सोन्याच्या खाणीत सायनाइड-कमी द्रवाच्या उपचार पद्धतींवर प्रायोगिक अभ्यास

परिचय

सोन्याच्या खाण उद्योगात, उपचार सायनाईड-सदोष द्रवपदार्थ खूप महत्त्वाचा आहे. सायनाइड-सदोष द्रव, जसे की सायनायडेशन प्रक्रियेत सोने काढल्यानंतर तयार होणारे द्रावण, त्यात विविध प्रदूषके असतात, विशेषतः सायनाइड संयुगे, ज्यांची योग्यरित्या प्रक्रिया न केल्यास गंभीर पर्यावरणीय प्रदूषण होऊ शकते. म्हणून, कार्यक्षम आणि किफायतशीर विकास करणे उपचार पद्धती सायनाइड-कमी असलेल्या द्रवपदार्थासाठी उपचार पद्धतींचा प्रायोगिक अभ्यास हा एक तातडीचा ​​काम आहे. हा ब्लॉग पोस्ट विशिष्ट सोन्याची खाण, उद्योगासाठी मौल्यवान अंतर्दृष्टी आणि संदर्भ प्रदान करण्याचे उद्दिष्ट.

सायनाइड-पुअर लिक्विड उपचार पद्धतींचा आढावा

साधारणपणे, सायनाइड-कमी असलेल्या द्रवपदार्थाच्या उपचार पद्धती ढोबळमानाने दोन श्रेणींमध्ये विभागल्या जाऊ शकतात: शुद्धीकरण पद्धती आणि पुनर्प्राप्ती (पुनर्जन्म) पद्धती.

शुध्दीकरण पद्धती

१.अल्कली-क्लोरीन ऑक्सिडेशन पद्धत

• ही नष्ट करण्याची तुलनेने परिपक्व पद्धत आहे सायनाइड्स सांडपाण्यात आणि इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्लांट, कोकिंग प्लांट आणि सोने वितळवण्याच्या प्लांटमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. pH ११ - १२ च्या स्थितीत. सायनाइड्स आणि सायनाइडयुक्त सांडपाण्यातील धातूंच्या जटिल आयनांचे सायनेटमध्ये ऑक्सिडीकरण केले जाते, आणि नंतर त्यांचे ऑक्सिडीकरण करण्यासाठी दुसऱ्यांदा क्लोरीन मिसळला जातो. कार्बन डायऑक्साइड, नायट्रोजन, इत्यादी.

• फायदे: ही प्रक्रिया तुलनेने परिपक्व आहे, उपचारांचे चांगले परिणाम आणि व्यापक वापर आहे. उपचार प्रक्रिया सहजपणे स्वयंचलित केली जाऊ शकते.

• तोटे: सायनाइड्सचा पुनर्वापर करता येत नाही, उपचार खर्च जास्त आहे आणि ते लोह-सायनाइड कॉम्प्लेक्स काढून टाकू शकत नाही. दुय्यम प्रदूषणाची समस्या देखील आहे.

२.सल्फर डायऑक्साइड - हवेचे ऑक्सिडीकरण पद्धत

• ढवळलेल्या कंटेनरमध्ये, टाकाऊ द्रव मिसळला जातो आणि हवा आणि SO₂ (द्रव किंवा वायू, किंवा सल्फाइट द्रावण, किंवा मूलद्रव्य सल्फर जाळून मिळवलेले) आणले जातात. pH 7 - 10 वर नियंत्रित केला जातो. आणि ऑक्सिडेशन अभिक्रियेदरम्यान निर्माण होणाऱ्या आम्लाला निष्प्रभ करण्यासाठी चुना वापरला जातो. अभिक्रियेसाठी विद्राव्य तांबे (उत्तरदायी म्हणून) असणे आवश्यक आहे.

• इंको - SO₂/हवेच्या ऑक्सिडेशन पद्धतीमुळे लोह-सायनाइड्ससह सर्व सायनाइड्सचे विघटन होऊ शकते आणि काही सुरक्षित आणि स्वस्त अभिकर्मकांचा वापर करून लोह-सायनाइड्सचे अवक्षेपण आणि काढून टाकता येते.

२.हायड्रोजन पेरोक्साइड पद्धत

• ही प्रक्रिया कमी सांद्रता असलेल्या सायनाइडयुक्त सांडपाण्यावर प्रक्रिया करण्यासाठी योग्य आहे. हायड्रोजन पेरॉक्साइड शेपटीत सायनाइडचे ऑक्सिडीकरण तुलनेने कमकुवत आणि सहजपणे हायड्रोलायझ्ड सायनिक अॅसिड (HCNO) मध्ये करू शकते, जे नंतर पुढील ऑक्सिडेशन आणि हायड्रोलायसिसद्वारे काढून टाकले जाते.

