Qurğuşun-sink ayırma flotasiyasında natrium siyanidin maneə törətmə mexanizminin tədqiqi

1. Giriş

Mineral emalı sahəsində qurğuşun və sink minerallarının ayrılması böyük əhəmiyyət kəsb edir. Köpük flotasiyası bu ayrılma üçün geniş istifadə olunan bir üsuldur və səmərəli ayrılmaya nail olmaq üçün uyğun depressantların istifadəsi vacibdir. Natrium siyanid uzun müddətdir ki, qurğuşun-sink ayrılması flotasiyasında depressant kimi geniş istifadə olunur. Onun inhibə mexanizmini anlamaq flotasiya prosesini optimallaşdırmaq, ayrılma səmərəliliyini artırmaq və reagent istehlakını azaltmaq üçün vacibdir. Bu məqalənin məqsədi qurğuşun-sink ayrılması flotasiyasında natrium siyanidin inhibə mexanizmi ilə bağlı sistematik bir araşdırma aparmaqdır .

2. Flotasiyada depressantların rolu

Köpüklə flotasiya prosesində depressantlar qeyri-məqsədli mineralların səthində kollektorların adsorbsiyasının və ya təsirinin qarşısını alan və ya azalda bilən və bu mineral səthlərdə hidrofilik bir film meydana gətirə bilən reagentlərdir. Qurğuşun-sink ayırma flotasiyasında əsas məqsəd qurğuşun minerallarını (məsələn, qalena) sink minerallarından (məsələn, sfalerit) ayırmaqdır. Effektiv depressantlar olmadan yüksək təmizliyə nail olmaq çətindir, çünki həm qurğuşun, həm də sink mineralları kollektorların iştirakı ilə oxşar flotasiya davranışları nümayiş etdirə bilər.

3. Natrium siyanidin hidrolizi və pH ilə əlaqəsi

Natrium siyanid suda hidrolizlənir və hidroliz məhsulları sellülozun pH dəyəri ilə sıx bağlıdır. Eksperimental tədqiqatlar göstərib ki, sellülozun pH dəyəri 7.0 olduqda, demək olar ki, bütün Natrium siyanid hidroliz edərək hidrogen siyanid qazı əmələ gətirir. Sellülozun pH dəyəri 12.0 olduqda, natrium siyanid demək olar ki, tamamilə siyanid ionlarına parçalanır. Sellülozun pH dəyəri 9.3 olduqda, hidrogen siyanidin siyanid ionlarına nisbəti 1:1-dir. Natrium siyanidin bu pH-dan asılı hidroliz davranışı onun minerallara inhibitor təsirini əhəmiyyətli dərəcədə təsir edir.

4. Sfalerit üzərində natrium siyanidin maneə törətmə mexanizmləri

4.1 Aktivləşdirilmiş mis sulfid plyonkasının sfalerit səthində həll edilməsi

Sfaleritin mis sulfatla aktivləşdirilməsi zamanı onun səthində mis sulfid təbəqəsi əmələ gəlir ki, bu da sfaleritin üzmə qabiliyyətini artırır. Natrium siyanid bu mis sulfid filmini sfaleritin səthində həll edə bilər. Mis sulfid filmi həll edildikdən sonra zəif üzən orijinal sfalerit səthi ifşa olunur. Nəticə etibarı ilə, kollektorun sfaleritin səthində adsorbsiya edilməsi çətinləşir, sfaleritin üzmə qabiliyyətini effektiv şəkildə maneə törədir.

4.2 Sfalerit səthində hidrofil təbəqənin əmələ gəlməsi

Natrium siyanidin tərkibindəki siyanür ionları sulfat ionları kimi anionlarla və sfaleritin səthindəki ksantatlar kimi kollektorlardan olanlarla mübadilə edə bilir. Məsələn, sfalerit səthində sink ionları ilə reaksiya verdikdə hidrofilik sink siyanid filmi əmələ gətirə bilər. Bu hidrofilik təbəqə sfaleritin səthi ilə kollektor arasında qarşılıqlı əlaqəni maneə törədir, kollektorun sfaleritin səthində adsorbsiyasını azaldır və bununla da sfaleritin flotasiyasını maneə törətmək məqsədinə nail olur.

4.3 Çözülmə - Metal Ksanthatların mürəkkəbləşməsi

Natrium sianid sulfid mineral flotasiyasında geniş istifadə olunan kollektorlar olan metal ksantatlar ilə güclü həll və kompleksləşmə qabiliyyətinə malikdir. Sinklə əlaqəli minerallar üçün sfaleritin səthində əmələ gələn ksantat-sink kompleksləri natrium siyanidlə parçalana bilər. Natrium siyanidin ksantatlarda metal ionları ilə kompleksləşməsi kollektor və mineral səth arasındakı əlaqəni zəiflədir, ksanthatların sfalerit səthindən desorbsiyasına səbəb olur. Nəticədə sfaleritin üzmə qabiliyyəti maneə törədilir.

