In situ leach
ان سیٹو لیچنگ (آئی ایس ایل)، جسے ان سیٹو ریکوری (آئی ایس آر) یا سولیوشن مائننگ بھی کہا جاتا ہے، ایک کان کنی کا عمل ہے جو تانبے اور یورینیم جیسی معدنیات کی بازیابی کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ سیٹو لیچ ٹھوس حالت میں قدرتی طور پر پائے جانے والے معدنیات کو مصنوعی طور پر تحلیل کرکے کام کرتا ہے۔ محلول میں قدرتی طور پر پائے جانے والے مواد کی بازیابی کے لیے، دیکھیں: برائن مائننگ۔ اس عمل میں ابتدائی طور پر ایسک کے ذخائر میں سوراخوں کی ڈرلنگ شامل ہے۔ محلول کے گھسنے کے لیے ذخائر میں دھماکہ خیز مواد یا راستے۔ لیچنگ سولیوشن کو اس ذخیرے میں پمپ کیا جاتا ہے جہاں یہ ایسک سے رابطہ کرتا ہے۔ تحلیل شدہ ایسک کے مواد والے محلول کو پھر سطح پر پمپ کیا جاتا ہے اور اس پر کارروائی کی جاتی ہے۔ یہ عمل روایتی کان کنی کی ضرورت کے بغیر ایسک باڈی سے دھاتوں اور نمکیات کو نکالنے کی اجازت دیتا ہے جس میں ڈرل اینڈ بلاسٹ، اوپن کٹ یا زیر زمین کان کنی شامل ہے۔ ان سیٹو لیچ کان کنی کے عمل میں ایک لکسیوائنٹ کو ایک بور ہول کے ذریعے ایسک باڈی میں پمپ کرنا شامل ہے، جو ایسک کو تحلیل کرتے ہوئے سوراخ دار چٹان کے ذریعے گردش کرتا ہے اور دوسرے بور ہول کے ذریعے نکالا جاتا ہے۔ لکسیویئنٹ ایسک کے ذخائر کے مطابق مختلف ہوتا ہے: نمک کے ذخائر کے لیے لیچیٹ تازہ پانی ہو سکتا ہے جس میں نمک آسانی سے تحلیل ہو سکتے ہیں۔ تانبے کے لیے، عام طور پر محلول کے اندر ایسڈ معدنیات کی گھلنشیلتا کو بڑھانے کے لیے ایسڈ کی ضرورت ہوتی ہے۔ یورینیم کچ دھاتوں کے لیے، لیکسوائنٹ تیزاب یا سوڈیم بائی کاربونیٹ ہو سکتا ہے۔ معدنیات پوٹاش اور گھلنشیل نمک ان سیٹو لیچ بڑے پیمانے پر پانی میں گھلنشیل نمک جیسے پوٹاش (سلوائٹ اور کارنیلائٹ)، راک نمک (ہالائٹ)، سوڈیم کلورائڈ، اور سوڈیم سلفیٹ کے ذخائر کو نکالنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ یہ امریکی ریاست کولوراڈو میں نیہکولائٹ (سوڈیم بائی کاربونیٹ) نکالنے کے لیے استعمال ہوتا رہا ہے۔ ان سیٹو لیچنگ کا استعمال اکثر ایسے ذخائر کے لیے کیا جاتا ہے جو بہت گہرے ہوتے ہیں، یا ایسے بستر جو بہت پتلے ہوتے ہیں، روایتی زیر زمین کان کنی کے لیے۔ یورینیم کے لیے یورینیم ان سیٹو لیچ میں 1990 کی دہائی سے تیزی سے توسیع ہوئی ہے، اور اب یہ یورینیم کی کان کنی کا غالب طریقہ ہے، جو 2012 میں دنیا بھر میں کان کنی کی جانے والی یورینیم کا 45 فیصد ہے۔ یورینیم ایسڈ کو تحلیل کرنے کے لیے استعمال ہونے والے حل یا تو ایسڈ (سلفورک ایسڈ یا کم عام طور پر نائٹرک ایسڈ) یا کاربونیٹ (سوڈیم بائی کاربونیٹ، امونیم کاربونیٹ، یا تحلیل شدہ کاربن ڈائی آکسائیڈ) ہیں۔ یورینیم کو متحرک کرنے کے لیے کبھی کبھی تحلیل شدہ آکسیجن کو پانی میں شامل کیا جاتا ہے۔ یورینیم کچ دھاتوں کا آئی ایس ایل 1960 کی دہائی کے اوائل میں امریکہ اور سوویت یونین میں شروع ہوا۔ امریکہ میں پہلا یورینیم آئی ایس ایل ریاست وومنگ کے شرلی بیسن میں تھا، جو سلفورک ایسڈ کا استعمال کرتے ہوئے 1961-1970 سے کام کرتا تھا۔ 1970 کے بعد سے، امریکہ میں تمام تجارتی پیمانے کی آئی ایس ایل کانوں نے کاربونیٹ حل استعمال کیے ہیں۔ آسٹریلیا میں آئی ایس ایل کان کنی تیزاب کے حل کا استعمال کرتی ہے۔ ان سیٹو ریکوری میں یورینیم والے پانی کو نکالنا شامل ہے (درجہ بندی. 05 ٪ U3O8 تک کم)۔ نکالے گئے یورینیم کے محلول کو پھر رال کے موتیوں کے ذریعے فلٹر کیا جاتا ہے۔ آئن کے تبادلے کے عمل کے ذریعے رال کے مالا محلول سے یورینیم کو اپنی طرف متوجہ کرتے ہیں۔ یورینیم سے بھرے رال کو پھر ایک پروسیسنگ پلانٹ میں منتقل کیا جاتا ہے، جہاں U3O8 کو رال کے موتیوں سے الگ کیا جاتا ہے اور زرد کیک تیار کیا جاتا ہے۔ اس کے بعد رال کے موتیوں کو آئن ایکسچینج کی سہولت میں واپس کیا جا سکتا ہے جہاں انہیں دوبارہ استعمال کیا جاتا ہے۔ 2008 کے آخر میں ریاستہائے متحدہ میں چار ان سیٹو لیچنگ یورینیم کانیں چل رہی تھیں، جو کیمیکو، میسٹینا اور یورینیم ریسورسز انکارپوریٹڈ کے زیر انتظام تھیں، یہ سب سوڈیم بائی کاربونیٹ کا استعمال کرتی تھیں۔ آئی ایس ایل امریکہ میں کان کنی کا 90 فیصد یورینیم تیار کرتا ہے۔ 2010 میں، یورینیم انرجی کارپوریشن نے ٹیکساس کے ڈوول کاؤنٹی میں اپنے پالنگنا پروجیکٹ میں ان سیٹو لیچ آپریشن شروع کیا۔ جولائی 2012 میں کیمکو نے $45.00 U3O8 پر مبنی چیلنجنگ پروجیکٹ معاشیات کی وجہ سے اپنے کنٹیئر پروجیکٹ کی ترقی میں تاخیر کی۔ 2009 تک آئی ایس آر کی بحالی کا ایک منصوبہ بھی چل رہا تھا۔ قازقستان اور آسٹریلیا میں آئی ایس ایل کی اہم کانیں کام کر رہی ہیں۔ آسٹریلیا میں بیورلی یورینیم کی کان ان سیٹو لیچنگ کا استعمال کرتی ہے۔ 2010 میں دنیا کی یورینیم کی پیداوار میں آئی ایس ایل کان کنی کا حصہ 41 فیصد تھا۔ ان سیٹو یورینیم کانوں کی مثالوں میں شامل ہیں: بیورلی یورینیم مائن، جنوبی آسٹریلیا، ایک آپریٹنگ آئی ایس ایل یورینیم کان ہے اور آسٹریلیا کی اس طرح کی پہلی کان ہے۔ ہنی مون یورینیم مائن، جنوبی آسٹریلیا، 2011 میں کھولی گئی اور یہ آسٹریلیا کی دوسری آئی ایس ایل یورینیم کان ہے۔ کرو بٹ (آپریٹنگ)، اسمتھ رینچ-ہائی لینڈ (آپریٹنگ)، کرسٹینسن رینچ (ریکلیمیشن)، اریگرے (ریکلیمیشن)، چرچرک (مجوزہ)، کراؤن پوائنٹ (مجوزہ)، الٹا میسا (آپریٹنگ)، ہوبسن (اسٹینڈ بائی)، لا پالنگنا (آپریٹنگ)، کنگز ویل ڈوم (آپریٹنگ)، روزیٹا (اسٹینڈ بائی) اور واسکیز (بحالی) ریاستہائے متحدہ میں آئی ایس ایل یورینیم آپریشن ہیں۔ 2010 میں یورینیم انرجی کارپوریشن نے ٹیکساس کے ڈوول کاؤنٹی میں پالنگنا کے ذخیرے میں آئی ایس ایل کان کنی کا کام شروع کیا۔ پالنگنا ٹرکوں میں آئن ایکسچینج کی سہولت یورینیم سے لدے رال کے موتیوں کو کمپنی کے ہبسن پروسیسنگ پلانٹ تک پہنچاتی ہے، جہاں زرد کیک تیار کیا جاتا ہے۔ یورینیم انرجی کارپوریشن کے پاس جنوبی ٹیکساس کے تین اضافی ذخائر کی اجازت ہے یا ترقی کے مراحل میں ہیں۔ رینیم یورینیم کچ دھاتوں کے زیر زمین لیچنگ کے پیداواری حل سے رینیم کے متعلقہ نکالنے کے لیے ٹیکنالوجیز موجود ہیں۔ تانبے کی تانبے کی ان سیٹو لیچنگ چینیوں نے 977 عیسوی تک اور شاید 177 قبل مسیح کے اوائل میں کی تھی۔ تانبے کو عام طور پر ایسڈ (سلفورک ایسڈ یا ہائیڈروکلورک ایسڈ) کا استعمال کرتے ہوئے خارج کیا جاتا ہے، پھر سالوینٹ ایکسٹریکشن الیکٹرویننگ (SX-EW) یا کیمیائی بارش کے ذریعے حل سے بازیافت کیا جاتا ہے۔ لیچنگ کے لیے سب سے زیادہ قابل کچ دھاتوں میں تانبے کے کاربونیٹ میلاکائٹ اور ازورائٹ، آکسائڈ ٹینورائٹ، اور سلیکیٹ کریسوکولا شامل ہیں۔ تانبے کے دیگر معدنیات، جیسے آکسائڈ کیپرائٹ اور سلفایڈ چالکوسائٹ کو معدنیات کے تحلیل ہونے سے پہلے لیچیٹ میں فیرک سلفیٹ اور آکسیجن جیسے آکسیڈائزنگ ایجنٹوں کے اضافے کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔ سب سے زیادہ سلفایٔڈ کے مواد والی کچ دھاتوں، جیسے بورنائٹ اور چالکوپائرایٔٹ کو زیادہ آکسیڈینٹس کی ضرورت ہوگی اور یہ زیادہ آہستہ آہستہ گھل جائیں گے۔ بعض اوقات آکسیکرن کو بیکٹیریا تھیوبیسلس فیرو آکسائڈنس کے ذریعے تیز کیا جاتا ہے، جو سلفایڈ مرکبات کو کھلاتا ہے۔ کاپر آئی ایس ایل اکثر اسٹاپ لیچنگ کے ذریعے کیا جاتا ہے، جس میں ٹوٹے ہوئے کم درجے کے ایسک کو موجودہ یا سابقہ روایتی زیر زمین کان میں لیچ کیا جاتا ہے۔ لیچنگ بیک فلڈ اسٹاپ یا غار والے علاقوں میں ہو سکتی ہے۔ 1994 میں، امریکہ میں 16 کانوں میں تانبے کے اسٹاپ لیچنگ کی اطلاع ملی تھی۔ امریکی ریاست ایریزونا میں سان مینوئل مائن میں، آئی ایس ایل کو ابتدائی طور پر زیر زمین نتیجے میں حل جمع کرکے استعمال کیا گیا تھا لیکن 1995 میں اسے اچھی طرح سے بحالی کے طریقہ کار میں تبدیل کر دیا گیا جو اس طریقہ کار کا پہلا بڑے پیمانے پر نفاذ تھا۔ ایریزونا میں تانبے کے دیگر ذخائر کے لیے یہ اچھی طرح سے کنواں بنانے کا طریقہ تجویز کیا گیا ہے۔ سونے کی کان کنی کے لیے تجارتی پیمانے پر گولڈ ان سیٹو لیچنگ کا استعمال نہیں کیا گیا ہے۔ تین سالہ پائلٹ پروگرام 1970 کی دہائی میں کلورائڈ اور آیوڈائڈ کے محلول کا استعمال کرتے ہوئے امریکہ کے کرپل کریک ضلع میں ایجیکس کان میں سونے کی دھات کو ان سیٹو لیچ کرنے کے لیے شروع کیا گیا تھا۔ ناقص نتائج حاصل کرنے کے بعد، شاید پیچیدہ ٹیلورائڈ ایسک کی وجہ سے، ٹیسٹ روک دیا گیا۔ عالمی جوہری تنظیم کے مطابق ماحولیاتی خدشات: امریکی قانون سازی میں یہ ضروری ہے کہ متاثرہ آبی ذخائر میں پانی کے معیار کو بحال کیا جائے تاکہ اس کے کان کنی سے پہلے کے استعمال کو قابل بنایا جا سکے۔ عام طور پر یہ پینے کے قابل پانی یا ذخیرہ شدہ پانی ہوتا ہے (عام طور پر 500 پی پی ایم سے کم کل تحلیل شدہ ٹھوس)، اور اگرچہ تمام کیمیائی خصوصیات کو کان کنی سے پہلے ان میں واپس نہیں کیا جا سکتا ہے، لیکن پانی کو پہلے کی طرح ہی مقاصد کے لیے قابل استعمال ہونا چاہیے۔ اکثر اس کا علاج ریورس اوسموسس کے ذریعے کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، جس سے اس سے مرتکز نمکین ندی کو ٹھکانے لگانے میں مسئلہ پیدا ہوتا ہے۔ آئی ایس ایل یورینیم کان کنی کے عمل میں معمول کے تابکاری کے حفاظتی اقدامات کا اطلاق کیا جاتا ہے، اس حقیقت کے باوجود کہ اوری باڈی کی زیادہ تر تابکاری اچھی طرح سے زیر زمین رہتی ہے اور اس وجہ سے ریڈان کی رہائی میں کم سے کم اضافہ ہوتا ہے اور ایسک کی دھول نہیں ہوتی ہے۔ ملازمین کی الفا تابکاری کی آلودگی کے لیے نگرانی کی جاتی ہے اور گاما تابکاری کی نمائش کی پیمائش کے لیے ذاتی ڈوسیمیٹر پہنے جاتے ہیں۔ ہوا، دھول اور سطح کی آلودگی کی معمول کی نگرانی کی جاتی ہے۔ اس ٹیکنالوجی کے فوائد یہ ہیں: حادثات، دھول اور تابکاری سے ملازمین کے لیے کم خطرات، کم لاگت، یورینیم مل کے بڑے ٹیلنگ ذخائر کی ضرورت نہیں۔ ان سیٹو لیچنگ آپریشن کے خاتمے کے بعد، پیدا ہونے والے فضلے کو محفوظ طریقے سے ٹھکانے لگانا چاہیے، اور لیچنگ کی سرگرمیوں سے آلودہ آبی ذخائر کو بحال کرنا چاہیے۔ زیر زمین پانی کی بحالی ایک بہت ہی تکلیف دہ عمل ہے جسے ابھی تک پوری طرح سے سمجھا نہیں گیا ہے۔ مندرجہ ذیل ٹریٹمنٹ اسکیم کے ساتھ بہترین نتائج حاصل کیے گئے ہیں، جو مختلف مراحل پر مشتمل ہے: مرحلہ 1: آلودہ پانی کو پمپ کرنا: لیچنگ محلول کا انجیکشن روک دیا جاتا ہے اور آلودہ مائع کو لیچنگ زون سے پمپ کیا جاتا ہے۔ اس کے بعد، صاف زمینی پانی لیچنگ زون کے باہر سے آتا ہے۔ مرحلہ 2:1 کے طور پر، لیکن پمپ شدہ مائع (ریورس اوسموسس کے ذریعے) کے علاج اور سابقہ لیچنگ زون میں دوبارہ انجکشن کے ساتھ۔ اس اسکیم کے نتیجے میں مائع کی گردش ہوتی ہے۔ مرحلہ 3: بطور 2، کم کرنے والے کیمیکل کے اضافے کے ساتھ (مثال کے طور پر ہائیڈروجن سلفایٔڈ (H2S) یا سوڈیم سلفایٔڈ (Na2S)۔ یہ کیمیائی بارش کا سبب بنتا ہے اور اس طرح بڑے آلودگیوں کو متحرک کرتا ہے۔ مرحلہ 4: پورے سابقہ لیچنگ زون میں یکساں حالات حاصل کرنے کے لیے پمپنگ اور ری انجیکشن کے ذریعے مائع کی گردش۔ لیکن، اس علاج کی اسکیم کے باوجود، مختلف مسائل حل نہیں ہوتے ہیں: وہ آلودگیاں جو کیمیائی طور پر کم کرنے والے حالات میں متحرک ہوتی ہیں، جیسے کہ ریڈیم، کو کنٹرول نہیں کیا جا سکتا۔ اگر کیمیائی طور پر کم ہونے والے حالات کو بعد میں کسی بھی وجہ سے پریشان کیا جاتا ہے، تو تیز آلودگیوں کو دوبارہ متحرک کیا جاتا ہے۔ بحالی کے عمل میں بہت طویل وقت لگتا ہے، تمام پیرامیٹرز کو مناسب طریقے سے کم نہیں کیا جا سکتا۔ بحالی کے زیادہ تر تجربات الکلائن لیچنگ اسکیم کا حوالہ دیتے ہیں، کیونکہ یہ اسکیم مغربی دنیا کے تجارتی ان سیٹو آپریشنز میں استعمال ہونے والی واحد اسکیم ہے۔ لہذا، ایسڈ ان سیٹو لیچنگ کے بعد زیر زمین پانی کی بحالی کا تقریبا کوئی تجربہ موجود نہیں ہے، یہ اسکیم مشرقی یورپ میں زیادہ تر صورتوں میں لاگو کی گئی تھی۔ سلفورک ایسڈ کے لیچنگ کے بعد اب تک بحال ہونے والی واحد مغربی ان سیٹو لیچنگ سائٹ، کیسپر، وومنگ (یو ایس اے) کے قریب چھوٹے پائلٹ پیمانے کی سہولت نائن مائل لیک ہے۔ اس لیے نتائج کو محض پیداواری پیمانے کی سہولیات میں منتقل نہیں کیا جا سکتا۔ لاگو بحالی کی اسکیم میں اوپر بیان کردہ پہلے دو اقدامات شامل تھے۔ یہ پتہ چلا کہ لیچنگ زون کے سوراخ کے حجم سے 20 گنا زیادہ پانی کے حجم کو پمپ کرنا پڑا، اور پھر بھی کئی پیرامیٹرز پس منظر کی سطح تک نہیں پہنچے۔ مزید برآں، بحالی کی ضرورت تقریبا اسی وقت تھی جو لیچنگ کی مدت کے لیے استعمال ہوتی تھی۔ امریکہ میں، ٹیکساس میں پاونی، لیمپریچٹ، اور زمزو آئی ایس ایل سائٹس کو اوپر درج کردہ علاج کی اسکیم کے مراحل 1 اور 2 کا استعمال کرتے ہوئے بحال کیا گیا۔ ان اور دیگر مقامات پر زمینی پانی کی بحالی کے آرام دہ معیارات فراہم کیے گئے ہیں، کیونکہ بحالی کے معیار کو پورا نہیں کیا جا سکا۔ 2009 میں یو ایس جیولوجیکل سروے کے ذریعہ شائع کردہ ایک مطالعہ سے پتہ چلا ہے کہ "آج تک، ریاستہائے متحدہ میں آئی ایس آر آپریشن کے کسی بھی تدارک نے کامیابی کے ساتھ آبی ذخائر کو بنیادی حالات میں واپس نہیں کیا ہے"۔ بنیادی حالات میں تابکار U3O8 کی تجارتی مقدار شامل ہے۔ موثر ان سیٹو بازیابی آبی ذخائر کی U3O8 اقدار کو کم کرتی ہے۔ 29 ستمبر 2010 کو ای پی اے ریجن 8 ورکشاپ میں تقریر کرتے ہوئے، آرڈتھ سیمنس، پی ایچ ڈی، لاس الاموس نیشنل لیبارٹری (لاس الاموس، این ایم) نے "یورینیم ان سیٹو ریکوری سائٹس پر بیس لائن قائم کرنا اور بحالی کی اقدار سے موازنہ کرنا" کے موضوع پر کہا "ان نتائج سے اشارہ ملتا ہے کہ آئی ایس آر کے آپریشنز کے لیے آبی ذخائر کو اوسط پر بحال کرنا غیر حقیقی ہو سکتا ہے، کیونکہ کچھ معاملات میں، اس کا مطلب یہ ہے کہ وہاں پہلے سے کان کنی کے مقابلے میں کم یورینیم موجود ہونا پڑے گا۔ زیادہ قدامت پسند ارتکاز کا تعاقب کرنے کے نتیجے میں کافی مقدار میں پانی کا استعمال ہوتا ہے، اور ان میں سے بہت سے آبی ذخائر کان کنی شروع ہونے سے پہلے پینے کے پانی کے لیے موزوں نہیں تھے۔ " ای پی اے یورینیم کی کان کنی کے لیے ماحولیاتی تحفظ کے معیارات کو اپ ڈیٹ کرنے کی ضرورت پر غور کر رہا ہے کیونکہ موجودہ قواعد و ضوابط، جو 1978 کے یورینیم مل ٹیلنگز ریڈی ایشن کنٹرول ایکٹ کے جواب میں جاری کیے گئے ہیں، زیر زمین ایسک اجسام سے یورینیم کے نسبتا حالیہ عمل ان سیٹو لیچنگ (آئی ایس ایل) کو حل نہیں کرتے ہیں۔ فروری، 2012 کے ایک خط میں ای پی اے نے کہا، "چونکہ آئی ایس ایل کا عمل زمینی پانی کے معیار کو متاثر کرتا ہے، اس لیے ای پی اے کے آفس آف ریڈی ایشن اینڈ انڈور ایئر نے آئی ایس ایل کان کنی کے مقامات پر زمینی پانی کی نگرانی کے ڈیزائن اور نفاذ سے متعلق مسائل پر سائنس ایڈوائزری بورڈ (ایس اے بی) سے مشورہ کی درخواست کی۔" ایس اے بی کان کنی کی کارروائیوں کے آغاز سے پہلے زمینی پانی کے معیار کی خصوصیت کے لیے نگرانی، کان کنی کے دوران کسی بھی لیچیٹ سیر کا پتہ لگانے کے لیے نگرانی، اور کان کنی کی کارروائیوں کے مکمل ہونے کے بعد زمینی پانی کا معیار کب مستحکم ہوا ہے اس کا تعین کرنے کے لیے نگرانی سے متعلق سفارشات کرتا ہے۔ ایس اے بی متبادل شماریاتی تکنیکوں کے فوائد اور نقصانات کا بھی جائزہ لیتا ہے تاکہ اس بات کا تعین کیا جا سکے کہ آیا زیر زمین پانی کا معیار کان کنی سے پہلے کے حالات میں واپس آگیا ہے اور کیا کان کے آپریشن کی پیش گوئی کی جا سکتی ہے کہ سائٹ کی بندش کی قبولیت کے بعد زیر زمین پانی کے معیار پر منفی اثر نہ پڑے۔ ہیپ لیچنگ ہائیڈرولک فریکچرنگ منرل ایکسپلوریشن حوالہ جات بیرونی روابط ہیتھ گیٹ ریسورسز ایسڈ لیچ انفوپیج مائننگ تکنیک اقتصادی ارضیات یورینیم سولیوشن مائننگ