४.ओझोन ऑक्सिडेशन पद्धत

• ओझोन हा एक मजबूत ऑक्सिडायझिंग एजंट आहे. सायनाइडयुक्त सांडपाण्यावर प्रक्रिया करण्यासाठी वापरल्यास, ते अल्कली-क्लोरीन ऑक्सिडेशन पद्धतीपेक्षा अधिक परिपूर्ण असते, सायनाइड काढून टाकण्याचे चांगले परिणाम देते. ओझोनेशननंतर, सांडपाण्याच्या द्रावणात विरघळलेला ऑक्सिजन वाढतो, जो पुनर्वापरासाठी सायनाइडेशन प्रणालीमध्ये परत केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे सोन्याचे विरघळणे सुलभ होते आणि सोन्याचे लीचिंग कार्यक्षमता सुधारते.

• फायदे: ऑपरेशन सोपे आणि सोयीस्कर आहे, नियंत्रित करणे सोपे आहे आणि उत्पादन ऑटोमेशनची डिग्री जास्त आहे. ओझोनचे उत्पादन साइटवर करता येते, जे गैरसोयीच्या वाहतुकीसह परंतु पुरेसा वीजपुरवठा असलेल्या सायनायडेशन प्लांटसाठी खूप महत्वाचे आहे. शुद्धीकरण कार्यक्षमता जास्त आहे आणि कोणतेही दुय्यम प्रदूषण निर्माण होत नाही.

• तोटे: ओझोन उत्पादनासाठी लागणारा वीज वापर मोठा आहे आणि उत्पादन खर्च जास्त आहे, ज्यामुळे त्याचा व्यापक वापर मर्यादित होतो.

५. इलेक्ट्रोलाइटिक ऑक्सिडेशन पद्धत

• इलेक्ट्रोलिसिस करण्यापूर्वी, प्रथम सायनाइड-कमी असलेल्या द्रवाचे pH >7 पर्यंत समायोजित करा. थोडेसे मीठ घाला, ग्रेफाइटला एनोड म्हणून आणि टायटॅनियम प्लेटला कॅथोड म्हणून वापरा आणि इलेक्ट्रोलाइट म्हणून अल्कलाइन कॉपर-झिंक जलीय द्रावण वापरा. ​​जेव्हा थेट प्रवाह जातो तेव्हा कॅथोडवर धातूचा तांबे आणि जस्त तयार होतात आणि हायड्रोजन देखील तयार होतो. एनोडवर, CN⁻ चे CNO⁻, CO₂, N₂ मध्ये ऑक्सिडीकरण केले जाते आणि Cl⁻ चे Cl₂ मध्ये ऑक्सिडीकरण केले जाते आणि Cl₂ द्रावणात प्रवेश करते आणि HClO निर्माण करण्यासाठी Cl₂ द्रावणात प्रवेश करते.

६.सूक्ष्मजीव ऑक्सिडेशन पद्धत

• ही पद्धत सूक्ष्मजीवांच्या जैवरासायनिक गुणधर्मांचा वापर करून सायनाइड्स, थायोसायनेट्स आणि आयर्न-सायनाइड्सचे विघटन करते, अमोनिया, कार्बन डायऑक्साइड आणि सल्फेट्स तयार करते किंवा सायनाइड्सचे फॉर्मामाइडमध्ये हायड्रोलायझेशन करते. त्याच वेळी, जीवाणू जड धातूंचे आयन शोषून घेतात, ज्यामुळे ते बायोफिल्मसह पडतात आणि काढून टाकले जातात.

• महत्वाचे वैशिष्ट्य: सायनाइड काढून टाकण्याचा वाजवी दर राखण्यासाठी तापमान नेहमीच १० डिग्री सेल्सियसपेक्षा जास्त राखले पाहिजे.

पुनर्प्राप्ती (पुनर्जन्म) पद्धती

१. आम्लीकरण पद्धत

• या पद्धतीचा मुख्य तत्व म्हणजे सायनाइडयुक्त सांडपाण्यात सल्फ्यूरिक आम्ल घालणे, pH सुमारे 1.5 पर्यंत समायोजित करणे आणि CN⁻ चे HCN मध्ये रूपांतर करणे. बाहेर पडलेला HCN वायू शोषक मध्ये आणला जातो आणि क्षारीय द्रावण (सोडियम हायड्रॉक्साइड किंवा कॅल्शियम हायड्रॉक्साइड द्रावण) द्वारे शोषला जातो ज्यामुळे 20% - 30% सायनाइड द्रावण मिळते, जे पुनर्वापर करता येते.

