সালফাইড খনিজে কীভাবে নির্বাচনমূলক ফ্লোটেশন ব্যবহার করে কপার-সিসা-জিঙ্ক পৃথক করবেন?

রিচার্ড

সিনিয়র মাইনিং মার্কেট স্ট্র্যাটেজিস্ট

+৮৬১৩৯১৮০৪৫৯২৭

২০২৬-০৪-২৩

সালফাইড খনিজে কীভাবে নির্বাচনমূলক ফ্লোটেশন ব্যবহার করে কপার-সিসা-জিঙ্ক পৃথক করবেন?

তামা-সিসা-জিংক (Cu-Pb-Zn) সালফাইড খনিজ খনিজাগুলি সবচেয়ে সাধারণ এবং অর্থনীতিগতভাবে মূল্যবান পলিমেটালিক খনিজক্ষত্রের মধ্যে। কারণ এই ধাতুগুলি প্রায়শই কাছাকাছি সংযুক্ত খনিজ পর্যায়ে আসে—যেমন চ্যালকোপাইরাইট (CuFeS₂), গালেনা (PbS), এবং স্পালারাইট (ZnS)—তাদের আলাদা করা প্রযুক্তিগতভাবে চ্যালেঞ্জজনক হতে পারে।

সিলেকটিভ ফ্লোটেশন হলো এই সালফাইড খনিজগুলি বিচ্ছিন্ন করার জন্য সবচেয়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত এবং কার্যকর পদ্ধতি। এই প্রবন্ধে সালফাইড খনিজ থেকে তামা, সীসা এবং জিংক সফলভাবে পৃথক করার জন্য নীতিসমূহ, প্রক্রিয়া প্রবাহ, রিএজেন্টসমূহ এবং মূল অপারেশনাল বিবেচনাগুলি ব্যাখ্যা করা হয়েছে।

সিমন্তের বোঝাপড়া: কুপেবেঞ্জ ও জেড অরদের খনিজতত্ত্ব

ফ্লোটেশন প্রক্রিয়া ডিজাইন করার আগে, একটি বিস্তারিত খনিজবিজ্ঞানমূলক গবেষণা Conduct করা অপরিহার্য। মূল বিষয়গুলো হলঃ

• খনিজের গঠন ও পরিমাণ
• খনিজগুলোর মধ্যে অর্গ্রোথের ডিগ্রি
• কণার আকার বন্টন
• খনিজের অক্সিডেশনের স্তর
• দ্বিতীয় খনিজ বা অশুদ্ধির উপস্থিতি (যেমন, পিরাইট, আর্সেনোপিরাইট)

তামা সাধারণত এইভাবে থাকে:

• চালকোপাইরাইট
• বর্ণাইট
• চালকোসাইট

প্রধানত নিচের মতো ঘটে:

• গ্যালেনা

জিঙ্ক সাধারণত এইভাবে দেখা যায়:

• স্প্যালেরাইট

কারণ গ্যালেনা এবং Chalcopyrite এর ফ্লোটাবিলিটি সমান, এবং স্পালারাইট কপার আয়নের দ্বারা সক্রিয় হয়ে ওঠে, নিরপেক্ষ বিচ্ছেদ জন্য সঠিক বিশুদ্ধিকারক নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।

2. নির্বাচনী ভাসার মৌলিক মূলনীতি

সিলেক্টিভ ফ্লোটেশন কাজ করে:

• নির্দিষ্ট খনিজগুলি বিষণ্ণ করে তুলছেযখন
• অ্যাকটিভেট করা এবং অন্যদের মেঘে ভাসানো

ভেদকে নির্ভর করে পৃষ্ঠের রসায়নের পার্থক্যের উপর, যা ফ্লোটেশন রিএজেন্ট যেমন ব্যবহার করে নিয়ন্ত্রিত হয়:

• সংগ্রাহক
• প্রতিরোধক
• সক্রিয়কারক
• ফ্রোথার:
• pH নিয়ন্ত্রকসমূহ

সবচেয়ে সাধারণ প্রক্রিয়া কৌশল হলোধারাবাহিক ফ্লোটেশনসাধারণত এই ক্রমে:

1. তামার ফ্লোটেশন
2. লিড ফ্লোটেশন
3. জিঙ্ক ফ্লোটেশন

কিন্তু অনেক উদ্ভিদে,Cu-Pb এর বল্ক ফ্লোটেশন followed by separation, এবং তারপর Zn ফ্লোটেশন, পছন্দের।

