सोडियम सायनाइड वापरून सोने काढण्याच्या तंत्रज्ञानावर चर्चा

परिचय

सोने, एक मौल्यवान धातू असून, ते त्याच्या दुर्मिळता, वर्धनीयता आणि क्षरण-प्रतिरोधकतेमुळे अत्यंत मूल्यवान मानले जाते. शतकानुशतके ते संपत्तीचे प्रतीक आणि विनिमयाचे माध्यम राहिले आहे. त्याच्या खनिजांमधून सोन्याचे निष्कर्षण ही एक गुंतागुंतीची प्रक्रिया आहे, जी काळानुसार विकसित झाली आहे. विविध पद्धतींपैकी, सोन्याच्या निष्कर्षणामध्ये सोडियम सायनाइडचा वापर , ज्याला 'सायनायडेशन' म्हणून ओळखले जाते, हे १९७० च्या दशकापासून प्रमुख तंत्र राहिले आहे. हा ब्लॉग लेख या तंत्राचा तपशील, त्याची कार्यप्रणाली, पर्यावरणीय आणि सुरक्षिततेच्या बाबी, तसेच भविष्यातील शक्यता यावर सखोल माहिती देईल.

सोने काढण्यात सायनाइडची भूमिका

सायनाइड सोन्यावर कशी प्रतिक्रिया देते

सायनाइड, कार्बन आणि नायट्रोजन असलेले एक रासायनिक संयुग, ऑक्सिजनच्या उपस्थितीत सोन्यासोबत एक विद्राव्य संकीर्ण तयार करते. ही अभिक्रिया खालील रासायनिक समीकरणाने दर्शविली जाऊ शकते:

4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH

या अभिक्रियेत, सोन्याचे ऑक्सिडीकरण होऊन सोडियम ऑरो सायनाइड (Na[Au(CN)₂]) नावाचा एक स्थिर, विद्राव्य संकीर्ण तयार होतो. यामुळे सोन्याला धातुकणापासून वेगळे करून पुढील प्रक्रियांमधून ते परत मिळवणे शक्य होते.

प्रभावी सायनाइडेशनसाठी अटी

सायनायडेशन प्रक्रिया कार्यक्षम होण्यासाठी, अनेक अटींची पूर्तता करणे आवश्यक आहे. लीचिंग द्रावणातील सोडियम सायनाइडची सांद्रता सामान्यतः १०० पीपीएम ते ५०० पीपीएम (०.०१% - ०.०५%) असते. अत्यंत विषारी असलेल्या हायड्रोजन सायनाइड वायूची निर्मिती टाळण्यासाठी, योग्य पीएच पातळी, जी साधारणपणे १० ते ११ च्या दरम्यान असते, राखली जाते. याव्यतिरिक्त, ऑक्सिजनची उपस्थिती अत्यंत महत्त्वाची आहे, कारण तो अभिक्रियेमध्ये ऑक्सिडीकारक म्हणून कार्य करतो. तथापि, काही प्रकरणांमध्ये, खर्चाच्या चिंतेमुळे, लीचिंग प्रक्रियेला गती देण्यासाठी अतिरिक्त ऑक्सिजनचा वापर गिरण्यांमध्ये नेहमीच केला जात नाही.

सायनाइड लीचिंग प्रक्रिया

धातूची तयारी

सायनाइड लीचिंग करण्यापूर्वी, सोने-वाहक धातू तयार करणे आवश्यक आहे. यामध्ये सहसा धातूचे पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ वाढवण्यासाठी ते क्रशिंग आणि ग्राइंडिंग केले जाते. धातूचे कण जितके बारीक असतील तितके सोने सायनाइड द्रावणाच्या संपर्कात येईल, ज्यामुळे लीचिंग कार्यक्षमता वाढते. क्रशिंग आणि ग्राइंडिंग केल्यानंतर, काही गँग्यू खनिजे काढून टाकण्यासाठी आणि सोने-वाहक अंश केंद्रित करण्यासाठी गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण किंवा फ्लोटेशनद्वारे धातूवर प्रक्रिया केली जाऊ शकते.

ढीग लीचिंग

मोठ्या प्रमाणावरील सोन्याच्या खाणकामात हीप लीचिंग ही एक मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाणारी पद्धत आहे. या प्रक्रियेत, तयार केलेले धातुक एका अभेद्य अस्तरावर मोठ्या ढिगाऱ्यांच्या स्वरूपात रचले जाते. त्यानंतर, सोडियम सायनाइडचे विरल द्रावण धातुकाच्या ढिगाऱ्यावर फवारले जाते किंवा थेंब-थेंब टाकले जाते. जसे द्रावण ढिगाऱ्यातून झिरपते, तसे ते धातुकातील सोन्यासोबत अभिक्रिया करून विद्राव्य सोने-सायनाइड संयुगे तयार करते. ही संयुगे ढिगाऱ्याच्या तळाशी असलेल्या तलावात किंवा संग्रह प्रणालीमध्ये गोळा केली जातात.