• फायदे: या प्रक्रियेमुळे सायनाइड्सची पुनर्प्राप्ती जास्तीत जास्त होऊ शकते, सायनाइड्सचा प्रभावी वापर दर सुधारू शकतो आणि उत्पादन खर्च कमी होऊ शकतो.

• तोटे: एक-वेळच्या गुंतवणुकीचा खर्च मोठा आहे, प्रक्रिया प्रवाह गुंतागुंतीचा आहे आणि प्रक्रिया केलेल्या सायनाइडयुक्त अवशिष्ट द्रवासाठी डिस्चार्ज मानके पूर्ण करणे कठीण आहे.

२.आयन एक्सचेंज पद्धत

• सायनाइड-कमी असलेल्या द्रवाच्या उपचारात, सायनाइड समृद्ध करण्यासाठी आयन एक्सचेंज रेझिनचा वापर केला जाऊ शकतो.

३.शोषण पद्धत

• सक्रिय कार्बन शोषण: चे शोषण सक्रिय कार्बन प्रामुख्याने त्याच्या असंख्य अंतर्गत छिद्रांवर आणि मोठ्या विशिष्ट पृष्ठभागाच्या क्षेत्रफळावर अवलंबून असते. शोषण प्रक्रियेमध्ये भौतिक शोषण आणि रासायनिक शोषण समाविष्ट आहे. सायनाइड काढून टाकण्याचे मुख्यतः तीन मार्ग आहेत: ऑक्सिडेशन, हायड्रोलिसिस आणि स्ट्रिपिंग. मुख्य प्रक्रिया म्हणजे सायनाइडयुक्त सांडपाण्यामध्ये सायनाइडची सक्रिय कार्बनच्या पृष्ठभागावर हायड्रोजन पेरोक्साइडसह ऑक्सिडेटिव्ह विघटन प्रतिक्रिया.

४. विद्राव्य निष्कर्षण पद्धत

• सायनाइड-कमी असलेल्या द्रवातून मौल्यवान घटक आणि सायनाइड काढण्यासाठी सॉल्व्हेंट्सचा वापर केला जातो.

५. द्रव पडदा पद्धत

• सायनाइड-कमी असलेल्या द्रवाच्या उपचारात, तेल-पाण्यातली प्रणाली प्रामुख्याने वापरली जाते. मूलभूत तत्व असे आहे: प्रथम, सायनाइड-युक्त सांडपाण्याला आम्लीकरण करून त्यातील सायनाइड आयनांना HCN मध्ये रूपांतरित करा. HCN तेल-फेज द्रव पडद्यामधून आतील पाण्याच्या टप्प्यात जाते आणि नंतर NaOH सोबत प्रतिक्रिया देऊन NaCN तयार करते.

६. इलेक्ट्रोडायलिसिस पद्धत

• ही पद्धत पदार्थांचे पृथक्करण आणि पुनर्प्राप्ती साध्य करण्यासाठी आयन-विनिमय पडद्याद्वारे आयनांचे स्थलांतर चालविण्यासाठी विद्युत क्षेत्राचा वापर करते.

सोन्याच्या खाणीतील सायनाइड-कमी असलेल्या द्रवावर प्रायोगिक अभ्यास

प्रयोगाची पार्श्वभूमी

एका विशिष्ट सोन्याच्या खाणीतील सायनाइड-कमी असलेल्या द्रवामध्ये विशेषतः जास्त प्रमाणात सायनाइड असते, जे १३००० मिलीग्राम/लिटर पर्यंत पोहोचते. अशा उच्च-सांद्रता असलेल्या सायनाइडयुक्त सांडपाण्यामुळे पर्यावरणाला मोठा धोका निर्माण होतो आणि त्यावर प्रभावी प्रक्रिया आवश्यक असते.

प्रायोगिक पद्धती

१.H₂O₂ + ClO₂ + C शोषण पद्धत

• या पद्धतीमध्ये, सायनाइड - खराब द्रवातील सायनाइड्सचे ऑक्सिडीकरण करण्यासाठी प्रथम हायड्रोजन पेरॉक्साइड (H₂O₂) आणि क्लोरीन डायऑक्साइड (ClO₂) ऑक्सिडायझिंग म्हणून वापरले जातात. त्यानंतर, उर्वरित प्रदूषकांना काढून टाकण्यासाठी सक्रिय कार्बन (C) शोषण केले जाते.