৩.Cu-Pb-Zn পৃথকীকরণের জন্য সাধারণ প্রক্রিয়া প্রবাহ

ধাপ ১: Crushing এবং Grinding

খনিজ পোড়ানো হয় এবং মূল্যবান খনিজগুলোকে গাংগ থেকে মুক্ত করতে গুড়ো করা হয়। কার্যকর আলাদা করার জন্য সঠিক মুক্তি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

• টার্গেট পার্টিকেল আকার: সাধারণত ৭০–৮০% ৭৪ মাইক্রোমিটার (µm) পাস করে (খনিজের বৈশিষ্ট্য অনুযায়ী)
• অতিরিক্ত গেঁথে যাওয়া এড়ানো উচিত জলজমের উৎপাদন কমানোর জন্য।

ধাপ ২: বৃহৎ পরিমাণ কপার-সীসা ভাস্কর্য (ইচ্ছামতো পদ্ধতি)

অসংখ্য কার্যকলাপে, তামা এবং সীসা প্রথমে একসাথে বাল্ক কনসেন্ট্রেট হিসেবে উত্তোলিত হয়।

ব্যবহৃত রিএজেন্টসমূহ:

• জ্যান্তেট (যেমন, PAX, SIPX) সংগ্রাহক হিসেবে
• ফ্রাথারস (উদাহরণস্বরূপ, MIBC)
• পিএইচ নিয়ন্ত্রণের জন্য লেম (সাধারণত পিএইচ ৮–১০)

জিঙ্ক এবং লৌহ সালফাইড এই স্তরে প্রভাবিত হয়:

• জিংক সালফেট
• সোডিয়াম সায়ানাইড (কিছু সার্কিটে)
• সোডিয়াম মেটাবিসুলফাইট

ধাপ ৩: তামা-সীসা পৃথকীকরণ

একটি Cu-Pb বহুমাত্রিক সংক্ষেপণ পাওয়ার পরে, নির্বাচনমূলক ফ্লোটেশন ব্যবহার করে তাদের আলাদা করা হয়।

বিকল্প A: ডিপ্রেস লিড, ফ্লোট কপার

• প্রয়োগ করুন ডিপ্রেসিভ উপাদানগুলি যেমন:
  • সোডিয়াম ডাইক্রোমেট
  • সোডিয়াম সালফাইট
  • জৈব দমককারী

তাম্র জলমেঘে ওঠে, যখন গলেনা নিচে ঠেলে দেয়।

বিকল্প বি: কপার ডিপ্রেস করুন, লিড ভাসান

• সায়নাইড বা অন্যান্য তাম্র হ্রাসকারী ব্যবহার করুন
• গেলেনা সহজেই তলিয়ে যায়

পছন্দটি নির্ভর করে খনিজবিজ্ঞানে, পরিবেশগত বাধা ও রিএজেন্টের প্রাপ্যতার উপর।

ধাপ ৪: দস্তা ফ্লোটেশন

তামা ও অশ্বង់ ধাতু সরানোর পর, পিটাশোনা থেকে জিঙ্ক পুনরুদ্ধার করা হয়।

যেহেতু স্পালেরাাইট প্রাথমিক পর্যায়ে প্রায়শই নিস্তেজ হয়ে থাকে, তাই ফ্লোটেশনের আগে এটিকে সক্রিয় করতে হবে।

সক্রিয়করণ:

• তামার সালফেট (CuSO₄) যোগ করা হয় স্ফালাইট সক্রিয় করতে।

সংগ্রহকারী:

• জ্যান্থেটস
• ডিথিওফসফেটস

pH নিয়ন্ত্রণ:

• লাইম সাধারণত অ্যালকালাইন পরিস্থিতি (pH ১০–১২) বজায় রাখতে ব্যবহৃত হয় প্যারাইটকে দমন করতে।

৪. Cu-Pb-Zn নির্বাচনী ফ্লোটেশনে মূল উপাদানগুলো

সংগ্রাহক

• জ্যানথেটস (পিএএক্স, এসআইপিএক্স)
• ডিথিওফসফেটস
• থায়োনোকার্বামেট

প্রতিরোধক

• সোডিয়াম সায়নাইড
• জিংক সালফেট
• সোডিয়াম ডাইক্রোমেট
• সোডিয়াম সালফাইট
• জৈব নিস্তেজকরণ (পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ বিকল্প)

সক্রিয়কারক

• তামার সালফেট (সফ্লারাইট সক্রিয়করণের জন্য)

pH পরিবর্তক

• চুন (CaO)
• সোডা অ্যাশ (Na₂CO₃)

