લીડ-ઝીંક વિભાજન ફ્લોટેશનમાં સોડિયમ સાયનાઇડના અવરોધ પદ્ધતિ પર સંશોધન

1. પરિચય

ખનિજ પ્રક્રિયાના ક્ષેત્રમાં, સીસા અને ઝીંક ખનિજોનું વિભાજન ખૂબ મહત્વનું છે. આ વિભાજન માટે ફીણ ફ્લોટેશન એ સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિ છે, અને કાર્યક્ષમ વિભાજન પ્રાપ્ત કરવા માટે યોગ્ય ડિપ્રેસન્ટ્સનો ઉપયોગ આવશ્યક છે. સોડિયમ સાયનાઇડ લાંબા સમયથી સીસા-ઝીંક વિભાજન ફ્લોટેશનમાં ડિપ્રેસન્ટ તરીકે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. ફ્લોટેશન પ્રક્રિયાને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા, અલગ કરવાની કાર્યક્ષમતા વધારવા અને રીએજન્ટ વપરાશ ઘટાડવા માટે તેના અવરોધ પદ્ધતિને સમજવી મહત્વપૂર્ણ છે. આ લેખનો હેતુ સીસા-ઝીંક વિભાજન ફ્લોટેશનમાં સોડિયમ સાયનાઇડના અવરોધ પદ્ધતિ પર વ્યવસ્થિત અભ્યાસ કરવાનો છે .

2. ફ્લોટેશનમાં ડિપ્રેસન્ટ્સની ભૂમિકા

ફોમ ફ્લોટેશન પ્રક્રિયામાં, ડિપ્રેસન્ટ્સ એ રીએજન્ટ્સ છે જે બિન-લક્ષ્ય ખનિજોની સપાટી પર કલેક્ટર્સના શોષણ અથવા ક્રિયાને અટકાવી અથવા ઘટાડી શકે છે અને આ ખનિજ સપાટીઓ પર હાઇડ્રોફિલિક ફિલ્મ બનાવે છે. સીસા-ઝીંક વિભાજન ફ્લોટેશનમાં, પ્રાથમિક ઉદ્દેશ્ય સીસાના ખનિજો (જેમ કે ગેલેના) ને ઝીંક ખનિજો (જેમ કે સ્ફેલેરાઇટ) થી અલગ કરવાનો છે. અસરકારક ડિપ્રેસન્ટ્સ વિના, ઉચ્ચ-શુદ્ધતાનું વિભાજન પ્રાપ્ત કરવું પડકારજનક છે કારણ કે સીસા અને ઝીંક બંને ખનિજો કલેક્ટર્સની હાજરીમાં સમાન ફ્લોટેશન વર્તણૂકો પ્રદર્શિત કરી શકે છે.

3. સોડિયમ સાયનાઇડનું હાઇડ્રોલિસિસ અને તેનો pH સાથેનો સંબંધ

સોડિયમ સાયનાઇડ પાણીમાં હાઇડ્રોલાઇઝ થાય છે, અને હાઇડ્રોલિસિસ ઉત્પાદનો પલ્પના pH મૂલ્ય સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે. પ્રાયોગિક અભ્યાસો દર્શાવે છે કે જ્યારે પલ્પ pH 7.0 હોય છે, ત્યારે લગભગ તમામ સોડિયમ સાયનાઇડ હાઇડ્રોલાઇઝ થાય છે અને હાઇડ્રોજન સાયનાઇડ ગેસ બનાવે છે. જ્યારે પલ્પ pH 12.0 હોય છે, ત્યારે સોડિયમ સાયનાઇડ લગભગ સંપૂર્ણપણે સાયનાઇડ આયનોમાં વિભાજીત થાય છે. જ્યારે પલ્પ pH 9.3 હોય છે, ત્યારે હાઇડ્રોજન સાયનાઇડ અને સાયનાઇડ આયનોનો ગુણોત્તર 1:1 હોય છે. સોડિયમ સાયનાઇડનું આ pH-આધારિત હાઇડ્રોલિસિસ વર્તન ખનિજો પર તેની અવરોધક અસરને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરે છે.

4. સ્ફેલેરાઇટ પર સોડિયમ સાયનાઇડની અવરોધ પદ્ધતિઓ

૪.૧ સ્ફેલેરાઇટ સપાટી પર સક્રિય કોપર સલ્ફાઇડ ફિલ્મનું વિસર્જન

જ્યારે સ્ફેલેરાઇટ કોપર સલ્ફેટ દ્વારા સક્રિય થાય છે, ત્યારે તેની સપાટી પર કોપર સલ્ફાઇડ ફિલ્મ બને છે, જે સ્ફેલેરાઇટની ફ્લોટેબિલિટી વધારે છે. સોડિયમ સાયનાઇડ સ્ફેલેરાઇટ સપાટી પર આ કોપર સલ્ફાઇડ ફિલ્મ ઓગાળી શકે છે. એકવાર કોપર સલ્ફાઇડ ફિલ્મ ઓગાળી જાય, પછી નબળી ફ્લોટેબિલિટીવાળી મૂળ સ્ફેલેરાઇટ સપાટી ખુલ્લી પડે છે. પરિણામે, કલેક્ટર માટે સ્ફેલેરાઇટ સપાટી પર શોષણ કરવું વધુ મુશ્કેલ બને છે, જે સ્ફેલેરાઇટની ફ્લોટેબિલિટીને અસરકારક રીતે અટકાવે છે.

