Изследване на механизма на инхибиране на натриев цианид при флотация за разделяне на олово и цинк

1. Въведение

В областта на преработката на минерали, разделянето на оловни и цинкови минерали е от голямо значение. Пенната флотация е често използван метод за това разделяне и използването на подходящи депресанти е от съществено значение за постигане на ефективно разделяне. Натрий цианид отдавна се използва широко като депресант при флотацията за разделяне на олово и цинк. Разбирането на механизма му на инхибиране е жизненоважно за оптимизиране на процеса на флотация, повишаване на ефективността на разделяне и намаляване на разхода на реагент. Тази статия има за цел да проведе систематично проучване на механизма на инхибиране на... Натриев цианид при флотация за разделяне на олово и цинк.

2. Роля на депресантите при флотацията

В процеса на флотация с пяна, депресантите са реагенти, които могат да предотвратят или намалят адсорбцията или действието на колекторите върху повърхността на нецелевите минерали и да образуват хидрофилен филм върху тези минерални повърхности. При флотацията за разделяне на олово и цинк, основната цел е да се отделят оловните минерали (като галенит) от цинковите минерали (като сфалерит). Без ефективни депресанти е трудно да се постигне разделяне с висока чистота, тъй като както оловните, така и цинковите минерали могат да проявяват сходно флотационно поведение в присъствието на колектори.

3. Хидролиза на натриев цианид и нейната връзка с pH

Натриевият цианид се хидролизира във вода, а продуктите от хидролизата са тясно свързани с pH стойността на пулпата. Експериментални изследвания показват, че когато pH на пулпата е 7.0, почти всички от Натриев цианид хидролизира, за да образува циановодороден газ. Когато pH на пулпата е 12.0. натриев цианид почти напълно се дисоциира на цианидни йони. Когато pH на пулпата е 9.3, съотношението на циановодорода към цианидните йони е 1:1. Това зависимо от pH хидролизно поведение на натриевия цианид значително влияе на инхибиращия му ефект върху минералите.

4. Механизми на инхибиране на натриев цианид върху сфалерит

4.1 Разтваряне на активиран меден сулфиден филм върху повърхността на сфалерит

Когато сфалеритът се активира от меден сулфат, върху повърхността му се образува филм от меден сулфид, което увеличава флотируемостта на сфалерита. Натриевият цианид може да разтвори този филм от меден сулфид върху повърхността на сфалерита. След като филмът от меден сулфид се разтвори, оригиналната повърхност на сфалерита с лоша флотируемост се разкрива. В резултат на това става по-трудно за колектора да се адсорбира върху повърхността на сфалерита, което ефективно възпрепятства флотируемостта на сфалерита.

4.2 Образуване на хидрофилен филм върху повърхността на сфалерита

Цианидните йони в натриевия цианид могат да обменят и адсорбират с аниони като сулфатни йони и такива от колектори като ксантати върху повърхността на сфалерита. Например, при реакция с цинкови йони върху повърхността на сфалерита, те могат да образуват хидрофилен цинков цианиден филм. Този хидрофилен филм възпрепятства взаимодействието между повърхността на сфалерита и колектора, намалявайки адсорбцията на колектора върху повърхността на сфалерита, като по този начин се постига целта за инхибиране на флотацията на сфалерита.

4.3 Разтваряне - Комплексообразуване на метални ксантати

Натриевият цианид има силна способност да се разтваря и комплексира с метални ксантати, които са често използвани колектори при флотация на сулфидни минерали. При цинк-свързаните минерали, ксантатно-цинковите комплекси, образувани върху повърхността на сфалерита, могат да бъдат разложени от натриев цианид. Комплексообразуването на натриев цианид с метални йони в ксантатите отслабва връзката между колектора и повърхността на минерала, което води до десорбция на ксантатите от повърхността на сфалерита. В резултат на това флотируемостта на сфалерита се инхибира.

5. Селективност на натриевия цианид към различни минерали

Въз основа на способността на натриевия цианид да образува стабилни цианидни комплекси с различни метали, често срещаните метали и техните минерали могат да бъдат категоризирани в три групи:

1. Минерали от олово, талий, бисмут, антимон, арсен, калай, родийТези минерали не могат да образуват стабилни цианидни комплекси с натриев цианид. Следователно, натриевият цианид няма инхибиращ ефект върху тези минерали. При флотацията с разделяне на олово и цинк, това свойство гарантира, че оловните минерали не се инхибират от натриев цианид и могат да бъдат ефективно флотирани.

2. Минерали от платина, MERCURY, сребро, кадмий, медТези минерали могат да образуват стабилни цианидни комплекси с натриев цианид, но за постигане на инхибиране е необходима относително висока доза натриев цианид. В контекста на разделянето на олово и цинк, ако в рудата има примеси, съдържащи мед, може да е необходимо по-голямо количество натриев цианид, за да се инхибират свързаните с медта минерали и да се предотврати смущението при разделянето на олово и цинк.

3. Минерали цинк, никел, злато, желязоТези минерали могат да образуват много стабилни цианидни комплекси с натриев цианид. Натриевият цианид има най-силен инхибиращ ефект върху тези минерали и малко количество натриев цианид може да доведе до значително инхибиране. При флотацията с разделяне на олово и цинк, тази характеристика позволява ефективно инхибиране на желязосъдържащи минерали (като пирит) и цинксъдържащи минерали, което е полезно за селективната флотация на оловни минерали.

6. Практическо приложение и съображения

В реалните флотационни операции за разделяне на олово и цинк, използването на натриев цианид изисква внимателна оптимизация. Дозировката на натриев цианид трябва да се регулира според специфичния състав на рудата, съдържанието на оловни и цинкови минерали и наличието на други примеси. Ако дозата е твърде ниска, инхибирането на цинковите минерали и свързаните с тях пустинни минерали може да е недостатъчно, което води до получаване на оловни концентрати с ниска чистота. Обратно, ако дозата е твърде висока, това не само увеличава цената на реагента, но и може да причини екологични проблеми поради токсичността на цианида.

Освен това, pH стойността на пулпата, която влияе върху хидролизата на натриевия цианид, трябва да бъде стриктно контролирана. Подходящият диапазон на pH за флотация за разделяне на олово и цинк с помощта на натриев цианид обикновено е около 9 - 11. В този диапазон на pH натриевият цианид може да съществува във форма, която е благоприятна за инхибиране на цинковите минерали, като същевременно се минимизира загубата на оловни минерали поради свръхинхибиране.

7. заключение

Натриевият цианид играе ключова роля във флотацията за разделяне на олово и цинк чрез множество механизми на инхибиране. Чрез разтваряне на активирания меден сулфиден филм върху повърхността на сфалерита, образуване на хидрофилен филм върху повърхността на сфалерита и разтваряне и комплексиране на метални ксантати, той ефективно инхибира флотацията на цинкови минерали. Неговата селективност към различни минерали осигурява основата за разделянето на оловни и цинкови минерали. Въпреки това, в практически приложения, фактори като контрол на дозата и регулиране на pH на пулпата трябва да бъдат внимателно обмислени, за да се постигне ефективно, икономично и екологично разделяне на олово и цинк. По-нататъшни изследвания в тази област могат да се съсредоточат върху разработването на по-ефективни и екологични алтернативи на натриевия цианид, като същевременно се запази или подобри ефективността на разделяне на оловно-цинкови минерали.