ফ্রোথার:

• এমআইবিসি
• পাইনের তেল
• পলিপ্রোপাইলিন গ্লাইকল ফ্রোথার্স

5. প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের বিবেচনা

সফল বাছাই ফ্লোটেশন নির্ভর করে নিখুঁত নিয়ন্ত্রণের উপর:

• pH মাত্রা
• রিয়্যাকটেন্টের ডোজ
• শর্তাবলীর সময়
• পাল্প ডেনসিটি
• গ্যাসীয়রণের হার

আনলাইন মনিটরিং সিস্টেম এবং স্বয়ংক্রিয় রিএজেন্ট যোগ করার সিস্টেম সমূহ আধুনিক কারখানাগুলিতে সাধারণত স্থিরতা বজায় রাখতে ব্যবহৃত হয়।

৬. সাধারণ চ্যালেঞ্জ এবং সমাধান

সুপারলাইনটির তামার সক্রিয়করণ

সমস্যা: দ্রবীভূত তামার আয়নগুলি আগেই জিংক সক্রিয় করে।
সমাধান:

• তামার আয়নের উপস্থিতি নিয়ন্ত্রণ করুন
• জিংক সালফেট ব্যবহার করুন জিংকের depressant হিসেবে

২. মিনারেলের সূক্ষ্ম আন্তঃপ্রবাহ

সমস্যা: অসুবিধা মুক্তি নির্বাচননির্ভরতা কমিয়ে দেয়।
সমাধান:

• গ্রাইন্ডিং আকার অপ্টিমাইজ করুন
• মধ্যবর্তী কনসেন্ট্রেটগুলো পুনরায় গ্রাইন্ড করার বিষয়ে বিবেচনা করুন

৩. অক্সিডাইজড খনিজ উপাদান

সমস্যা: কমে গেছে ভাসানোর প্রতিক্রিয়া।
সমাধান:

• সালফাইডাইজিং এজেন্ট ব্যবহার করুন (যেমন, Na₂S)
• সংগ্রাহক ধরনের সামঞ্জস্য করুন

4. পরিবেশগত সীমাবদ্ধতা

সমস্যা: সায়ানাইড এবং ডাইক্রোমেটের ব্যবহার সীমিত।
সমাধান:

• পরিবেশবান্ধব বিষাক্তকরণে পরিবর্তন করুন
• রেগেন্ট স্কিমগুলো অপটিমাইজ করুন

সুপারিশকৃত প্রক্রিয়া কৌশল

যদিও প্রবাহের শীটগুলো পরিবর্তিত হয়, একটি সাধারণ এবং কার্যকর কৌশল হলো:

1. খনিজ পদার্থচূর্ণ করে গুঁড়ো করো
2. বাল্ক ফ্লোট কু-পিবি
3. Cu থেকে Pb আলাদা করো
4. সক্রিয় করুন এবং জেডএন-কে ভাসান
5. শুদ্ধ কনসেন্ট্রেটস গ্রেড উন্নতির জন্য

পাইলট পরীক্ষাটি প্রক্রিয়া ডিজাইন চূড়ান্ত করার আগে কঠোরভাবে সুপারিশ করা হয়, কারণ প্রতিটি খনিজের আচরণ আলাদা।

উপসংহার

সালফাইড খনিজ থেকে তামা, সীসা এবং জিঙ্ক পৃথক করার জন্য নির্বাচিত ফ্লোটেশন ব্যবহার করার জন্য একটি সুপ্রতিষ্ঠিত প্রবাহের স্কিম, উপযুক্ত ক্রিয়াকর্ষণকারী নির্বাচন এবং সঠিক প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন। মূলটি হলো খনিজের পৃষ্ঠের রাসায়নিক আচরণকে নিয়ন্ত্রণ করে একটি খনিজকে নির্বাচনীভাবে ওপরে তুলা এবং অন্যদের দমন করা।

উপযুক্ত খনিজ বিশ্লেষণ, ল্যাবরেটরি পরীক্ষাশেষ, এবং অপ্টিমাইজড রিএজেন্ট স্কিমের মাধ্যমে, উচ্চমানের তামা, সীসা এবং রৌপ্য কনসেন্ট্রেট কার্যকারীকভাবে উৎপাদন করা যায়, যা ধাতু পুনরুদ্ধার এবং অর্থনৈতিক লাভকে সর্বাধিক করে।

প্রশ্নোত্তর বিভাগ