আকরিক থেকে সোনা প্রক্রিয়াকরণের কৌশল ও পদ্ধতি
আকরিক থেকে সোনা প্রক্রিয়াকরণ হলো মূল্যবান খনিজ পদার্থযুক্ত শিলা উপাদান থেকে সোনাকে পৃথক ও বিশুদ্ধ করার জন্য ধারাবাহিক প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়া। যেহেতু প্রকৃতিতে সোনা সাধারণত সহজলভ্য "বিশুদ্ধ" রূপে পাওয়া যায় না, তাই আকরিক প্রস্তুতি, ভৌত পৃথকীকরণ, নিষ্কাশন এবং চূড়ান্ত পরিশোধন পর্যন্ত সুনির্দিষ্ট পদ্ধতির প্রয়োজন হয়। এই প্রবন্ধে আকরিক থেকে সোনা প্রক্রিয়াকরণের সাধারণ কৌশল ও পদ্ধতিসমূহ, সেগুলোর কার্যপ্রণালী, সুবিধা ও অসুবিধা এবং গুরুত্বপূর্ণ নিরাপত্তা ও পরিবেশগত দিকগুলো নিয়ে আলোচনা করা হয়েছে।
১. স্বর্ণ আকরিকের বৈশিষ্ট্য এবং প্রাথমিক পরীক্ষার গুরুত্ব
প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতি বেছে নেওয়ার আগে, আকরিকের বৈশিষ্ট্যগুলো বোঝা একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ। সোনার আকরিক হতে পারে:
– অক্সাইড আকরিক (সাধারণত প্রক্রিয়াজাত করা সহজ)।
– সালফাইড আকরিক (প্রায়শই “অভেদ্য” কারণ সোনা পাইরাইট/আর্সেনোপাইরাইটের মতো সালফাইড খনিজের মধ্যে আটকা পড়ে থাকে)।
– কার্বনময় আকরিক বা প্রেগ-রবিং (প্রাকৃতিক কার্বন স্বর্ণ যৌগকে শোষণ করে নেয়, ফলে পুনরুদ্ধার কমে যায়)।
– প্লেসার/পলিমাটি (নদীর বালি/নুড়িতে থাকা মুক্ত সোনার কণা)।
শিল্পক্ষেত্রে, পুনরুদ্ধারের পরিমাণ অনুমান করতে এবং সবচেয়ে কার্যকর প্রক্রিয়া পথ নির্ধারণ করতে স্বর্ণের পরিমাণ বিশ্লেষণ (ফায়ার অ্যাসে), খনিজবিদ্যা সংক্রান্ত পরীক্ষা (মাইক্রোস্কোপি/এক্সআরডি) এবং পরীক্ষাগার-স্তরের লিচিং পরীক্ষার মতো ধাতুবিদ্যা সংক্রান্ত পরীক্ষাগুলো করা হয়ে থাকে।
২. আকরিক প্রস্তুতি: চূর্ণ ও পেষণ
প্রক্রিয়াকরণের প্রাথমিক পর্যায় হলো আকরিকের আকার ছোট করা, যাতে সোনার খনিজগুলো অশুদ্ধ শিলা থেকে মুক্ত হয়।
১) চূর্ণ করা
খনি থেকে প্রাপ্ত আকরিক সাধারণত আকারে বড় হয়, তারপর সেটিকে জ ক্রাশার বা কোন ক্রাশার ব্যবহার করে গুঁড়ো করে সেন্টিমিটার আকারে আনা হয়।
২) পেষণ/মিলিং
এরপর, আকরিক পৃথকীকরণের প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে, এটিকে বল মিল বা এসএজি মিল ব্যবহার করে আরও সূক্ষ্ম আকারে চূর্ণ করা হয় (উদাহরণস্বরূপ, ৮০% আকরিক ৭৫-১৫০ মাইক্রন আকারের হয়)।
লক্ষ্য শুধু উপাদানটিকে সূক্ষ্ম করাই নয়, বরং সর্বোত্তম আকার অর্জন করা। খুব মোটা উপাদান থেকে সোনা অপসারণ করা কঠিন হয়ে পড়ে, অন্যদিকে খুব সূক্ষ্ম উপাদান বিকারকের ব্যবহার বাড়িয়ে দেয় এবং কঠিন-তরল পৃথকীকরণকে জটিল করে তোলে।
৩. মহাকর্ষীয় ঘনত্ব: আপেক্ষিক গুরুত্বের পার্থক্যের সদ্ব্যবহার
আকরিকটিতে যদি অপেক্ষাকৃত মোটা দানার মুক্ত সোনা থাকে, তবে অভিকর্ষ পদ্ধতি খুব কার্যকর, কারণ সোনার আপেক্ষিক গুরুত্ব বেশি।
