सोडियम साइनाइड सुन निकासीमा लिचिङ एड्सको भूमिका

परिचय

उच्च दक्षता र तुलनात्मक रूपमा कम लागतको कारणले गर्दा साइनाइड लिचिङ लामो समयदेखि सुन निकासीमा एक प्रमुख विधि रहँदै आएको छ। यद्यपि, यो प्रक्रिया चुनौतीहरू बिना छैन, जस्तै लामो लिचिङ समयको आवश्यकता, उच्च साइनाइड खपत, र सुन विघटनमा बाधा पुर्‍याउन सक्ने दुर्दम्य खनिजहरूको उपस्थिति। यो त्यहीं हो जहाँ लिचिङ एड्स खेलमा आउँछन्। लिचिङ एड्स भनेको सुनको निकासी बढाउन साइनाइड लिचिङ घोलमा थपिने पदार्थहरू हुन्, जसले सुन खानीमा अझ प्रभावकारी र लागत-प्रभावी दृष्टिकोण प्रदान गर्दछ।

कसरी लिचिङ एड्सले काम गर्छ

घुलनशील अक्सिजन बढाउँदै

धेरै लिचिङ एड्सको प्राथमिक कार्यहरू मध्ये एक साइनाइड घोलमा घुलनशील अक्सिजनको मात्रा बढाउनु हो। साइनाइड घोलमा सुन घुलनशील हुनको लागि, सुनको अक्सिडेशन र साइनाइड आयनहरूसँग यसको पछिको संयोजनलाई सहज बनाउन अक्सिडाइजिंग एजेन्टको रूपमा अक्सिजन आवश्यक पर्दछ। सामान्य अवस्थामा, हावाबाट आपूर्ति गरिएको अक्सिजन प्रायः अपर्याप्त हुन्छ, जसले सुन घुल्ने दरलाई सीमित गर्दछ। पेरोक्साइड र पर्सल्फेट जस्ता लिचिङ एड्सले टुक्रिएर अक्सिजन छोड्न सक्छन्, जसले स्लरीमा घुलनशील अक्सिजनको उच्च सांद्रता सुनिश्चित गर्दछ। उदाहरणका लागि, हाइड्रोजन पेरोक्साइडले सुन र साइनाइड बीचको प्रतिक्रियाको लागि अक्सिजनको अतिरिक्त स्रोत प्रदान गर्न विघटन गर्दछ।

ग्याल्भेनिक कोषहरू (भारी धातु लवणहरू) गठन गर्दै

केही भारी धातुका लवणहरू, जस्तै सिसाका लवणहरू, पाराका लवणहरू, र बिस्मथ लवणहरूले स्थानीय ग्याल्भेनिक कोषहरू सिर्जना गरेर लीचिंग एड्सको रूपमा काम गर्न सक्छन्। साइनाइड स्लरीमा थप्दा, यी भारी धातुहरू सुनका कणहरूको सतहमा जम्मा हुन्छन्। यसले सुन र जम्मा भएको भारी धातु बीच सम्भावित भिन्नता सिर्जना गर्दछ, जसले सुनको विघटनलाई गति दिन्छ। सुनले एनोडको रूपमा काम गर्दछ जहाँ अक्सिडेशन हुन्छ, र भारी धातुले लेपित क्षेत्रले क्याथोडको रूपमा काम गर्दछ। यो इलेक्ट्रोकेमिकल जस्तो प्रक्रियाले सुन लीच हुने दरलाई उल्लेखनीय रूपमा गति दिन्छ।

चेलेसन र अशुद्धता हटाउने

केही लिचिङ एड्सले साइनाइड लिचिङ प्रक्रियामा बाधा पुर्‍याउन सक्ने अयस्कमा रहेका अशुद्धताहरूलाई बाँध्न वा हटाउन सक्छन्। तामा, जस्ता, फलाम जस्ता धातु आयनहरू भएका अयस्कहरूमा, यी अशुद्धताहरूले साइनाइडसँग प्रतिक्रिया गर्न सक्छन्, यसलाई खपत गर्छन् र सुन विघटनको लागि उपलब्ध मात्रा घटाउँछन्। लिचिङ एड्समा रहेका चेलेटिंग एजेन्टहरूले यी अशुद्धता आयनहरूसँग स्थिर कम्प्लेक्सहरू बनाउँछन्, तिनीहरूलाई टाढा राख्छन् र साइनाइडसँगको तिनीहरूको प्रतिक्रियालाई रोक्छन्। यसले साइनाइडको खपत घटाउने मात्र होइन तर सुन-लिचिङ प्रक्रियाको समग्र दक्षतामा पनि सुधार गर्छ।

