सोने लीचिंगसाठी इष्टतम सोडियम सायनाइड एकाग्रता श्रेणी काय आहे?

सोन्याच्या खाण उद्योगात, धातुकमधून सोने काढण्यासाठी सायनाइड लीचिंग ही सर्वात जास्त वापरल्या जाणाऱ्या पद्धतींपैकी एक आहे. विशेषतः सोडियम सायनाइडला त्याच्या प्रभावीपणा, स्थिरता आणि तुलनेने कमी खर्चामुळे पसंती दिली जाते. सोडियम सायनाइडची इष्टतम सांद्रता निश्चित करणे अत्यंत महत्त्वाचे आहे, कारण त्याचा थेट परिणाम सोने काढण्याच्या कार्यक्षमतेवर, परिचालन खर्चावर आणि पर्यावरणीय बाबींवर होतो.

सैद्धांतिक विचार

सैद्धांतिकदृष्ट्या, सायनाइड द्रावणात सोन्याचे विरघळणे एका विशिष्ट रासायनिक अभिक्रियेनुसार होते. विद्युत रासायनिक अभिक्रियांनुसार, विरघळणाऱ्या प्रत्येक ग्रॅम सोन्यासाठी अंदाजे ०.९२ ग्रॅम सोडियम सायनाइडची आवश्यकता असते. तथापि, वास्तविक परिस्थितीत, सोडियम सायनाइडचा प्रत्यक्ष वापर लक्षणीयरीत्या जास्त असतो, अनेकदा तो सैद्धांतिक प्रमाणापेक्षा ५० ते १०० पट अधिक असतो.

इष्टतम एकाग्रतेवर परिणाम करणारे घटक

धातूची वैशिष्ट्ये

1. सुवर्ण खनिजशास्त्र : धातुकमध्ये असलेल्या सोन्याच्या खनिजांचा प्रकार महत्त्वाची भूमिका बजावतो. जर सोने बारीक कणांच्या, सहज दळता येण्याजोग्या स्वरूपात असेल, तर सल्फाइड खनिजे किंवा इतर दुर्दम्य पदार्थांशी संबंधित असलेल्या सोन्याच्या तुलनेत त्याला वेगळ्या सायनाइड सांद्रतेची आवश्यकता असेल. उदाहरणार्थ, काही सोने-युक्त क्वार्ट्ज शिरांमध्ये, जिथे सोने तुलनेने सहज दळता येण्याजोगे असते, तिथे कमी सायनाइड सांद्रता पुरेशी असू शकते.

2. कणांचा आकार आणि पारगम्यता : बारीक कणांच्या धातुकांचे पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ साधारणपणे जास्त असते, ज्यामुळे सोडियम सायनाइड द्रावण आणि सोन्याचे कण यांच्यात अधिक कार्यक्षम संपर्क होतो. परिणामी, सायनाइडची कमी सांद्रता प्रभावी ठरू शकते. याउलट, जाडसर कणांच्या धातुकांमध्ये संपूर्ण निक्षालन सुनिश्चित करण्यासाठी जास्त सांद्रतेची आवश्यकता असू शकते. याव्यतिरिक्त, धातुकांच्या कणांची पारगम्यता धातुकातून सायनाइड द्रावणाच्या प्रवाहावर परिणाम करते, ज्यामुळे आवश्यक सांद्रतेवर प्रभाव पडतो.

3. इतर धातूंची उपस्थिती : विशेषतः तांबे, सोडियम सायनाइडसोबत तीव्र अभिक्रिया करते. लीचिंग प्रक्रियेदरम्यान ते मोठ्या प्रमाणात सायनाइड वापरू शकते. विरघळणाऱ्या प्रत्येक ग्रॅम तांब्यासाठी, साधारणपणे २.३ ते ३.४ ग्रॅम सायनाइडची आवश्यकता असते. ज्या खनिजांमध्ये तांब्याचे प्रमाण जास्त असते, तिथे सोने विरघळवण्यासाठी पुरेसे सायनाइड उपलब्ध असल्याची खात्री करण्यासाठी सोडियम सायनाइडची जास्त संहती आवश्यक असू शकते. जस्त, शिसे आणि लोह यांसारखे इतर धातू देखील, जरी कमी प्रमाणात असले तरी, सायनाइडच्या वापरावर परिणाम करू शकतात.

