സ്വർണ്ണം വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യ: മർദ്ദം ഓക്സീകരണം - സയനൈഡേഷൻ പ്രക്രിയ

1. അവതാരിക

ആഭരണ നിർമ്മാണം മുതൽ ഇലക്ട്രോണിക്സ്, ധനകാര്യം വരെയുള്ള വിവിധ മേഖലകളിൽ സ്വർണ്ണത്തിന് എല്ലായ്പ്പോഴും വലിയ മൂല്യമുണ്ട്. സ്വർണ്ണ ഖനന വ്യവസായത്തിന്റെ ഒരു നിർണായക വശമാണ് അതിന്റെ അയിരുകളിൽ നിന്ന് കാര്യക്ഷമമായും സാമ്പത്തികമായും സ്വർണ്ണം വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നത്. പരമ്പരാഗത സയനൈഡേഷൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രക്രിയ സയനൈഡ് ഉയർന്ന ലീച്ചിംഗ് നിരക്കും നല്ല സെലക്റ്റിവിറ്റിയും കാരണം അയിരിൽ നിന്ന് സ്വർണ്ണം ലയിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു ലീച്ചിംഗ് ഏജന്റ് എന്ന നിലയിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഇതിന് പരിമിതികളും ഉണ്ട്, പ്രത്യേകിച്ച് കൈകാര്യം ചെയ്യുമ്പോൾ റിഫ്രാക്റ്ററി സ്വർണ്ണ അയിരുകൾ. സ്വർണ്ണം പലപ്പോഴും സൾഫൈഡ് ധാതുക്കളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നവയാണ് റിഫ്രാക്റ്ററി സ്വർണ്ണ അയിരുകൾ, പരമ്പരാഗത സയനൈഡേഷൻ രീതിക്ക് അവയിൽ നിന്ന് ഫലപ്രദമായി സ്വർണ്ണം വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ കഴിയില്ല. ഇത് പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ വികാസത്തിലേക്ക് നയിച്ചു, അവയിൽ മർദ്ദം ഓക്സീകരണം - സയനൈഡേഷൻ പ്രക്രിയ വേറിട്ടുനിൽക്കുന്നു.

2. മർദ്ദ ഓക്സീകരണത്തിന്റെ തത്വം - സയനൈഡേഷൻ പ്രക്രിയ

2.1 മർദ്ദം ഓക്സീകരണം

ഈ പുതിയ പ്രക്രിയയുടെ ആദ്യ ഘട്ടം മർദ്ദ ഓക്സീകരണമാണ്. റിഫ്രാക്റ്ററി സ്വർണ്ണ അയിരുകളിൽ, സ്വർണ്ണം സാധാരണയായി പൈറൈറ്റ്, ആർസെനോപൈറൈറ്റ് തുടങ്ങിയ സൾഫൈഡ് ധാതുക്കൾക്കുള്ളിൽ പൊതിഞ്ഞിരിക്കും. സാധാരണ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, സയനൈഡിന് സ്വർണ്ണത്തിലേക്ക് ഫലപ്രദമായി പ്രവേശിക്കാൻ കഴിയില്ല. ഉയർന്ന താപനിലയിലും (സാധാരണയായി 120 - 220 °C) മർദ്ദത്തിലും (നിരവധി അന്തരീക്ഷങ്ങൾ) ഒരു ഓട്ടോക്ലേവിൽ മർദ്ദ ഓക്സീകരണം നടത്തുന്നു. ഉയർന്ന താപനിലയിലും ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലുമുള്ള ഈ അന്തരീക്ഷത്തിൽ, സൾഫൈഡ് ധാതുക്കൾ ഓക്സീകരിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ ഓക്സീകരണ പ്രക്രിയ സൾഫൈഡ് ധാതുക്കളെ വിഘടിപ്പിക്കുകയും, പൊതിഞ്ഞ സ്വർണ്ണം പുറത്തുവിടുകയും തുടർന്നുള്ള സയനൈഡേഷൻ ഘട്ടത്തിനായി അത് കൂടുതൽ പ്രാപ്യമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