लिचिङ एड्सका प्रकारहरू र तिनीहरूको विशिष्ट भूमिकाहरू

एक्सीडिंग एजेन्टहरू

७.१.१.पेरोक्साइड

• हाइड्रोजन पेरोक्साइड : हाइड्रोजन पेरोक्साइड सबैभन्दा धेरै प्रयोग हुने अक्सिडाइजिंग लिचिंग एड्स मध्ये एक हो। यसले साइनाइड घोलमा घुलनशील अक्सिजनको मात्रा द्रुत रूपमा बढाउन सक्छ। औद्योगिक प्रयोगहरूमा, साइनाइड लिचिंग प्रणालीमा हाइड्रोजन पेरोक्साइड थप्दा लिचिंग समय उल्लेखनीय रूपमा छोटो हुन सक्छ। उदाहरणका लागि, केही सुन खानीहरूमा, हाइड्रोजन पेरोक्साइड लिचिंग एडको रूपमा प्रयोग गर्दा लिचिंग समय ५०% सम्म घटाउन सकिन्छ। यसले साइनाइड खपत कम गर्न पनि मद्दत गर्दछ किनकि सुनको बढेको अक्सिडेशनले साइनाइडको अधिक कुशल उपयोगको लागि अनुमति दिन्छ।

• क्याल्सियम पेरोक्साइड : क्याल्सियम पेरोक्साइड विशेष गरी उच्च सल्फर सामग्री भएका अयस्कहरूमा उपयोगी छ। यो हाइड्रोजन पेरोक्साइड भन्दा ढिलो विघटन हुन्छ, जसले गर्दा अक्सिजनको निरन्तर रिलीज हुन्छ। थप रूपमा, यसले सल्फर युक्त खनिजहरूद्वारा साइनाइडको उत्प्रेरक विघटनलाई कम गर्न सक्छ। उच्च सल्फर सुन अयस्कहरूमा, क्याल्सियम पेरोक्साइडलाई लिचिंग सहायताको रूपमा प्रयोग गर्नाले परम्परागत साइनाइड लिचिंगको तुलनामा सुनको पुनःप्राप्तिमा १०-१५% वृद्धि हुन सक्छ।

• बेरियम पेरोक्साइड : बेरियम पेरोक्साइडमा अक्सिजनको ढिलो र स्थिर रिलिज प्रदान गर्ने अद्वितीय गुण छ। यसले लामो समयसम्म स्लरीमा घुलनशील अक्सिजनको निरन्तर उच्च सांद्रता सुनिश्चित गर्दछ। बेरियम पेरोक्साइड थपमा वृद्धिसँगै सुनको विघटन दर रेखीय रूपमा बढ्छ, जबकि साइनाइड खपत अपेक्षाकृत स्थिर रहन्छ। यसलाई तयार गर्न र व्यावहारिक खानी सञ्चालनमा लागू गर्न पनि सजिलो छ।

२. पर्सल्फेट्स

• पर्सल्फेटहरू बलियो अक्सिडाइजिंग एजेन्टहरू हुन्। साइनाइड लिचिंग प्रणालीमा थप्दा, तिनीहरू भाँचिन्छन् र अत्यधिक प्रतिक्रियाशील सल्फेट रेडिकलहरू बनाउँछन्। यी रेडिकलहरूले आणविक अक्सिजन भन्दा सुनलाई बढी प्रभावकारी रूपमा अक्सिडाइज गर्न सक्छन्, जसले गर्दा सुन लिचिंग दरमा उल्लेखनीय वृद्धि हुन्छ। केही अवस्थामा, हावालाई अक्सिजन स्रोतको रूपमा राखेर परम्परागत साइनाइड लिचिंगको तुलनामा सुनको विघटन दर ८ गुणासम्म बढाउन सकिन्छ।