२.तीन - स्टेज ऑक्सिडेशन (H₂O₂ + उत्प्रेरक “M”) + क्लोरीनेशन वायुवीजन + C शोषण पद्धत

• तीन - टप्प्यातील ऑक्सिडेशन: हायड्रोजन पेरोक्साइड (H₂O₂) आणि एक विशिष्ट उत्प्रेरक "M" हे तीन-चरणांच्या ऑक्सिडेशनसाठी वापरले जातात. हे जटिल सायनाइडसह विविध सायनाइड संयुगांचे अधिक सखोल ऑक्सिडेशन सुनिश्चित करण्यासाठी आहे.

• क्लोरीनेशन वायुवीजन: तीन-चरणांच्या ऑक्सिडेशननंतर, क्लोरीनेशन वायुवीजन केले जाते. वायुवीजन करताना द्रवात क्लोरीन टाकले जाते, जे उर्वरित सायनाइड-संबंधित पदार्थ आणि काही इतर कमी करण्यायोग्य प्रदूषकांचे ऑक्सिडीकरण करू शकते.

• C शोषण: शेवटी, सायनाइड-कमी द्रव शुद्ध करण्याचे उद्दिष्ट साध्य करण्यासाठी उर्वरित सूक्ष्म-दाणेदार प्रदूषक आणि सायनाइड-संबंधित कोणतेही अवशिष्ट पदार्थ शोषण्यासाठी सक्रिय कार्बन शोषण वापरले जाते.

प्रायोगिक निकाल आणि तुलना

१.H₂O₂ + ClO₂ + C शोषण पद्धत

• या पद्धतीमुळे काही प्रमाणात सायनाइड काढून टाकता आले, परंतु प्रक्रिया केलेल्या द्रवातील एकूण सायनाइडचे प्रमाण अजूनही तुलनेने जास्त होते, जे कठोर राष्ट्रीय डिस्चार्ज मानकांची पूर्तता करण्यात अयशस्वी ठरले.

२.तीन - स्टेज ऑक्सिडेशन (H₂O₂ + उत्प्रेरक “M”) + क्लोरीनेशन वायुवीजन + C शोषण पद्धत

• या पद्धतीचे अधिक समाधानकारक परिणाम दिसून आले. अंतिम एकूण सायनाइडचे प्रमाण ०.४४ मिलीग्राम/लिटर पर्यंत कमी करण्यात आले, जे राष्ट्रीय डिस्चार्ज मानकांची पूर्तता करते. याव्यतिरिक्त, इतर जड धातूंचे प्रमाण देखील संबंधित राष्ट्रीय मानक आवश्यकता पूर्ण करते.

• खर्च - परिणामकारकता: किमतीच्या बाबतीत, जरी उत्प्रेरक आणि अतिरिक्त क्लोरीनेशन वायुवीजन असलेल्या तीन-चरणांच्या ऑक्सिडेशन प्रक्रियेसाठी अधिक जटिल ऑपरेशन्स आणि विशिष्ट उत्प्रेरक आणि क्लोरीनचा वापर आवश्यक असला तरी, एकूणच, काही इतर अति जटिल किंवा उच्च-किमतीच्या पद्धतींच्या तुलनेत, खर्च तुलनेने वाजवी आहे. ते स्वीकार्य मर्यादेत खर्च नियंत्रित करताना उच्च-सांद्रता असलेल्या सायनाइड-कमी द्रवावर प्रभावीपणे उपचार करू शकते.

निष्कर्ष

सोन्याच्या खाणींमध्ये सायनाइड - खराब द्रवावर उपचार करणे हे एक जटिल परंतु महत्त्वाचे काम आहे. एका विशिष्ट सोन्याच्या खाणीतील सायनाइड - खराब द्रवावरील प्रायोगिक अभ्यासातून असे दिसून येते की वेगवेगळ्या उपचार पद्धतींचे स्वतःचे फायदे आणि तोटे आहेत. तीन-टप्प्यांचे ऑक्सिडेशन (H₂O₂ + उत्प्रेरक "M") + क्लोरीनेशन वायुवीजन + C शोषण पद्धत या सोन्याच्या खाणीत उच्च एकूण सायनाइड सामग्री असलेल्या सायनाइड - खराब द्रवासाठी तुलनेने आदर्श उपचार परिणाम आणि किफायतशीरता दर्शवते. तथापि, सोने खाण उद्योगात पर्यावरण संरक्षण आणि शाश्वत विकासाच्या आवश्यकता चांगल्या प्रकारे पूर्ण करण्यासाठी अधिक कार्यक्षम, किफायतशीर आणि पर्यावरणास अनुकूल उपचार पद्धती विकसित करण्यासाठी भविष्यात सतत संशोधन आणि सुधारणा आवश्यक आहेत.