ढीग लीचिंग हे किफायतशीर आहे, विशेषतः कमी दर्जाच्या धातूंसाठी. तथापि, सायनाइडयुक्त द्रावण वातावरणात गळती रोखण्यासाठी काळजीपूर्वक व्यवस्थापन आवश्यक आहे.

व्हॅट लीचिंग (नियंत्रित गिरण्या)

व्हॅट लीचिंग, ज्याला व्हॅट सायनायडेशन किंवा अ‍ॅजिटेशन लीचिंग असेही म्हणतात, बहुतेकदा खाणकामाच्या जागेवरील एका विशेष मिलमध्ये केले जाते. या पद्धतीत, बारीक कुचलेले धातू व्हॅट किंवा टाक्यांमध्ये ठेवले जाते. सायनाइडयुक्त द्रावण जोडले जाते आणि धातू आणि द्रावण यांच्यात चांगला संपर्क सुनिश्चित करण्यासाठी मिश्रण हलवले जाते. अभिक्रिया सुलभ करण्यासाठी हवेतील ऑक्सिजन किंवा कधीकधी अतिरिक्त ऑक्सिजन दिला जातो.

हीप लीचिंगच्या तुलनेत , व्हॅट लीचिंगमध्ये तापमान, पीएच आणि ढवळण्याचा वेग यांसारख्या लीचिंगच्या परिस्थितीवर अधिक चांगले नियंत्रण ठेवता येते. तथापि, विशेष उपकरणांची गरज आणि जास्त ऊर्जा वापरामुळे ही पद्धत सामान्यतः अधिक महाग असते.

सायनाइड सोल्युशन्समधून सोन्याची पुनर्प्राप्ती

एकदा सोने सायनाइडच्या द्रावणात विरघळले की ते परत मिळवणे आवश्यक आहे. यासाठी दोन मुख्य पद्धती आहेत:

1. कार्बन-इन-लीच (CIL) आणि कार्बन-इन-पल्प (CIP) : CIL प्रक्रियेमध्ये, सायनाइडने लीच केलेल्या लगद्यामध्ये सक्रिय कार्बन थेट टाकला जातो. सक्रिय कार्बनच्या मोठ्या पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ आणि मजबूत शोषण गुणधर्मांमुळे, सोने-सायनाइड संयुगे त्याच्या पृष्ठभागावर शोषली जातात. CIP प्रक्रियेमध्ये, प्रथम लगदा द्रावणापासून वेगळा केला जातो आणि नंतर ते द्रावण सक्रिय कार्बनने भरलेल्या टाक्यांच्या मालिकेतून प्रवाहित केले जाते. शोषणानंतर, सोन्याने भारित कार्बन प्रणालीमधून काढून टाकला जातो आणि सोने परत मिळवण्यासाठी त्यावर पुढील प्रक्रिया केली जाते.

2. जस्त अवक्षेपण : गोल्ड-सायनाइड द्रावणात जस्ताची धूळ किंवा जस्ताचा कीस टाकता येतो. जस्त सोन्यापेक्षा अधिक धनविद्युत आहे, त्यामुळे ते गोल्ड-सायनाइड संयुगातून सोन्याला विस्थापित करते. ही अभिक्रिया खालीलप्रमाणे आहे:

2Na[Au(CN)₂] + Zn → 2Au + Na₂[Zn(CN)₄]

त्यानंतर अवक्षेपित सोने गाळून किंवा अवसादनाद्वारे द्रावणापासून वेगळे केले जाऊ शकते.

पर्यावरण आणि सुरक्षितता विचार

सायनाइडची विषारीता

सायनाइड हे एक अत्यंत विषारी रसायन आहे. जास्त प्रमाणात ते मानवांसाठी, प्राण्यांसाठी आणि जलचरांसाठी घातक ठरू शकते. सोन्याच्या खाणीच्या संदर्भात, मुख्य चिंता म्हणजे सायनाइडचे वातावरणात, विशेषतः पृष्ठभागावरील पाण्यात सोडले जाण्याची शक्यता. मासे सायनाइडसाठी विशेषतः संवेदनशील असतात आणि पाण्यात सायनाइडचे प्रमाण कमी असले तरीही जलीय परिसंस्थांवर हानिकारक परिणाम होऊ शकतो.