2.2 സയനൈഡേഷൻ

മർദ്ദം മൂലം ഓക്സീകരിക്കപ്പെട്ടതിനുശേഷം, അയിര് സ്ലറി സയനൈഡേഷൻ പ്രക്രിയയ്ക്ക് വിധേയമാകുന്നു. ഓക്സിജന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ സയനൈഡ് അയോണുകൾ സ്വർണ്ണവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു. സ്വർണ്ണം സയനൈഡ് അയോണുകളുമായി ലയിക്കുന്ന ഒരു സമുച്ചയം ഉണ്ടാക്കുന്നു, തുടർന്ന് ഖര-ദ്രാവക വേർതിരിക്കൽ പോലുള്ള രീതികളിലൂടെ ശേഷിക്കുന്ന അയിര് ഘടകങ്ങളിൽ നിന്ന് ഇത് വേർതിരിക്കാൻ കഴിയും.

3. പ്രോസസ്സ് ഫ്ലോ

3.1 അയിര് തയ്യാറാക്കൽ

ആദ്യ ഘട്ടം അയിര് തയ്യാറാക്കുക എന്നതാണ്. അസംസ്കൃത റിഫ്രാക്റ്ററി സ്വർണ്ണ അയിര് ആദ്യം പൊടിച്ച് നേർത്ത കണികാ വലിപ്പത്തിലേക്ക് പൊടിക്കുന്നു. ഇത് അയിരിന്റെ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് മർദ്ദ ഓക്സീകരണത്തിനും സയനൈഡേഷൻ പ്രക്രിയകൾക്കും ഗുണം ചെയ്യും. തുടർന്നുള്ള പ്രോസസ്സിംഗ് ഘട്ടങ്ങളിൽ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ കഴിയുമ്പോഴും കാര്യക്ഷമമായ രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ നടത്താൻ അനുവദിക്കുന്ന ഒരു കണികാ വലിപ്പം കൈവരിക്കുക എന്നതാണ് ലക്ഷ്യം.

3.2 മർദ്ദം ഓക്സീകരണ ഘട്ടം

നന്നായി പൊടിച്ച അയിര് പിന്നീട് ഒരു ഓട്ടോക്ലേവിലേക്ക് നൽകുന്നു. ഓട്ടോക്ലേവിലേക്ക് ഓക്സിജൻ കുത്തിവയ്ക്കുകയും താപനിലയും മർദ്ദവും ഉചിതമായ തലങ്ങളിലേക്ക് ക്രമീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഓട്ടോക്ലേവിലെ താമസ സമയം അയിരിന്റെ സ്വഭാവമനുസരിച്ച് വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു, പക്ഷേ സാധാരണയായി നിരവധി മണിക്കൂറുകളാണ്. ഈ സമയത്ത്, അയിരിലെ സൾഫൈഡ് ധാതുക്കൾ ഓക്സീകരിക്കപ്പെടുന്നു. മർദ്ദം ഓക്സീകരണ പ്രക്രിയ പൂർത്തിയായ ശേഷം, സ്ലറി ഓട്ടോക്ലേവിൽ നിന്ന് ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു.

3.3 സയനൈഡേഷൻ ഘട്ടം

ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്ത അയിര് സ്ലറി തണുപ്പിച്ച ശേഷം ഒരു സയനൈഡേഷൻ ടാങ്കിലേക്ക് മാറ്റുന്നു. സാധാരണയായി ഒരു സയനൈഡ് ലായനി സോഡിയം സയനൈഡ്, ടാങ്കിലേക്ക് ചേർക്കുന്നു. സയനൈഡ് ലായനിയും അയിര് കണികകളും തമ്മിൽ നല്ല സമ്പർക്കം ഉറപ്പാക്കാൻ സ്ലറി ഇളക്കുന്നു. അയിരിലെ സ്വർണ്ണം സയനൈഡ് അയോണുകളുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ലയിക്കുന്ന സമുച്ചയം ഉണ്ടാക്കുന്നു. സയനൈഡേഷൻ പ്രക്രിയ സാധാരണയായി ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയിലെത്താൻ നിരവധി മണിക്കൂറുകൾ എടുക്കും. സ്വർണ്ണം വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ നിരക്ക്.