प्रक्रिया अटी

1. पीएच पातळी : लीचिंग द्रावणाचा पीएच हा एक महत्त्वाचा घटक आहे. द्रावणामध्ये सोडियम सायनाइडचे जलीय विघटन (हायड्रोलिसिस) होऊन हायड्रोसायनिक आम्ल (HCN) तयार होते, जो एक अत्यंत विषारी वायू आहे. जलीय विघटनाचे प्रमाण द्रावणाच्या पीएचवर अवलंबून असते. १०.५ च्या पीएचवर केवळ ६.१% हायड्रोसायनिक आम्ल तयार होते, तर ९.० च्या पीएचवर ६७.१% तयार होते. जलीय विघटनामुळे होणारे सायनाइडचे नुकसान कमी करण्यासाठी आणि सायनाइड द्रावणाची स्थिरता सुनिश्चित करण्यासाठी, गोल्ड सीआयपी (कार्बन-इन-पल्प) प्लांट्समध्ये पीएच सामान्यतः ११ ते १२ च्या दरम्यान राखला जातो. याचा परिणाम सोडियम सायनाइडच्या इष्टतम सांद्रतेवर देखील होतो, कारण अधिक अल्कधर्मी वातावरणात प्रभावी गोल्ड लीचिंगसाठी किंचित जास्त सांद्रतेची आवश्यकता असू शकते.

2. विरघळलेल्या ऑक्सिजनची सांद्रता : सायनाइड द्रावणात सोने विरघळण्यासाठी ऑक्सिजन आवश्यक आहे. या अभिक्रियेसाठी सायनाइड आयन (CN⁻) आणि ऑक्सिजन (O₂) या दोन्हींची आवश्यकता असते. सामान्य तापमान आणि दाबावर ऑक्सिजनची कमाल विद्राव्यता ८.२ मिग्रॅ/लिटर असते. जर स्लरीमधील विरघळलेल्या ऑक्सिजनची सांद्रता ४ मिग्रॅ/लिटरपेक्षा कमी असेल, तर त्यामुळे सोने विरघळण्याचा दर मर्यादित होऊ शकतो. अशा परिस्थितीत, ऑक्सिजनची सांद्रता वाढवण्यासाठी स्लरीमध्ये हवा आत सोडली जाऊ शकते किंवा हायड्रोजन पेरॉक्साइड मिसळले जाऊ शकते. ऑक्सिजन आणि सायनाइडचे प्रमाण अत्यंत महत्त्वाचे आहे; यातील असंतुलनामुळे लीचिंगचा दर कमी होऊ शकतो. ऑक्सिजनची सांद्रता अभिक्रियेच्या गतीवर परिणाम करत असल्यामुळे, ती सोडियम सायनाइडच्या इष्टतम सांद्रतेवरही प्रभाव टाकते. ऑक्सिजनची जास्त सांद्रता सायनाइडची सांद्रता किंचित कमी ठेवण्यास परवानगी देऊ शकते आणि याउलटही होऊ शकते.

सरावातील ठराविक एकाग्रता श्रेणी

1. CIP आणि CIL (कार्बन-इन-लीच) प्रक्रियांमध्ये : एका सामान्य CIP किंवा CIL सर्किटमध्ये, जिथे सोने असलेले धातुक स्लरीच्या स्वरूपात असते आणि विरघळलेले सोने शोषून घेण्यासाठी कार्बनचा वापर केला जातो, तिथे सोडियम सायनाइडची सांद्रता साधारणपणे ०.३ - ०.४ ग्रॅम प्रति लिटर (०.०३ - ०.०४%) या मर्यादेत राखली जाते. सामान्य कार्यप्रणालीच्या परिस्थितीत, विविध प्रकारच्या धातुकांसाठी ही सांद्रता प्रभावी असल्याचे आढळून आले आहे. तथापि, अधिक जटिल धातुकांसाठी किंवा ज्यांमध्ये अशुद्धतेचे प्रमाण जास्त असते, त्यांच्यासाठी ही सांद्रता वाढवली जाऊ शकते, जी काहीवेळा ०.६ - ०.८ ग्रॅम प्रति लिटर (०.०६ - ०.०८%) पर्यंत पोहोचते.

