Forskning i hæmningsmekanismen for natriumcyanid i bly-zink-separationsflotation

1. Introduktion

Inden for mineralforarbejdning har separation af bly- og zinkmineraler stor betydning. Skumflotation er en almindeligt anvendt metode til denne separation, og brugen af ​​egnede undertrykkere er afgørende for at opnå effektiv separation. Natrium cyanid har længe været anvendt i vid udstrækning som et undertrykkende middel i bly-zink-separationsflotation. Forståelse af dets hæmningsmekanisme er afgørende for at optimere flotationsprocessen, forbedre separationseffektiviteten og reducere reagensforbruget. Denne artikel har til formål at udføre en systematisk undersøgelse af hæmningsmekanismen for Natriumcyanid i bly-zink-separationsflotation.

2. Depressivas rolle i flotation

I skumflotationsprocessen er depressanter reagenser, der kan forhindre eller reducere adsorptionen eller virkningen af ​​samlere på overfladen af ​​ikke-målmineraler og danne en hydrofil film på disse mineraloverflader. Ved bly-zink-separationsflotation er det primære mål at adskille blymineraler (såsom galena) fra zinkmineraler (såsom sphalerit). Uden effektive depressanter er det udfordrende at opnå separation med høj renhed, fordi både bly- og zinkmineraler kan udvise lignende flotationsadfærd i nærvær af samlere.

3. Hydrolyse af natriumcyanid og dens forhold til pH

Natriumcyanid hydrolyserer i vand, og hydrolyseprodukterne er tæt forbundet med pulpens pH-værdi. Eksperimentelle undersøgelser har vist, at når pulpens pH-værdi er 7.0, vil næsten alle Natriumcyanid hydrolyserer og danner hydrogencyanidgas. Når pulpens pH-værdi er 12.0. natriumcyanid dissocierer næsten fuldstændigt til cyanidioner. Når pulpens pH-værdi er 9.3, er forholdet mellem hydrogencyanid og cyanidioner 1:1. Denne pH-afhængige hydrolyseadfærd af natriumcyanid påvirker dens hæmmende effekt på mineraler betydeligt.

4. Hæmningsmekanismer for natriumcyanid på sfalerit

4.1 Opløsning af aktiveret kobbersulfidfilm på sfaleritoverflade

Når sphalerit aktiveres af kobbersulfat, dannes en kobbersulfidfilm på dens overflade, hvilket øger sphaleritens flydeevne. Natriumcyanid kan opløse denne kobbersulfidfilm på sphaleritoverfladen. Når kobbersulfidfilmen er opløst, blotlægges den oprindelige sphaleritoverflade med dårlig flydeevne. Følgelig bliver det vanskeligere for opsamleren at adsorbere på sphaleritoverfladen, hvilket effektivt hæmmer sphaleritens flydeevne.

4.2 Dannelse af hydrofil film på sfaleritoverfladen

Cyanidionerne i natriumcyanid kan udveksle-adsorbere med anioner som sulfationer og dem fra samlere såsom xanthater på sphaleritoverfladen. For eksempel kan det, når det reagerer med zinkioner på sphaleritoverfladen, danne en hydrofil zinkcyanidfilm. Denne hydrofile film blokerer interaktionen mellem sphaleritoverfladen og samleren, hvilket reducerer samlerens adsorption på sphaleritoverfladen og dermed opnår målet om at hæmme flotationen af ​​sphalerit.

4.3 Opløsning - Kompleksdannelse af metalxanthater

Natriumcyanid har en stærk evne til at opløse og danne kompleks med metalxanthater, som er almindeligt anvendte samlere i flotation af sulfidmineraler. For zinkrelaterede mineraler kan xantat-zinkkomplekserne, der dannes på sphaleritoverfladen, nedbrydes af natriumcyanid. Kompleksdannelsen af ​​natriumcyanid med metalioner i xanthater svækker bindingen mellem samleren og mineraloverfladen, hvilket får xantaterne til at desorbere fra sphaleritoverfladen. Som et resultat hæmmes sphaleritens flydeevne.