3.4 സ്വർണ്ണ വീണ്ടെടുക്കൽ

After the cyanidation process, the next step is to recover the gold from the cyanide solution. One common method is the കരി - in - pulp (CIP) or carbon - in - leach (CIL) process. Activated carbon is added to the cyanide solution, and the gold - cyanide complex is adsorbed onto the surface of the സജീവമാക്കിയ കാർബൺ. പിന്നീട് ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെട്ട സ്വർണ്ണത്തോടുകൂടിയ കാർബൺ ലായനിയിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുന്നു. മറ്റൊരു രീതി സിങ്ക് അവക്ഷിപ്തമാക്കലാണ്, ഇവിടെ സയനൈഡ് ലായനിയിൽ സിങ്ക് പൊടി ചേർക്കുന്നു. സിങ്ക് സമുച്ചയത്തിൽ നിന്ന് സ്വർണ്ണത്തെ സ്ഥാനഭ്രംശം വരുത്തി ലോഹ സ്വർണ്ണം രൂപപ്പെടുത്തുന്നു, ഇത് ഫിൽട്ടർ ചെയ്യാനും കൂടുതൽ ശുദ്ധീകരിക്കാനും കഴിയും.

3.5 ടെയിലിംഗ്സ് ചികിത്സ

സ്വർണ്ണം വേർതിരിച്ചെടുത്തതിനുശേഷം ശേഷിക്കുന്ന സ്ലറി ടെയിലിംഗുകളാണ്. ടെയിലിംഗുകളിൽ ഇപ്പോഴും ചില സയനൈഡും മറ്റ് ദോഷകരമായ വസ്തുക്കളും അടങ്ങിയിരിക്കാമെന്നതിനാൽ, ശരിയായ ചികിത്സ ആവശ്യമാണ്. ടെയിലിംഗുകൾ സാധാരണയായി ഡീടോക്സിഫിക്കേഷൻ പ്രക്രിയകൾക്ക് വിധേയമാക്കുകയും ശേഷിക്കുന്ന സയനൈഡ് വിഘടിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. കെമിക്കൽ ഓക്സിഡേഷൻ അല്ലെങ്കിൽ ബയോളജിക്കൽ ട്രീറ്റ്മെന്റ് പോലുള്ള രീതികളിലൂടെ ഇത് നേടാനാകും. ഡീടോക്സിഫിക്കേഷൻ കഴിഞ്ഞ്, ടെയിലിംഗുകൾ സുരക്ഷിതമായി നീക്കം ചെയ്യാൻ കഴിയും.

4. മർദ്ദ ഓക്സീകരണത്തിന്റെ ഗുണങ്ങൾ - സയനൈഡേഷൻ പ്രക്രിയ

4.1 ഉയർന്ന സ്വർണ്ണ വീണ്ടെടുക്കൽ നിരക്ക്

റിഫ്രാക്റ്ററി സ്വർണ്ണ അയിരുകൾക്ക്, പരമ്പരാഗത സയനൈഡേഷനുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, മർദ്ദം ഓക്സീകരണം-സയനൈഡേഷൻ പ്രക്രിയയ്ക്ക് സ്വർണ്ണ വീണ്ടെടുക്കൽ നിരക്കുകൾ ഗണ്യമായി ഉയർന്ന തോതിൽ നേടാൻ കഴിയും. ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ, സ്വർണ്ണ വീണ്ടെടുക്കൽ നിരക്ക് 90%-ൽ കൂടുതലാകാം, അതേസമയം പരമ്പരാഗത സയനൈഡേഷൻ അതേ റിഫ്രാക്റ്ററി അയിരുകൾക്ക് 30 - 60% മാത്രമേ കൈവരിക്കാൻ കഴിയൂ. കാരണം, മർദ്ദം ഓക്സീകരണ ഘട്ടം സ്വർണ്ണത്തെ സൾഫൈഡ് ധാതുക്കളിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമാക്കുന്നു, ഇത് സയനൈഡുമായി കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.