૪.૨ સ્ફેલેરાઇટ સપાટી પર હાઇડ્રોફિલિક ફિલ્મનું નિર્માણ

સોડિયમ સાયનાઇડમાં રહેલા સાયનાઇડ આયનો સ્ફેલેરાઇટ સપાટી પર સલ્ફેટ આયનો જેવા આયન અને ઝેન્થેટ્સ જેવા કલેક્ટર્સમાંથી મળતા આયન સાથે વિનિમય-શોષણ કરી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે સ્ફેલેરાઇટ સપાટી પર ઝીંક આયનો સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, ત્યારે તે હાઇડ્રોફિલિક ઝીંક સાયનાઇડ ફિલ્મ બનાવી શકે છે. આ હાઇડ્રોફિલિક ફિલ્મ સ્ફેલેરાઇટ સપાટી અને કલેક્ટર વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને અવરોધે છે, સ્ફેલેરાઇટ સપાટી પર કલેક્ટરનું શોષણ ઘટાડે છે, આમ સ્ફેલેરાઇટના ફ્લોટેશનને અટકાવવાનું લક્ષ્ય પ્રાપ્ત કરે છે.

૪.૩ વિસર્જન - ધાતુના ઝેન્થેટ્સનું જટિલકરણ

સોડિયમ સાયનાઇડમાં ધાતુના ઝેન્થેટ્સ સાથે ઓગળવાની અને જટિલ બનવાની મજબૂત ક્ષમતા હોય છે, જેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે સલ્ફાઇડ ખનિજ ફ્લોટેશનમાં કલેક્ટર્સ તરીકે થાય છે. ઝીંક-સંબંધિત ખનિજો માટે, સ્ફેલેરાઇટ સપાટી પર બનેલા ઝેન્થેટ-ઝીંક સંકુલને સોડિયમ સાયનાઇડ દ્વારા વિઘટિત કરી શકાય છે. ઝેન્થેટ્સમાં ધાતુના આયનો સાથે સોડિયમ સાયનાઇડનું સંકુલ કલેક્ટર અને ખનિજ સપાટી વચ્ચેના બંધનને નબળું પાડે છે, જેના કારણે ઝેન્થેટ્સ સ્ફેલેરાઇટ સપાટીમાંથી શોષાય છે. પરિણામે, સ્ફેલેરાઇટની ફ્લોટેબિલિટી અવરોધાય છે.

5. વિવિધ ખનિજોમાં સોડિયમ સાયનાઇડની પસંદગી

સોડિયમ સાયનાઇડની વિવિધ ધાતુઓ સાથે સ્થિર સાયનાઇડ સંકુલ બનાવવાની ક્ષમતાના આધારે, સામાન્ય ધાતુઓ અને તેમના ખનિજોને ત્રણ જૂથોમાં વર્ગીકૃત કરી શકાય છે:

1. સીસું, થેલિયમ, બિસ્મથ, એન્ટિમોની, આર્સેનિક, ટીન, રોડિયમના ખનિજો : આ ખનિજો સોડિયમ સાયનાઇડ સાથે સ્થિર સાયનાઇડ સંકુલ બનાવી શકતા નથી. તેથી, સોડિયમ સાયનાઇડનો આ ખનિજો પર કોઈ અવરોધક અસર નથી. સીસું-ઝીંક અલગ કરવાના ફ્લોટેશનમાં, આ ગુણધર્મ ખાતરી કરે છે કે સીસાના ખનિજો સોડિયમ સાયનાઇડ દ્વારા અવરોધિત નથી અને કાર્યક્ષમ રીતે તરતા રહી શકે છે.

2. પ્લેટિનમ, બુધ , ચાંદી, કેડમિયમ, તાંબુના ખનિજો : આ ખનિજો સોડિયમ સાયનાઇડ સાથે સ્થિર સાયનાઇડ સંકુલ બનાવી શકે છે, પરંતુ અવરોધ પ્રાપ્ત કરવા માટે સોડિયમ સાયનાઇડની પ્રમાણમાં ઊંચી માત્રા જરૂરી છે. સીસા-ઝીંક અલગ કરવાના સંદર્ભમાં, જો ઓરમાં તાંબુ ધરાવતી અશુદ્ધિઓ હોય, તો તાંબુ-સંબંધિત ખનિજોને અટકાવવા અને સીસા અને ઝીંકના અલગ થવામાં દખલ અટકાવવા માટે સોડિયમ સાયનાઇડની મોટી માત્રાની જરૂર પડી શકે છે.

