प्रसारित प्रकारच्या सोन्याच्या धातूंसाठी संपूर्ण स्लाईम सायनायडेशन प्रक्रिया

1. परिचय

सोन्याच्या खाण उद्योगाच्या सतत विकासासह, सहज प्रक्रिया केलेले सोन्याचे धातूचे स्त्रोत हळूहळू कमी होत आहेत. म्हणूनच, आर्सेनिक - अँटीमोनी व्हेन - प्रसारित प्रकारच्या सोन्याच्या धातूंसारख्या रीफ्रॅक्टरी सोन्याच्या धातूंच्या लाभकारी आणि वितळण्याच्या प्रक्रियेचा अभ्यास करणे खूप महत्वाचे आहे. या धातूंचे वैशिष्ट्य कॉम्प्ले आहे.

x मायरालॉजी, जिथे आर्सेनोपायराइट आणि स्टिबनाइट हे प्रसारित स्वरूपात गँग्यू खनिजांशी जवळून संबंधित आहेत, ज्यामुळे सोने काढणे आव्हानात्मक बनते. ऑल-स्लाइम सायनायडेशन प्रक्रिया ही सोने काढण्यासाठी एक सामान्य पद्धत आहे, परंतु या प्रकारच्या धातूसाठी, कमी सोने लीचिंग दर आणि उच्च अभिकर्मक वापर यासारख्या समस्यांना तोंड द्यावे लागते. ही प्रक्रिया ऑप्टिमायझ केल्याने सोन्याच्या खाणींचे संसाधन वापर दर आणि आर्थिक फायदे प्रभावीपणे सुधारू शकतात.

२. आर्सेनिक - अँटीमनी व्हेन - प्रसारित प्रकारच्या सोन्याच्या धातूंची वैशिष्ट्ये

२.१ खनिज रचना

आर्सेनिक-अँटीमोनी-प्रसारित प्रकारच्या सोन्याच्या धातूंमध्ये, आर्सेनोपायराइट आणि स्टिबनाइट हे सोन्याच्या उत्खननावर परिणाम करणारे मुख्य खनिजे आहेत. धातूमधील नैसर्गिक सोन्याच्या कणांचे आकार अत्यंत असमान असतात. ते प्रामुख्याने पायराइट आणि आर्सेनोपायराइटच्या भेगा आणि आंतर-दाण्यात्मक जागांमध्ये वितरीत केले जातात किंवा त्यांच्या आत गुंडाळलेले असतात. कधीकधी, सोने स्टिबनाइटसह सहअस्तित्वात असते आणि त्याचा काही भाग लिमोनाइट किंवा क्वार्ट्ज सारख्या गँग्यू खनिजांमध्ये अंतर्भूत असतो. धातूमधील पायराइटचा एक भाग गँग्यू खनिजांमध्ये सूक्ष्म-दाणेदार प्रसार म्हणून अस्तित्वात असतो आणि आर्सेनोपायराइट आणि मार्कासाइटशी जवळचा सहजीवन संबंध असतो. आर्सेनोपायराइटचा सामान्यतः तुलनेने सूक्ष्म कण आकार असतो आणि तो पायराइटशी जवळचा संबंध असतो. धातूची रचना प्रामुख्याने शिरा-प्रसारित असते, बहुतेक स्टिबनाइट आणि आर्सेनोपायराइट गँग्यू खनिजांसह प्रसारित पद्धतीने वाढतात.

२.२ हानिकारक घटक

सोन्याच्या सायनायडेशन लीचिंगसाठी धातूमध्ये आर्सेनिक (As) आणि अँटीमनी (Sb) ची उपस्थिती अत्यंत प्रतिकूल आहे. हे घटक सायनाईड आणि सायनायडेशन प्रक्रियेत ऑक्सिजन, मोठ्या प्रमाणात अभिकर्मकांचा वापर करते आणि सोन्याचे लीचिंग रेट कमी करते. उदाहरणार्थ, आर्सेनिक सायनाइड द्रावणात विविध आर्सेनिक-युक्त संयुगे तयार करू शकते, जे केवळ सायनाइड वापरत नाहीत तर सोन्याच्या कणांच्या पृष्ठभागावर निष्क्रियता फिल्म देखील तयार करू शकतात, ज्यामुळे सोने आणि सायनाइड आयनमधील संपर्कात अडथळा येतो.