4.2 വ്യത്യസ്ത അയിരുകളോടുള്ള പൊരുത്തപ്പെടുത്തൽ

ഉയർന്ന അളവിലുള്ള സൾഫൈഡ് ധാതുക്കളോ മറ്റ് സങ്കീർണ്ണ ഘടകങ്ങളോ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, വൈവിധ്യമാർന്ന റിഫ്രാക്റ്ററി സ്വർണ്ണ അയിരുകൾ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ ഈ പ്രക്രിയയ്ക്ക് കഴിയും. എളുപ്പത്തിൽ സംസ്കരിക്കാവുന്ന അയിരുകൾ സംസ്കരിക്കുന്നതിൽ മാത്രം ഒതുങ്ങാത്തതിനാൽ, ഖനന കമ്പനികൾക്ക് അയിര് തിരഞ്ഞെടുപ്പിൽ ഇത് വഴക്കം നൽകുന്നു.

4.3 ചെലവ് - ദീർഘകാലാടിസ്ഥാനത്തിൽ ഫലപ്രാപ്തി

ഓട്ടോക്ലേവുകൾ പോലുള്ള പ്രത്യേക ഉപകരണങ്ങളുടെ ആവശ്യകത കാരണം ഒരു പ്രഷർ ഓക്സിഡേഷൻ-സയനൈഡേഷൻ പ്ലാന്റ് നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രാരംഭ നിക്ഷേപം താരതമ്യേന ഉയർന്നതാണെങ്കിലും, ദീർഘകാലാടിസ്ഥാനത്തിൽ, ഇത് ചെലവ് കുറഞ്ഞതായിരിക്കും. ഉയർന്ന സ്വർണ്ണ വീണ്ടെടുക്കൽ നിരക്ക് അർത്ഥമാക്കുന്നത് അതേ അളവിലുള്ള അയിരിൽ നിന്ന് കൂടുതൽ സ്വർണ്ണം ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെന്നാണ്, ഇത് വരുമാനം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. കൂടാതെ, താരതമ്യേന സ്ഥിരതയുള്ള പ്രക്രിയ കാര്യക്ഷമമല്ലാത്ത വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഉൽപാദന നഷ്ടത്തിന്റെ സാധ്യത കുറയ്ക്കുന്നു.

5. വെല്ലുവിളികളും പരിഹാരങ്ങളും

5.1 ഉയർന്ന മൂലധന നിക്ഷേപം

ഒരു പ്രഷർ ഓക്‌സിഡേഷൻ-സയനൈഡേഷൻ പ്ലാന്റിന്റെ നിർമ്മാണത്തിന് വലിയ തോതിലുള്ള മൂലധന നിക്ഷേപം ആവശ്യമാണ്. പ്രഷർ ഓക്‌സിഡേഷൻ പ്രക്രിയയ്ക്ക് അത്യാവശ്യമായ ഓട്ടോക്ലേവുകൾ വാങ്ങാനും സ്ഥാപിക്കാനും ചെലവേറിയതാണ്. ഈ വെല്ലുവിളി നേരിടാൻ, ഖനന കമ്പനികൾക്ക് സംയുക്ത സംരംഭങ്ങളോ ദീർഘകാല ധനസഹായ ഓപ്ഷനുകളോ പരിഗണിക്കാം. പദ്ധതിയുടെ സാമ്പത്തിക ലാഭക്ഷമത ഉറപ്പാക്കാൻ നിക്ഷേപിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് അവർക്ക് വിശദമായ സാധ്യതാ പഠനങ്ങൾ നടത്താനും കഴിയും.