3. ઝીંક, નિકલ, સોનું, આયર્નના ખનિજો : આ ખનિજો સોડિયમ સાયનાઇડ સાથે ખૂબ જ સ્થિર સાયનાઇડ સંકુલ બનાવી શકે છે. સોડિયમ સાયનાઇડ આ ખનિજો પર સૌથી શક્તિશાળી અવરોધક અસર ધરાવે છે, અને સોડિયમ સાયનાઇડની થોડી માત્રા નોંધપાત્ર અવરોધ તરફ દોરી શકે છે. સીસા-ઝીંક અલગ ફ્લોટેશનમાં, આ લાક્ષણિકતા આયર્ન-બેરિંગ ખનિજો (જેમ કે પાયરાઇટ) અને ઝીંક-બેરિંગ ખનિજોના અસરકારક અવરોધને સક્ષમ કરે છે, જે સીસા ખનિજોના પસંદગીયુક્ત ફ્લોટેશન માટે ફાયદાકારક છે.

૬. વ્યવહારુ ઉપયોગ અને વિચારણાઓ

વાસ્તવિક લીડ-ઝીંક અલગ કરવાના ફ્લોટેશન ઓપરેશનમાં, સોડિયમ સાયનાઇડનો ઉપયોગ કાળજીપૂર્વક ઑપ્ટિમાઇઝેશનની જરૂર છે. સોડિયમ સાયનાઇડનો ડોઝ ઓરની ચોક્કસ રચના, સીસા અને ઝીંક ખનિજોની સામગ્રી અને અન્ય અશુદ્ધિઓની હાજરી અનુસાર ગોઠવવો જોઈએ. જો ડોઝ ખૂબ ઓછો હોય, તો ઝીંક ખનિજો અને સંકળાયેલ ગેંગ્યુ ખનિજોનું અવરોધ અપૂરતું હોઈ શકે છે, જેના પરિણામે ઓછી શુદ્ધતાવાળા સીસાના સાંદ્રતામાં પરિણમી શકે છે. તેનાથી વિપરીત, જો ડોઝ ખૂબ વધારે હોય, તો તે માત્ર રીએજન્ટ ખર્ચમાં વધારો કરતું નથી પરંતુ સાયનાઇડની ઝેરીતાને કારણે પર્યાવરણીય સમસ્યાઓનું કારણ પણ બની શકે છે.

વધુમાં, પલ્પનું pH મૂલ્ય, જે સોડિયમ સાયનાઇડના હાઇડ્રોલિસિસને અસર કરે છે, તેને સખત રીતે નિયંત્રિત કરવું આવશ્યક છે. સોડિયમ સાયનાઇડનો ઉપયોગ કરીને સીસા-ઝીંક અલગ કરવાના ફ્લોટેશન માટે યોગ્ય pH શ્રેણી સામાન્ય રીતે 9 - 11 ની આસપાસ હોય છે. આ pH શ્રેણીમાં, સોડિયમ સાયનાઇડ એવા સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે જે ઝીંક ખનિજોના અવરોધ માટે અનુકૂળ હોય છે જ્યારે વધુ પડતા અવરોધને કારણે સીસા ખનિજોના નુકસાનને ઘટાડે છે.

7. નિષ્કર્ષ

સોડિયમ સાયનાઇડ બહુવિધ અવરોધ પદ્ધતિઓ દ્વારા લીડ-ઝીંક અલગ કરવાના ફ્લોટેશનમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. સ્ફેલેરાઇટ સપાટી પર સક્રિય કોપર સલ્ફાઇડ ફિલ્મને ઓગાળીને, સ્ફેલેરાઇટ સપાટી પર હાઇડ્રોફિલિક ફિલ્મ બનાવીને અને મેટલ ઝેન્થેટ્સને ઓગાળીને, તે ઝીંક ખનિજોના ફ્લોટેશનને અસરકારક રીતે અટકાવે છે. વિવિધ ખનિજો પ્રત્યે તેની પસંદગી સીસા અને ઝીંક ખનિજોના અલગ થવા માટે પાયો પૂરો પાડે છે. જો કે, વ્યવહારુ એપ્લિકેશનોમાં, કાર્યક્ષમ, આર્થિક અને પર્યાવરણને અનુકૂળ લીડ-ઝીંક અલગ થવા માટે ડોઝ નિયંત્રણ અને પલ્પ pH ગોઠવણ જેવા પરિબળોને કાળજીપૂર્વક ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે. આ ક્ષેત્રમાં વધુ સંશોધન લીડ-ઝીંક ખનિજોની અલગ કરવાની કાર્યક્ષમતા જાળવી રાખીને અથવા સુધારવા સાથે સોડિયમ સાયનાઇડના વધુ કાર્યક્ષમ અને પર્યાવરણને અનુકૂળ વિકલ્પો વિકસાવવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરી શકે છે.