पर्यावरण व्यवस्थापनासाठी

सोन्याच्या खाणीत सायनाइड वापराचा पर्यावरणावर होणारा परिणाम कमी करण्यासाठी, अनेक उपाययोजना केल्या जातात. सायनाइडयुक्त द्रावणांच्या विसर्जनाबाबत खाणींना कठोर नियमांचे पालन करणे आवश्यक आहे. शेपटी सुविधा, जिथे अवशिष्ट सायनाइडयुक्त द्रावण आणि कचरा पदार्थ साठवले जातात, गळती रोखण्यासाठी अभेद्य लाइनर्ससह डिझाइन केल्या आहेत. याव्यतिरिक्त, सोडण्यापूर्वी द्रावणांमधून सायनाइड कमी करण्यासाठी किंवा काढून टाकण्यासाठी विविध उपचार पद्धती वापरल्या जातात. या पद्धतींमध्ये रासायनिक ऑक्सिडेशन, जैविक उपचार आणि सायनाइड तोडण्यासाठी अल्ट्राव्हायोलेट प्रकाशाचा वापर समाविष्ट आहे.

अनेक खाणकामांमध्ये सायनाइडचा एकूण वापर कमी करण्यासाठी प्रक्रिया सर्किटमधील अवशिष्ट सायनाइडचे पुनर्वापर आणि पुनर्वापर करण्याचे उद्दिष्ट ठेवले जाते.

कामगारांसाठी सुरक्षा उपाय

खाण कर्मचाऱ्यांना सायनाइडच्या विषारी पातळीच्या संपर्कात येण्याचा धोका असतो. कामगारांचे संरक्षण करण्यासाठी, खाणी अनेक सुरक्षा उपायांची अंमलबजावणी करतात. यामध्ये सायनाइड असलेल्या पदार्थांशी थेट मानवी संपर्क कमी करण्यासाठी ऑटोमेशनचा वापर, कामगारांना हातमोजे, एप्रन आणि श्वसन यंत्र यांसारखे योग्य संरक्षणात्मक कपडे प्रदान करणे आणि नियमित सुरक्षा प्रशिक्षण कार्यक्रम आयोजित करणे समाविष्ट आहे.

भविष्यातील संभाव्यता

त्याचा व्यापक वापर असूनही, सायनाइड-आधारित सोने काढण्याच्या पद्धतीला त्याच्या पर्यावरणीय आणि सुरक्षिततेच्या चिंतांमुळे आव्हानांचा सामना करावा लागतो. परिणामी, पर्यायी, अधिक पर्यावरणपूरक सोने काढण्याच्या तंत्रांचा विकास करण्यात रस वाढत आहे. या उदयोन्मुख तंत्रांपैकी काहींमध्ये थायोसल्फेट, ब्रोमाइड किंवा आयनिक द्रवपदार्थांचा पर्यायी द्रव म्हणून वापर समाविष्ट आहे. तथापि, या पद्धती अजूनही प्रायोगिक किंवा सुरुवातीच्या टप्प्यातील व्यावसायिकीकरण टप्प्यात आहेत आणि किफायतशीरता आणि कार्यक्षमतेच्या बाबतीत त्यांच्या स्वतःच्या मर्यादा आहेत.

दरम्यान, सोने खाण उद्योग सायनाइड-लीचिंग प्रक्रियेची सुरक्षितता आणि पर्यावरणीय कामगिरी सुधारण्यावर लक्ष केंद्रित करत राहील. यामध्ये सायनाइडचा वापर अधिक अनुकूलित करणे, सायनाइड-युक्त कचऱ्यासाठी उपचार पद्धती वाढवणे आणि नियामक अनुपालन मजबूत करणे समाविष्ट आहे.

निष्कर्ष

सोने काढण्यात सोडियम सायनाइडचा वापर हा दशकांपासून आधुनिक सोने खाण उद्योगाचा एक आधारस्तंभ आहे. विविध धातूंमधून सोने काढण्याचा हा एक तुलनेने कार्यक्षम आणि किफायतशीर मार्ग आहे. तथापि, सायनाइडची विषारीता आणि त्याचा संभाव्य पर्यावरणीय परिणाम दुर्लक्षित करता येणार नाही. उद्योग जसजसा पुढे जात आहे तसतसे सोने खाणकामाचे आर्थिक फायदे आणि मानवी आरोग्य आणि पर्यावरणाचे रक्षण करण्याची गरज यांच्यात संतुलन राखले पाहिजे. विद्यमान सायनाइड-आधारित प्रक्रियांमध्ये सुधारणा करून किंवा नवीन, पर्यायी तंत्रज्ञान विकसित करून, सोने काढण्याचे भविष्य अधिक शाश्वत आणि सुरक्षित पद्धती शोधण्यात आहे.