5.2 പരിസ്ഥിതി, സുരക്ഷാ ആശങ്കകൾ

സയനൈഡ് വളരെ വിഷാംശമുള്ള ഒരു വസ്തുവാണ്, ചോർച്ചയോ അനുചിതമായ നിർമാർജനമോ ഗുരുതരമായ പാരിസ്ഥിതിക, സുരക്ഷാ പ്രശ്‌നങ്ങൾക്ക് കാരണമാകും. പ്രഷർ ഓക്‌സിഡേഷൻ-സയനൈഡേഷൻ പ്രക്രിയയിൽ, കർശനമായ സുരക്ഷാ നടപടികൾ പാലിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ലീക്ക്-പ്രൂഫ് ഉപകരണങ്ങളുടെ ഉപയോഗം, സയനൈഡ് ലായനി രക്തചംക്രമണത്തിനായുള്ള ക്ലോസ്ഡ്-ലൂപ്പ് സംവിധാനങ്ങൾ, പരിസ്ഥിതിയിലെ സയനൈഡ് അളവ് പതിവായി നിരീക്ഷിക്കൽ എന്നിവ ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ടെയിലിംഗ് ചികിത്സയ്ക്കായി, ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്ത ടെയിലിംഗുകൾ പരിസ്ഥിതിക്ക് ഭീഷണിയാകുന്നില്ലെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ വിപുലമായ ഡീടോക്സിഫിക്കേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ ഉപയോഗിക്കണം.

5.3 സാങ്കേതിക സങ്കീർണ്ണത

പ്രഷർ ഓക്‌സിഡേഷൻ - സയനൈഡേഷൻ പ്രക്രിയയുടെ പ്രവർത്തനത്തിന് ഉയർന്ന തലത്തിലുള്ള സാങ്കേതിക വൈദഗ്ദ്ധ്യം ആവശ്യമാണ്. ഓട്ടോക്ലേവ് പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നതിലും താപനിലയും മർദ്ദവും നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലും സയനൈഡേഷൻ പ്രക്രിയയിൽ റിയാജന്റുകളുടെ ശരിയായ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ ഉറപ്പാക്കുന്നതിലും തൊഴിലാളികൾക്ക് നല്ല പരിശീലനം ആവശ്യമാണ്. ഖനന കമ്പനികൾക്ക് അവരുടെ ജീവനക്കാർക്കുള്ള പരിശീലന പരിപാടികളിൽ നിക്ഷേപിക്കാനോ പരിചയസമ്പന്നരായ സാങ്കേതിക വിദഗ്ധരെ നിയമിക്കാനോ കഴിയും. ഏറ്റവും പുതിയ സാങ്കേതിക സംഭവവികാസങ്ങൾക്കൊപ്പം തുടരുന്നതിനും പ്രക്രിയയുടെ സുഗമമായ പ്രവർത്തനം ഉറപ്പാക്കുന്നതിനും ഗവേഷണ സ്ഥാപനങ്ങളുമായി പങ്കാളിത്തം സ്ഥാപിക്കാനും അവർക്ക് കഴിയും.

6. ഉപസംഹാരം

സ്വർണ്ണം വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്ന മേഖലയിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് റിഫ്രാക്റ്ററി സ്വർണ്ണ അയിരുകൾക്ക്, മർദ്ദം ഓക്സിഡേഷൻ - സയനൈഡേഷൻ പ്രക്രിയ ഒരു പ്രധാന പുരോഗതിയാണ്. ഇത് ഉയർന്ന സ്വർണ്ണ വീണ്ടെടുക്കൽ നിരക്കുകൾ, വ്യത്യസ്ത അയിരുകളുമായി പൊരുത്തപ്പെടാനുള്ള കഴിവ്, ദീർഘകാല ചെലവ്-ഫലപ്രാപ്തി എന്നിവ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഏതൊരു സാങ്കേതികവിദ്യയെയും പോലെ, ഉയർന്ന മൂലധന നിക്ഷേപം, പരിസ്ഥിതി, സുരക്ഷാ ആശങ്കകൾ, സാങ്കേതിക സങ്കീർണ്ണത തുടങ്ങിയ വെല്ലുവിളികളും ഇത് നേരിടുന്നു. ശരിയായ ആസൂത്രണം, സുരക്ഷയിലും പരിശീലനത്തിലും നിക്ഷേപം, തുടർച്ചയായ സാങ്കേതിക നവീകരണം എന്നിവയിലൂടെ ഈ വെല്ലുവിളികളെ നേരിടുന്നതിലൂടെ, സ്വർണ്ണ ഖനന വ്യവസായത്തിന്റെ സുസ്ഥിര വികസനത്തിൽ മർദ്ദം ഓക്സിഡേഷൻ - സയനൈഡേഷൻ പ്രക്രിയയ്ക്ക് കൂടുതൽ പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കാൻ കഴിയും.