5. Selektivitet af natriumcyanid til forskellige mineraler

Baseret på natriumcyanids evne til at danne stabile cyanidkomplekser med forskellige metaller, kan almindelige metaller og deres mineraler opdeles i tre grupper:

1. Mineraler af bly, thallium, vismut, antimon, arsen, tin, rhodiumDisse mineraler kan ikke danne stabile cyanidkomplekser med natriumcyanid. Derfor har natriumcyanid ingen hæmmende effekt på disse mineraler. Ved bly-zink-separationsflotation sikrer denne egenskab, at blymineraler ikke hæmmes af natriumcyanid og kan flydes effektivt.

2. Platinmineraler, MERCURY, sølv, cadmium, kobberDisse mineraler kan danne stabile cyanidkomplekser med natriumcyanid, men en relativt høj dosis natriumcyanid er nødvendig for at opnå hæmning. I forbindelse med bly-zink-separation kan en større mængde natriumcyanid være nødvendig for at hæmme de kobberrelaterede mineraler og forhindre interferens med separationen af ​​bly og zink, hvis der er kobberholdige urenheder i malmen.

3. Mineraler af zink, nikkel, guld, jernDisse mineraler kan danne meget stabile cyanidkomplekser med natriumcyanid. Natriumcyanid har den mest potente hæmmende effekt på disse mineraler, og en lille mængde natriumcyanid kan føre til betydelig hæmning. Ved bly-zink-separationsflotation muliggør denne egenskab effektiv hæmning af jernholdige mineraler (såsom pyrit) og zinkholdige mineraler, hvilket er gavnligt for selektiv flotation af blymineraler.

6. Praktisk anvendelse og overvejelser

I faktiske bly-zink-separationsflotationsoperationer kræver brugen af ​​natriumcyanid omhyggelig optimering. Doseringen af ​​natriumcyanid bør justeres i henhold til malmens specifikke sammensætning, indholdet af bly- og zinkmineraler og tilstedeværelsen af ​​andre urenheder. Hvis doseringen er for lav, kan hæmningen af ​​zinkmineraler og tilhørende gangstensmineraler være utilstrækkelig, hvilket resulterer i blykoncentrater med lav renhed. Omvendt, hvis doseringen er for høj, øger det ikke kun reagensomkostningerne, men kan også forårsage miljøproblemer på grund af cyanids toksicitet.

Desuden skal pulpens pH-værdi, som påvirker hydrolysen af ​​natriumcyanid, kontrolleres nøje. Det passende pH-område for bly-zink-separationsflotation ved brug af natriumcyanid ligger typisk omkring 9-11. Inden for dette pH-område kan natriumcyanid eksistere i en form, der er befordrende for hæmning af zinkmineraler, samtidig med at tabet af blymineraler på grund af overhæmning minimeres.

7. konklusion

Natriumcyanid spiller en afgørende rolle i flotation af bly-zink-separation gennem flere hæmningsmekanismer. Ved at opløse den aktiverede kobbersulfidfilm på sphaleritoverfladen, danne en hydrofil film på sphaleritoverfladen og opløse-kompleksbinde metalxanthater, hæmmer det effektivt flotationen af ​​zinkmineraler. Dets selektivitet over for forskellige mineraler danner grundlaget for separation af bly- og zinkmineraler. I praktiske anvendelser skal faktorer som dosiskontrol og justering af pulpens pH-værdi dog nøje overvejes for at opnå effektiv, økonomisk og miljøvenlig bly-zink-separation. Yderligere forskning på dette område kan fokusere på at udvikle mere effektive og miljøvenlige alternativer til natriumcyanid, samtidig med at separationseffektiviteten af ​​bly-zinkmineraler opretholdes eller forbedres.