5. Natrium siyanidin müxtəlif minerallara selektivliyi

Natrium siyanidin müxtəlif metallarla sabit siyanid kompleksləri yaratmaq qabiliyyətinə əsasən, ümumi metallar və onların mineralları üç qrupa bölünə bilər:

1. Qurğuşun, tallium, vismut, sürmə, arsen, qalay, rodium mineralları : Bu minerallar natrium siyanidlə sabit siyanid kompleksləri əmələ gətirə bilməz. Beləliklə, natrium siyanidin bu minerallara heç bir inhibitor təsiri yoxdur. Qurğuşun-sink ayrılması flotasiyasında bu xüsusiyyət qurğuşun minerallarının natrium siyanid tərəfindən inhibə edilməməsini və səmərəli şəkildə üzməsini təmin edir.

2. Platin, CİVƏ , gümüş, kadmium, mis mineralları : Bu minerallar natrium siyanidlə sabit siyanid kompleksləri əmələ gətirə bilər, lakin inhibəyə nail olmaq üçün nisbətən yüksək dozada natrium siyanid tələb olunur. Qurğuşun-sink ayrılması kontekstində, filizdə mis tərkibli çirklər varsa, mislə əlaqəli mineralları inhibə etmək və qurğuşun və sinkin ayrılmasına müdaxilənin qarşısını almaq üçün daha çox miqdarda natrium siyanid tələb oluna bilər.

3. Sink, nikel, qızıl, dəmir mineralları : Bu minerallar natrium siyanid ilə çox sabit siyanid kompleksləri əmələ gətirə bilər. Natrium siyanid bu minerallara ən güclü inhibitor təsir göstərir və az miqdarda natrium siyanid əhəmiyyətli dərəcədə inhibəyə səbəb ola bilər. Qurğuşun-sink ayrılması flotasiyasında bu xüsusiyyət dəmir tərkibli mineralların (məsələn, pirit) və sink tərkibli mineralların effektiv inhibə edilməsinə imkan verir ki, bu da qurğuşun minerallarının selektiv flotasiyası üçün faydalıdır.

6. Praktiki Tətbiq və Mülahizələr

Faktiki qurğuşun-sink ayırma flotasiya əməliyyatlarında natrium siyanidin istifadəsi diqqətli optimallaşdırma tələb edir. Natrium siyanidin dozası filizin spesifik tərkibinə, qurğuşun və sink minerallarının tərkibinə və digər çirklərin mövcudluğuna uyğun olaraq tənzimlənməlidir. Dozaj çox aşağı olarsa, sink minerallarının və əlaqəli qanq minerallarının inhibisyonu qeyri-kafi ola bilər, nəticədə aşağı təmizlikli qurğuşun konsentratları yaranır. Əksinə, doza çox yüksək olarsa, bu, nəinki reagentin qiymətini artırır, həm də siyanidin toksikliyinə görə ekoloji problemlər yarada bilər.

Üstəlik, natrium siyanidin hidrolizinə təsir edən pulpanın pH dəyərinə ciddi nəzarət edilməlidir. Natrium siyaniddən istifadə etməklə qurğuşun-sink ayırma flotasiyası üçün uyğun pH diapazonu adətən 9 - 11 civarındadır. Bu pH diapazonu daxilində natrium siyanid sink minerallarının inhibe edilməsinə kömək edən formada mövcud ola bilər, eyni zamanda həddindən artıq inhibə nəticəsində qurğuşun minerallarının itkisini minimuma endirir.

7. Nəticə

Natrium siyanid çoxsaylı inhibə mexanizmləri vasitəsilə qurğuşun-sinkin ayrılması flotasiyasında mühüm rol oynayır. Sfalerit səthində aktivləşdirilmiş mis sulfid plyonkasını həll etməklə, sfalerit səthində hidrofilik təbəqə əmələ gətirərək və metal ksantatları həll edərək, sink minerallarının flotasiyasını effektiv şəkildə maneə törədir. Onun müxtəlif minerallara selektivliyi qurğuşun və sink minerallarının ayrılması üçün zəmin yaradır. Bununla belə, praktik tətbiqlərdə effektiv, qənaətcil və ekoloji cəhətdən təmiz qurğuşun-sinkin ayrılmasına nail olmaq üçün dozaya nəzarət və pulpa pH tənzimlənməsi kimi amilləri diqqətlə nəzərdən keçirmək lazımdır. Bu sahədə gələcək tədqiqatlar qurğuşun-sink minerallarının ayrılması səmərəliliyini qoruyub saxlayaraq və ya yaxşılaşdırarkən natrium siyanidə daha səmərəli və ekoloji cəhətdən təmiz alternativlərin işlənib hazırlanmasına diqqət yetirə bilər.