2. व्हॅट लीचिंगमध्ये : व्हॅट लीचिंगचा वापर अनेकदा जाडसर कणांच्या धातूंसाठी किंवा जेव्हा धातूवर तुकड्यांमध्ये प्रक्रिया केली जाते तेव्हा केला जातो. या प्रक्रियेत, सोडियम सायनाइडची सांद्रता सामान्यतः जास्त असते, सुमारे १.० ग्रॅम प्रति लिटर (०.१%). ही जास्त सांद्रता जाडसर धातूच्या कणांच्या संभाव्य कमी पृष्ठभागाची भरपाई करते आणि सायनाइड द्रावण धातूमध्ये प्रवेश करून सोने प्रभावीपणे विरघळवू शकेल याची खात्री करण्यास मदत करते.

3. टेलिंग्ज सायनायडेशनसाठी : मागील प्रक्रिया टप्प्यांमधून (जसे की गुरुत्वाकर्षण विलगीकरणानंतर) मिळालेल्या टेलिंग्जचे सायनायडेशन करताना, सायनाइडची सांद्रता उर्वरित सोन्याचे प्रमाण आणि टेलिंग्जच्या स्वरूपानुसार बदलू शकते. साधारणपणे, सायनाइडची सांद्रता ०.५ - २ किलो/टन धातुक इतकी असू शकते, जी द्रावणाच्या सांद्रतेमध्ये रूपांतरित केल्यावर ०.०५ - ०.२ ग्रॅम प्रति लिटर (०.००५ - ०.०२%) या श्रेणीत असू शकते. कमी सांद्रता अनेकदा पुरेशी असते कारण टेलिंग्जवर आधीच पूर्व-प्रक्रिया केलेली असू शकते आणि उर्वरित सोने अधिक सहज उपलब्ध असते.

पर्यावरण आणि सुरक्षितता परिणाम

सोने बाहेर काढण्यासाठी इष्टतम सोडियम सायनाइड सांद्रता निश्चित करताना, पर्यावरणीय आणि सुरक्षिततेच्या बाबींचा विचार करणे आवश्यक आहे. सायनाइड हा एक अत्यंत विषारी पदार्थ आहे आणि वातावरणात सोडल्यास त्याचे गंभीर परिणाम होऊ शकतात. योग्य सांद्रता राखल्याने केवळ सोने कार्यक्षमतेने काढण्यास मदत होतेच असे नाही तर कचऱ्याच्या प्रवाहात सायनाइडचे प्रमाण देखील कमी होते. याव्यतिरिक्त, अपघाती गळती किंवा सोडणे टाळण्यासाठी सोडियम सायनाइडची योग्य हाताळणी आणि साठवणूक अत्यंत महत्त्वाची आहे.

निष्कर्ष

सोने काढण्यासाठी (गोल्ड लीचिंगसाठी) सोडियम सायनाइडच्या योग्य प्रमाणाची श्रेणी धातुकची वैशिष्ट्ये आणि प्रक्रियेच्या परिस्थितीसह अनेक घटकांवर अवलंबून असते. सर्वसाधारणपणे, सीआयपी (CIP), सीआयएल (CIL) आणि व्हॅट लीचिंग (vat leaching ) यांसारख्या बहुतेक सामान्य सोने काढण्याच्या प्रक्रियांसाठी , हे प्रमाण ०.०३% - ०.१% (०.३ - १.० ग्रॅम प्रति लिटर) असते. तथापि, प्रत्येक विशिष्ट धातुकसाठी, सर्वात योग्य सोडियम सायनाइडचे प्रमाण अचूकपणे निश्चित करण्यासाठी बॉटल रोल आणि कॉलम चाचण्यांसारख्या तपशीलवार प्रयोगशाळा चाचण्या करण्याची शिफारस केली जाते. यामुळे खर्च आणि पर्यावरणीय परिणाम कमी करून सोन्याची जास्तीत जास्त पुनर्प्राप्ती सुनिश्चित होईल.