भारी धातु साल्टहरू

१. सिसाको नुन

• साइनाइड लिचिङमा सिसाको लवण व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। पाइराइट र आर्सेनोपाइराइट जस्ता सल्फाइड खनिजहरू भएको अयस्कहरूमा, यी खनिजहरूले साइनाइड र अक्सिजनसँग प्रतिक्रिया गर्न सक्छन्, तिनीहरूलाई उपभोग गर्छन् र सुन लिचिङको दक्षता घटाउँछन्। सिसाको लवणले सल्फाइड खनिजहरूको सतहमा निष्क्रिय तह बनाउन सक्छ, साइनाइड र अक्सिजनसँग तिनीहरूको प्रतिक्रियालाई रोक्छ। एकै समयमा, सिसाले सुनसँग ग्याल्भेनिक सेल बनाउन सक्छ, जसले सुनको विघटनलाई बढावा दिन्छ। क्यानेडियन साइनाइड प्लान्टमा, सिसाको लवण थपेर र उचित घुलनशील अक्सिजन सांद्रता कायम राखेर, साइनाइडेशनमा सल्फाइड खनिजहरूको प्रतिकूल प्रभावलाई सफलतापूर्वक पार गरियो, जसको परिणामस्वरूप सुनको पुन: प्राप्तिमा १०-१५% वृद्धि भयो।

२. पारा र बिस्मथ लवण

• पारा लवण र बिस्मथ लवणहरूले पनि साइनाइड लिचिङमा गतिवर्धकको रूपमा काम गर्न सक्छन्। सिसा लवण जस्तै, तिनीहरूले सुनसँग ग्याल्भेनिक कोषहरू बनाउन सक्छन्, लिचिङ दर बढाउँछन्। यद्यपि, पाराको विषाक्तता र बिस्मथको अपेक्षाकृत उच्च लागतको कारण, तिनीहरूको प्रयोग सिसा लवणको तुलनामा सीमित छ। तर केही विशिष्ट अवस्थाहरूमा जहाँ अयस्कमा अद्वितीय गुणहरू छन्, यी लवणहरूलाई अझै पनि प्रभावकारी लिचिङ एड्सको रूपमा मान्न सकिन्छ।

चेलेटिंग एजेन्टहरू र अन्य

१. साइट्रिक एसिड

• साइनाइड सुन निकासीमा साइट्रिक एसिडलाई लिचिङ सहायताको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ । तामा, जस्ता, फलाम जस्ता धातु आयनहरू भएका अयस्कहरूमा, यी आयनहरूले साइनाइड र अक्सिजन खपत गर्न सक्छन्, जसले गर्दा सुन लिचिङको दक्षता कम हुन्छ। साइट्रिक एसिडले यी धातु आयनहरूसँग बाँध्न सक्छ, स्थिर जटिलहरू बनाउँछ। उदाहरणका लागि, यसले तामा-साइट्रेट जटिल बनाउँछ। यसले यी अशुद्ध आयनहरूद्वारा साइनाइड र अक्सिजनको खपत घटाउने मात्र होइन तर समग्र लिचिङ वातावरणमा सुधार गर्दै गैंगु खनिजहरू फैलाउन पनि मद्दत गर्दछ। केही प्रयोगशाला प्रयोगहरूमा, साइनाइड लिचिङ घोलमा साइट्रिक एसिड थप्दा सुनको रिकभरी ५-१०% ले बढ्यो।

२. अमोनियामा आधारित यौगिकहरू

• केही अवस्थामा, अमोनियामा आधारित यौगिकहरू लिचिंग एड्सको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, विशेष गरी तामा-सुन खनिजहरू भएको अयस्कहरूमा। अमोनियाले तामा आयनहरूसँग जटिलताहरू बनाउन सक्छ, जसले सुनको साइनाइड लिचिंगमा तामाको हस्तक्षेप कम गर्छ। लिचिंग घोलमा अमोनिया-साइनाइड अनुपात समायोजन गरेर, तामाको विघटनलाई कम गर्दै सुनलाई छनौट रूपमा विघटन गर्न सम्भव छ, जुन पछिल्ला सुन रिकभरी प्रक्रियाहरूको लागि लाभदायक छ।

अनुप्रयोग केसहरू

१. अष्ट्रेलियाको सुन खानीमा

• खानीले कम-ग्रेड, उच्च-सल्फर सुन अयस्क प्रशोधन गरिरहेको थियो। हाइड्रोजन पेरोक्साइड र सिसा लवणको संयोजनलाई लिचिङ एड्सको रूपमा प्रयोग गरेर, उल्लेखनीय सुधारहरू हासिल गरियो। परम्परागत साइनाइड लिचिङको तुलनामा सुन लिचिङ दर ८-१०% ले बढ्यो। हाइड्रोजन पेरोक्साइड थप्दा अतिरिक्त अक्सिजन प्रदान गरियो, जसले सुनको अक्सिडेशन बढायो, जबकि सिसा लवणले सल्फाइड खनिजहरूको नकारात्मक प्रभावलाई रोक्यो। साइनाइडको खपत पनि लगभग २०% ले घट्यो, जसले गर्दा लागत बचतमा उल्लेखनीय वृद्धि भयो।