সাধারণ সরঞ্জাম:
– স্লুইস বক্স (সাধারণত ছোট মাপের যন্ত্র বা প্লাসারের ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়)।
– স্পাইরাল কনসেনট্রেটর।
টেবিল কাঁপছে।
– নেলসন কনসেনট্রেটর বা ফ্যালকন কনসেনট্রেটর (সেন্ট্রিফিউগাল কনসেনট্রেটর)।
অভিকর্ষ পদ্ধতির সুবিধাগুলো হলো এর আপেক্ষিক সরলতা, কম পরিচালন ব্যয় এবং রাসায়নিক নির্ভরতার অভাব। এর অসুবিধাগুলোর মধ্যে রয়েছে অতি সূক্ষ্ম সোনা বা সালফাইড খনিজে আবদ্ধ সোনার ক্ষেত্রে এর অকার্যকারিতা।
৪. প্লবতা: স্বর্ণ-ধারণকারী খনিজের ঘনত্ব বৃদ্ধি
সালফাইড আকরিকের ক্ষেত্রে, সোনা প্রায়শই পাইরাইট, চ্যালকোপাইরাইট বা আর্সেনোপাইরাইটের সাথে মিশ্রিত অবস্থায় থাকে। এইসব ক্ষেত্রে, উচ্চ-মানের সালফাইড কনসেনট্রেট উৎপাদনের জন্য ফ্লোটেশন পদ্ধতি ব্যবহার করা যেতে পারে, যা পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণের জন্য প্রয়োজনীয় উপাদানের পরিমাণ কমিয়ে দেয়।
প্লবতার নীতি:
– সংগ্রাহক (যেমন জ্যান্থেট) ব্যবহার করে খনিজ কণাগুলোকে জলবিদ্বেষী করা হয়।
– বাতাস ফুঁকে দেওয়া হয় যাতে হাইড্রোফোবিক খনিজগুলো বুদবুদের সাথে লেগে যায় এবং ফেনা (ঘন) হিসেবে ভেসে ওঠে।
– অন্যান্য খনিজ পদার্থ মণ্ডে বর্জ্য হিসেবে থেকে যায়।
ফ্লোটেশন থেকে প্রাপ্ত উৎপাদসমূহ (কনসেনট্রেট) সাধারণত লিচিং বা অক্সিডেশন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে আরও প্রক্রিয়াজাত করা হয় (বিশেষত কঠিন আকরিকের ক্ষেত্রে)।
৫. লিচিং: রাসায়নিকভাবে সোনা দ্রবীভূত করা
লিচিং হলো অনেক আধুনিক স্বর্ণকলের প্রাণকেন্দ্র। মুক্ত হওয়া সোনাকে একটি দ্রবণীয় জটিল যৌগে দ্রবীভূত করে তারপর পুনরুদ্ধার করা হয়।
ক) সায়ানাইডেশন
শিল্পক্ষেত্রে সর্বাধিক ব্যবহৃত পদ্ধতি হলো সায়ানাইড লিচিং, কারণ এটি অনেক আকরিকের জন্য কার্যকর ও সুনির্দিষ্ট। ক্ষারীয় pH অবস্থা এবং অক্সিজেনের উপস্থিতিতে সায়ানাইড দ্রবণে সোনা দ্রবণীয় জটিল যৌগ গঠন করে।
দুটি সাধারণ কনফিগারেশন:
– CIL (কার্বন-ইন-লিচ): দ্রবীভূত সোনা শোষণ করার জন্য লিচ ট্যাঙ্কে সরাসরি অ্যাক্টিভেটেড কার্বন রাখা হয়।
– সিআইপি (কার্বন-ইন-পাল্প): প্রথমে লিচিং করা হয়, তারপর পরবর্তী পর্যায়ে কার্বনাইজেশন করা হয়।
সুবিধাসমূহ: উপযুক্ত আকরিক থেকে উচ্চ হারে উত্তোলনযোগ্য এবং বৃহৎ পরিসরে প্রমাণিত।
চ্যালেঞ্জ: এর জন্য প্রসেস প্যারামিটারের কঠোর নিয়ন্ত্রণ এবং নিরাপদ বর্জ্য ব্যবস্থাপনা প্রয়োজন।
খ) হিপ লিচিং
নিম্নমানের ও ভেদ্য আকরিকের ক্ষেত্রে হিপ লিচিং ব্যবহার করা হয়:
আকরিক চূর্ণ করা হয়, কখনও কখনও দলা পাকানো হয় এবং তারপর একটি বায়ুরোধী প্যাডের উপর স্তূপ করে রাখা হয়।
– লিচ দ্রবণটি উপর থেকে ঢালা হয় (জল দেওয়া হয়)।