३. सर्वांमध्ये विद्यमान समस्या - स्लाईम सायनाइडेशन प्रक्रियेत

३.१ सोने बाहेर काढण्याचा कमी दर

आर्सेनिक-अँटीमोनी-प्रसारित प्रकारच्या सोन्याच्या धातूंच्या डायरेक्ट ऑल-स्लाइम सायनायडेशनमुळे बहुतेकदा सोन्याचे लीचिंग रेट कमी होते. जटिल खनिज रचना आणि हानिकारक घटकांच्या उपस्थितीमुळे, सायनाइडद्वारे सोने पूर्णपणे विरघळवणे कठीण आहे. काही धातूंसाठी, डायरेक्ट ऑल-स्लाइम सायनायडेशन रिकव्हरी रेट फक्त 47.62% आहे.

३.२ उच्च अभिकर्मक वापर

सायनायडेशन प्रक्रियेसाठी मोठ्या प्रमाणात सायनाइडची लीचिंग एजंट म्हणून आवश्यकता असते. तथापि, आर्सेनिक, अँटीमनी आणि इतर हानिकारक घटकांच्या उपस्थितीत, सायनाइडचा वापर लक्षणीयरीत्या वाढतो. याव्यतिरिक्त, धातूमध्ये काही सल्फाइड खनिजांची उपस्थिती देखील सायनाइडसह प्रतिक्रिया देऊ शकते, ज्यामुळे अभिकर्मक वापर आणखी वाढू शकतो. उदाहरणार्थ, सायनाइडसह सल्फाइड खनिजांची अभिक्रिया विविध सायनो-कॉम्प्लेक्स तयार करू शकते, ज्यामुळे स्लरीमध्ये मुक्त सायनाइड एकाग्रता कमी होते आणि सोन्याचे लीचिंग मंदावते.

४. सर्वांसाठी ऑप्टिमायझेशन धोरणे - स्लाईम सायनाइडेशन प्रक्रिया

४.१ उपचारपूर्व पद्धती

४.१.१ अल्कलाइन लीचिंग प्रीट्रीटमेंट

अल्कधर्मी लीचिंग एजंट म्हणून NaOH चा वापर केल्याने काही हानिकारक घटक प्रभावीपणे काढून टाकता येतात. ऑर्थोगोनल फॅक्टोरियल प्रयोगांद्वारे, असे निश्चित केले गेले आहे की काही धातूंसाठी, जेव्हा खनिज ग्राइंडिंगची सूक्ष्मता -200 मेश असते जी 85% असते, तेव्हा अल्कधर्मी लीचिंगची एकाग्रता 60 किलो/टन असते, अल्कधर्मी लीचिंग वेळ 32 तास असतो आणि अल्कधर्मी लीचिंग तापमान 26 °C असते, तेव्हा त्यानंतरचा सायनायडेशन प्रभाव सुधारता येतो. अल्कधर्मी लीचिंग काही प्रमाणात आर्सेनिक - आणि अँटीमोनी - असलेले खनिजे विरघळवू शकते, ज्यामुळे सायनायडेशन प्रक्रियेवर त्यांचा नकारात्मक प्रभाव कमी होतो.