२. जटिल अयस्कहरूसँग व्यवहार गर्ने चिनियाँ सुन खानी

• यस खानीमा रहेको अयस्कमा तामा र फलामको अशुद्धताको उच्च मात्रा थियो। साइनाइड लिचिङ प्रक्रियामा लिचिङ सहायताको रूपमा साइट्रिक एसिड प्रयोग गरेर, सुनको पुन: प्राप्ति दर ७०% बाट ७८% मा बढ्यो। साइट्रिक एसिड तामा र फलामको आयनहरूसँग बाँधिएको थियो, जसले सुन-साइनाइड प्रतिक्रियामा तिनीहरूको हस्तक्षेप कम गर्‍यो। लिचिङ समय पनि थोरै घटाइएको थियो, जसले खानी सञ्चालनको समग्र उत्पादकतामा सुधार ल्यायो।

लिचिङ एड्स छनौट र प्रयोग गर्दा विचारहरू

१. अयस्क विशेषताहरू

• उपयुक्त लीचिंग सहायता निर्धारण गर्न अयस्कको संरचना महत्त्वपूर्ण हुन्छ। उच्च-सल्फर अयस्कहरूको लागि, क्याल्सियम पेरोक्साइड वा बेरियम पेरोक्साइड जस्ता अक्सिडाइजिंग एजेन्टहरू बढी उपयुक्त हुन सक्छन् किनभने तिनीहरूले अक्सिजन मात्र प्रदान गर्दैनन् तर सल्फरको नकारात्मक प्रभावलाई पनि कम गर्न सक्छन्। उच्च स्तरको अशुद्धता धातु आयनहरू भएका अयस्कहरूमा, साइट्रिक एसिड वा अमोनिया-आधारित यौगिकहरू जस्ता चेलेटिंग एजेन्टहरू विचार गर्नुपर्छ।

२. लागत - प्रभावकारिता

• लिचिङ एडको खरिद मूल्य, ढुवानी र भण्डारण सहितको लागतको मूल्याङ्कन गर्न आवश्यक छ। केही लिचिङ एडहरू, जस्तै केही बिस्मथ लवणहरू, प्रभावकारी तर अपेक्षाकृत महँगो हुन सक्छन्। यस्तो अवस्थामा, लागत र सुनको पुन: प्राप्तिमा सुधार बीच सन्तुलन कायम गर्न आवश्यक छ। थप रूपमा, लिचिङ एडहरूको प्रयोगको कारणले साइनाइड खपत र लिचिङ समयमा आएको कमीलाई पनि लागत-प्रभावकारिता विश्लेषणमा समावेश गरिनुपर्छ।

3. वातावरणीय प्रभाव

• साइनाइडको विषाक्तताको कारणले गर्दा साइनाइड लिचिङमा पहिले नै वातावरणीय चिन्ताहरू भएकाले, लिचिङ एडको छनोट गर्दा यसको वातावरणीय प्रभावलाई पनि विचार गर्नुपर्छ। उदाहरणका लागि, केही अक्सिडाइजिङ एजेन्टहरूले उप-उत्पादनहरू उत्पादन गर्न सक्छन् जसलाई उचित रूपमा प्रशोधन गर्न आवश्यक छ। पारा लवणको प्रयोग, यद्यपि केही अवस्थामा प्रभावकारी छ, तिनीहरूको अत्यधिक विषाक्तता र वातावरणीय खतराहरूको कारणले अत्यधिक प्रतिबन्धित छ।

निष्कर्ष

साइनाइड सुन निकासीमा लिचिङ एड्सले महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। तिनीहरूले सुनको पुनःप्राप्ति बढाएर, लिचिङ समय घटाएर र साइनाइड खपत घटाएर लिचिङ प्रक्रियाको दक्षतामा उल्लेखनीय सुधार गर्न सक्छन्। विभिन्न प्रकारका लिचिङ एड्स, तिनीहरूको काम गर्ने संयन्त्र, र अयस्क विशेषताहरूको आधारमा सबैभन्दा उपयुक्त कसरी छनौट गर्ने भनेर बुझेर, सुन खानीहरूले आफ्नो सञ्चालनलाई अनुकूलन गर्न सक्छन्। सुनको माग बढ्दै जाँदा, साइनाइड लिचिङमा लिचिङ एड्सको प्रयोग अझ व्यापक हुने सम्भावना छ, जसले गर्दा सुन खानीसम्बन्धी दिगो र कुशल अभ्यासहरूमा योगदान पुग्नेछ।