– অধঃক্ষিপ্ত দ্রবণটি নিচে সংগ্রহ করে সোনা পুনরুদ্ধারের জন্য প্রক্রিয়াজাত করা হয়।
এই পদ্ধতিতে CIL/CIP প্ল্যান্টের তুলনায় মূলধনী খরচ কম, কিন্তু এটি সাধারণত ধীরগতির এবং পুনরুদ্ধারের হারও কম হতে পারে।
গ) সায়ানাইড-বহির্ভূত বিকল্প (সম্ভাব্যতা সাপেক্ষে)
যেসব বিকল্প নিয়ে গবেষণা বা বাস্তবায়ন করা হয়েছে, সেগুলোর সংখ্যা সীমিত:
– থায়োসালফেট লিচিং (আকরিক থেকে প্রি-রবিংয়ের সম্ভাবনা)।
– হ্যালাইড নিষ্কাশন (নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে ক্লোরাইড/ব্রোমাইড)।
তবে, সাধারণত এর প্রয়োগের জন্য আরও জটিল প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন হয় এবং অনেক খনির ক্ষেত্রে এটি সায়ানাইডেশনের মতো ততটা প্রচলিত নয়।
৬. কঠিন আকরিক প্রক্রিয়াকরণ: নিষ্কাশনের পূর্বে জারণ
রিফ্র্যাক্টরি আকরিক হলো এমন আকরিক যেখানে সোনা সালফাইড খনিজের মধ্যে "আবদ্ধ" থাকে অথবা একটি নির্দিষ্ট ম্যাট্রিক্স দ্বারা অবরুদ্ধ থাকে, যার ফলে পূর্ব-প্রক্রিয়াকরণ ছাড়া সায়ানাইড অকার্যকর হয়ে পড়ে। পূর্ব-প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতিগুলোর মধ্যে রয়েছে:
১) রোস্টিং
উচ্চ তাপমাত্রায় সালফাইড জারিত হয়ে সোনাকে আরও উন্মুক্ত করে তোলে। নির্গমন নিয়ন্ত্রণ (যেমন, SO₂/As) প্রয়োজন।
২) চাপজনিত জারণ (POX)
চাপযুক্ত অটোক্লেভে অক্সিজেনের সাহায্যে জারণ। পুনরুদ্ধারের হার বেশি হতে পারে, কিন্তু মূলধনী ব্যয় অনেক বেশি।
৩) জৈব-জারণ (BIOX)
নিয়ন্ত্রিত পরিস্থিতিতে ব্যাকটেরিয়া ব্যবহার করে সালফাইড জারিত করা হয়। এটি রোস্টিংয়ের চেয়ে "শীতলতর", কিন্তু এর জন্য প্রক্রিয়াকরণের সময় এবং বায়োরিঅ্যাক্টর ব্যবস্থাপনার প্রয়োজন হয়।
প্রাক-জারণের পর, সোনা দ্রবীভূত করার জন্য আকরিক/ঘন দ্রবণটিকে লিচিং করা হয় (সাধারণত সায়ানাইড দিয়ে)।
৭. দ্রবণ থেকে স্বর্ণ পুনরুদ্ধার: সক্রিয় কার্বন, রেজিন এবং অধঃক্ষেপণ
সোনা দ্রবীভূত হয়ে গেলে, পরবর্তী ধাপ হলো দ্রবণ থেকে এটিকে অপসারণ করা।
– সক্রিয় কার্বন শোষণ (সিআইপি/সিআইএল): কার্বন স্বর্ণ যৌগকে শোষণ করে। এরপর একটি বিশেষ দ্রবণ ব্যবহার করে কার্বনকে এলুশন (স্ট্রিপিং) করা হয়, যার ফলে স্বর্ণ মুক্ত হয়।
– রেজিন-ইন-পাল্প (আরআইপি): নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে আয়ন বিনিময় রেজিন কার্বনকে প্রতিস্থাপন করে, যা কখনও কখনও ময়লা জমার বিরুদ্ধে অধিক প্রতিরোধী হয়।
– জিঙ্ক অধঃক্ষেপণ (মেরিল-ক্রো): সমৃদ্ধ দ্রবণকে স্বচ্ছ ও অক্সিজেনমুক্ত করা হয় এবং তারপর জিঙ্ক পাউডার ব্যবহার করে সোনা অধঃক্ষেপিত করা হয়। এই পদ্ধতিটি তুলনামূলকভাবে পরিষ্কার দ্রবণের জন্য উপযুক্ত।
এর চূড়ান্ত ফল হিসেবে সাধারণত একটি কাদা বা ঘনীভূত পদার্থ পাওয়া যায়, যা পরবর্তীতে গলিয়ে ডোরে (সোনা-রুপার সংকর ধাতু) তৈরি করা হয় এবং তারপর আরও পরিশোধন করা হয়।