४.१.२ आम्ल पूर्वउपचार

नायट्रिक आम्ल (HNO₃) आणि हायड्रोक्लोरिक आम्ल (HCl) वापरण्यासारखी आम्ल पूर्व-उपचार पद्धत देखील प्रभावी ठरू शकते. आम्ल पूर्व-उपचार पद्धतीमुळे सायनाइडचा वापर कमी होऊ शकतो. उदाहरणार्थ, आम्ल पूर्व-उपचारानंतर, सायनाइडचा वापर अनुक्रमे ३४० - २१० मिग्रॅ/लिटरने कमी होऊ शकतो आणि त्यानुसार सोन्याच्या पुनर्प्राप्तीचे दर ९८.८७% आणि ९५.११% पर्यंत वाढू शकतात. आम्ल पूर्व-उपचार पद्धतीमुळे काही प्रमाणात विरघळू शकते. कार्बनखनिजांमधील आणि धातुकमधील सल्फाइड खनिजांच्या काही भागांचे विघटन करून, सायनायडेशन प्रक्रियेमध्ये या खनिजांचा हस्तक्षेप कमी केला जातो.

४.१.३ भाजण्याची पूर्व-उपचार

सायनाइडेशन करण्यापूर्वी ०.५ - २ तासांसाठी ६०० - १००० °C वर धातू भाजल्याने देखील चांगले परिणाम मिळू शकतात. भाजलेल्या नमुन्यांवर सायनाइडेशनच्या निकालांवरून असे दिसून येते की सायनाइडचा वापर ११५० मिलीग्राम/लिटरने कमी होतो आणि सोन्याच्या पुनर्प्राप्तीचा दर ५.२% ने वाढतो. याव्यतिरिक्त, आर्सेनिक, अँटीमनी, कॅडमियम आणि कृपा भाजलेल्या नमुन्यात (१००० डिग्री सेल्सिअस तापमानावर २ तास भाजलेले) लक्षणीयरीत्या कमी होतात. भाजल्याने सल्फाइड खनिजे धातूच्या ऑक्साईडमध्ये रूपांतरित होऊ शकतात, ज्यामुळे सोने सायनाइड लीचिंगसाठी अधिक सुलभ होते.

४.२ सायनाइडेशन परिस्थितीचे ऑप्टिमायझेशन

४.२.१ सायनाइड सांद्रता

वेगवेगळ्या वैशिष्ट्यांसह असलेल्या धातूंसाठी, योग्य सायनाइड सांद्रता निश्चित करणे आवश्यक आहे. उच्च आर्सेनिक आणि अँटीमनीसह 10.5 पीपीएम सोने असलेल्या पहिल्या प्रकारच्या धातूच्या नमुन्यासाठी, इष्टतम सायनाइड सांद्रता 4000 मिलीग्राम/लीटर आहे, तर कमी सोने सामग्री (2.5 पीपीएम) परंतु उच्च चांदी सामग्री (160 पीपीएम) असलेल्या दुसऱ्या प्रकारच्या धातूच्या नमुन्यासाठी, इष्टतम सायनाइड सांद्रता 2500 मिलीग्राम/लीटर आहे. धातूच्या गुणधर्मांनुसार सायनाइड सांद्रता समायोजित केल्याने अभिकर्मक कचरा कमी करताना कार्यक्षम सोने लीचिंग सुनिश्चित करता येते.

४.४ पीएच मूल्य

सायनायडेशन द्रावणाचे pH मूल्य देखील लीचिंग इफेक्टवर लक्षणीय परिणाम करते. पहिल्या नमुन्यासाठी, इष्टतम pH 11.1 आहे आणि दुसऱ्या नमुन्यासाठी, इष्टतम pH 10.5 आहे. योग्य pH मूल्य राखल्याने सायनाइड द्रावणाची स्थिरता सुनिश्चित करता येते आणि सोने आणि सायनाइड आयनमधील अभिक्रिया वाढवता येते.

४.२.३ सायनाइडेशन वेळ

सायनायडेशन वेळ देखील ऑप्टिमाइझ केला पाहिजे. वर उल्लेख केलेल्या दोन्ही प्रकारच्या नमुन्यांसाठी, योग्य सायनायडेशन वेळ २४ तास आहे. सायनायडेशन वेळ वाढवल्याने सोन्याच्या पुनर्प्राप्तीचा दर लक्षणीयरीत्या वाढू शकत नाही परंतु उत्पादन खर्च वाढेल. म्हणून, उत्पादन कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी योग्य सायनायडेशन वेळ निश्चित करणे अत्यंत महत्वाचे आहे.