৮. গলানো এবং পরিশোধন
পুনরুদ্ধারকৃত পণ্য (যেমন, এলুশন অধঃক্ষেপ বা মেরিল-ক্রো) শুকানো হয় এবং তারপর ডোরে বার তৈরি করার জন্য ফ্লাক্স ব্যবহার করে গলানো হয়। এরপর ডোরে একটি শোধনাগারে নিম্নলিখিত উপায়ে বিশুদ্ধ করা হয়:
– তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রক্রিয়া (যেমন, উচ্চ বিশুদ্ধ সোনার জন্য ভোলভিল পদ্ধতি)।
– মিলার প্রক্রিয়া (নির্দিষ্ট অশুদ্ধি পৃথক করতে ক্লোরিন ব্যবহার)।
পরিশোধনের মাধ্যমে বাণিজ্যিক মান অনুযায়ী উচ্চমানের সোনা (যেমন ৯৯.৯৯%) উৎপাদিত হয়।
৯. বর্জ্য ব্যবস্থাপনা, প্রক্রিয়াজাত পানি এবং পরিবেশগত দিকসমূহ
স্বর্ণ প্রক্রিয়াকরণে সর্বদা বর্জ্য (অবশিষ্ট কঠিন পদার্থ) এবং প্রক্রিয়াজাত পানি উৎপন্ন হয়, যা অবশ্যই নিরাপদে ব্যবস্থাপনা করতে হবে। প্রচলিত পদ্ধতিগুলোর মধ্যে রয়েছে:
– ভূ-প্রযুক্তিগত নকশার মাধ্যমে টিএসএফ (টেইলিংস স্টোরেজ ফ্যাসিলিটি)-এ টেইলিংস ঘন করা এবং সংরক্ষণ।
– পানির ব্যবহার কমাতে প্রক্রিয়াজাত পানি পুনর্ব্যবহার করুন।
– বিকারকের অবশেষের বিষমুক্তকরণ (যেমন, প্রয়োজনে নির্দিষ্ট জারণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে সায়ানাইড অবশেষের বিজারণ)।
– পানির গুণমান পর্যবেক্ষণ, বর্জ্য বাঁধের স্থিতিশীলতা এবং খনি বন্ধ করার পরিকল্পনা।
পেশাগত স্বাস্থ্য ও নিরাপত্তা (K3) সংক্রান্ত বিষয়গুলোও গুরুত্বপূর্ণ: বিকারকের ব্যবহার, ধূলিকণা নিয়ন্ত্রণ, বিপজ্জনক পদার্থের সংস্পর্শ প্রতিরোধ এবং জরুরি কার্যপ্রণালী অবশ্যই পরিচালন ব্যবস্থার অংশ হতে হবে।
10. কেসিম্পুলান
আকরিক থেকে সোনা প্রক্রিয়াজাতকরণের কৌশল ও পদ্ধতিগুলো আকরিকের ধরন, পৃথকীকরণের আকার এবং খনিজতাত্ত্বিক বৈশিষ্ট্যের উপর ব্যাপকভাবে নির্ভর করে। প্রচলিত প্রক্রিয়াজাতকরণ পদ্ধতিগুলোর মধ্যে রয়েছে চূর্ণ ও পেষণ, অভিকর্ষীয় ঘনীকরণ এবং/অথবা প্লবতা, নিষ্কাশন (প্রায়শই CIL/CIP বা হিপ লিচ পদ্ধতিতে সায়ানাইডেশন), দ্রবণ থেকে সোনা পুনরুদ্ধার এবং তারপর গলন ও পরিশোধন। কঠিন আকরিকের ক্ষেত্রে, কার্যকরভাবে সোনা নিষ্কাশনের জন্য রোস্টিং, POX বা জৈব-জারণের মতো প্রাক-জারণ ধাপগুলোর প্রয়োজন হয়। সর্বোপরি, আধুনিক সোনা প্রক্রিয়াজাতকরণের সাফল্য কঠোর প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ, দায়িত্বশীল বর্জ্য ও পানি ব্যবস্থাপনা এবং পেশাগত সুরক্ষা ও পরিবেশ সুরক্ষার প্রতি অঙ্গীকারের বাস্তবায়নের উপরও নির্ভর করে।
আপনি চাইলে, আমি এই নিবন্ধটি আপনার প্রয়োজন অনুসারে শিল্প-স্তরের প্রেক্ষাপটে (ফ্লোশিট এবং সাধারণ প্যারামিটার সহ), অথবা ছোট/মাঝারি স্তরের জন্য (গ্র্যাভিটি কনসেন্ট্রেশন এবং মৌলিক পরিচালন পদ্ধতির উপর বেশি মনোযোগ দিয়ে) অভিযোজিত করতে পারি।