४.२.४ ऑक्सिडायझिंग एजंट्सचा वापर

H₂O₂ (0.015 M), हवा (0.15 L/min) किंवा H₂O₂ आणि हवेचे मिश्रण यांसारख्या ऑक्सिडायझिंग एजंट्सचा वापर केल्याने सोने काढण्याच्या गतीशास्त्रात सुधारणा होऊ शकते. त्यापैकी, हवेच्या इंजेक्शनचा लीचिंग गतीशास्त्रावर सर्वात लक्षणीय फायदेशीर प्रभाव पडतो. ऑक्सिडायझिंग एजंट्स धातूमधील काही कमी झालेल्या पदार्थांचे ऑक्सिडायझेशन स्वरूपात रूपांतर करू शकतात, ज्यामुळे सोने विरघळण्यास प्रोत्साहन मिळते.

5. केस स्टडीज

गांसु येथील एका सोन्याच्या खाणीत, आर्सेनिक-अँटीमोनी व्हेन-डिसेमिनेटेड प्रकारच्या सोन्याच्या धातूच्या ऑल-स्लाइम सायनायडेशन प्रक्रियेला ऑप्टिमाइझ करण्यात आले. NaOH सह अल्कलाइन लीचिंग प्रीट्रीटमेंटद्वारे, ग्राइंडिंग बारीकपणा, अल्कलाइन लीचिंग एकाग्रता, वेळ आणि तापमान अनुकूलित करून आणि नंतर योग्य NaCN एकाग्रता आणि सायनायडेशन वेळेसह सायनायडेशन करून, सायनाइड लीचिंग दर मूळ 47.62% वरून 85.04% पर्यंत वाढला. दुसऱ्या प्रकरणात, जटिल धातूच्या रचनेसह सोन्याच्या ठेवीमध्ये, आम्ल प्रीट्रीटमेंट आणि रोस्टिंग प्रीट्रीटमेंट नंतर, आणि नंतर समायोजित केल्यानंतर सायनाइडेशन स्थिती, सोने पुनर्प्राप्ती दर लक्षणीयरीत्या सुधारला गेला आणि सायनाइडचा वापर प्रभावीपणे कमी झाला.

6 निष्कर्ष

आर्सेनिक-अँटीमोनी व्हेन-डिसेमिनेटेड प्रकारच्या सोन्याच्या धातूंसाठी ऑल-स्लाइम सायनायडेशन प्रक्रियेचे ऑप्टिमायझेशन करणे हा सोने काढण्याच्या कार्यक्षमतेत सुधारणा करण्याचा आणि उत्पादन खर्च कमी करण्याचा एक प्रभावी मार्ग आहे. अल्कलाइन लीचिंग, अ‍ॅसिड प्रीट्रीटमेंट आणि रोस्टिंग प्रीट्रीटमेंट यासारख्या योग्य प्रीट्रीटमेंट पद्धती निवडून आणि सायनाइड एकाग्रता, पीएच मूल्य, सायनायडेशन वेळ यासह सायनायडेशन परिस्थिती अनुकूल करून आणि ऑक्सिडायझिंग एजंट्स वापरून, सोन्याच्या लीचिंग दर आणि अभिकर्मक वापरामध्ये लक्षणीय सुधारणा साध्य करता येतात. सर्वोत्तम आर्थिक आणि पर्यावरणीय फायदे मिळविण्यासाठी वेगवेगळ्या सोन्याच्या खाणींनी त्यांच्या स्वतःच्या धातूच्या वैशिष्ट्यांनुसार ऑप्टिमायझेशन धोरणे निवडली पाहिजेत.