A nátrium-cianid gátlási mechanizmusának kutatása az ólom-cink elválasztási flotációban

1. Bevezetés

Az ásványfeldolgozás területén az ólom- és cinkásványok szétválasztása nagy jelentőséggel bír. A habosító flotáció egy gyakran alkalmazott módszer erre az elválasztásra, és a megfelelő depresszánsok használata elengedhetetlen a hatékony elválasztás eléréséhez. Nátrium cianid régóta széles körben használják depresszánsként az ólom-cink elválasztási flotációban. Gátlási mechanizmusának megértése elengedhetetlen a flotációs folyamat optimalizálásához, az elválasztási hatékonyság növeléséhez és a reagensfogyasztás csökkentéséhez. Ez a cikk a gátlási mechanizmus szisztematikus vizsgálatát célozza. Nátrium-cianid ólom-cink elválasztási flotációban.

2. A depresszánsok szerepe a lebegésben

A habos flotációs eljárásban a depresszánsok olyan reagensek, amelyek megakadályozhatják vagy csökkenthetik a kollektorok adszorpcióját vagy hatását a nem célzott ásványok felületén, és hidrofil filmet képezhetnek ezeken az ásványi felületeken. Az ólom-cink elválasztási flotáció során az elsődleges cél az ólomásványok (például a galenit) elválasztása a cinkásványoktól (például a szfalerittől). Hatékony depresszánsok nélkül nehéz nagy tisztaságú elválasztást elérni, mivel mind az ólom-, mind a cinkásványok hasonló flotációs viselkedést mutathatnak kollektorok jelenlétében.

3. A nátrium-cianid hidrolízise és annak kapcsolata a pH-val

A nátrium-cianid vízben hidrolizál, és a hidrolízis termékei szorosan összefüggenek a pép pH-értékével. Kísérleti vizsgálatok kimutatták, hogy amikor a pép pH-ja 7.0, szinte az összes Nátrium-cianid hidrolizál hidrogén-cianid gázt képezve. Amikor a pép pH-ja 12.0. nátrium-cianid szinte teljesen cianidionokra disszociál. Amikor a pép pH-ja 9.3, a hidrogén-cianid és a cianidionok aránya 1:1. A nátrium-cianid pH-függő hidrolízis viselkedése jelentősen befolyásolja az ásványi anyagokra gyakorolt ​​gátló hatását.

4. A nátrium-cianid gátlási mechanizmusai szfaleriten

4.1 Aktivált réz-szulfid film oldódása szfalerit felületen

Amikor a szfalerit réz-szulfáttal aktiválódik, egy réz-szulfid film képződik a felületén, ami növeli a szfalerit úszóképességét. A nátrium-cianid feloldhatja ezt a réz-szulfid filmet a szfalerit felületén. Miután a réz-szulfid film feloldódik, az eredeti, gyenge úszóképességű szfalerit felület szabaddá válik. Következésképpen a kollektor számára nehezebbé válik adszorbeálódás a szfalerit felületén, ami hatékonyan gátolja a szfalerit úszóképességét.

4.2 Hidrofil film kialakulása szfalerit felületen

A nátrium-cianidban található cianidionok kicserélődhetnek adszorbeálódva a szfalerit felületén lévő anionokkal, például szulfátionokkal és kollektorokból, például xantátokból származó ionokkal. Például, amikor a szfalerit felületén cinkionokkal reagál, hidrofil cink-cianid filmet képezhet. Ez a hidrofil film akadályozza a szfalerit felület és a kollektor közötti kölcsönhatást, csökkentve a kollektor adszorpcióját a szfalerit felületén, így elérve a szfalerit flotációjának gátlását.

4.3 Oldódás - Fém-xantátok komplexképződése

A nátrium-cianid erősen oldódik és komplexet képez a fém-xantátokkal, amelyeket gyakran használnak a szulfidásványok flotációjában. A cinkkel kapcsolatos ásványok esetében a szfalerit felületén képződő xantát-cink komplexek lebonthatók nátrium-cianiddal. A nátrium-cianid és a xantátokban lévő fémionok komplexképződése gyengíti a kollektor és az ásványi felület közötti kötést, aminek következtében a xantátok deszorbeálódnak a szfalerit felületéről. Ennek eredményeként a szfalerit úszhatósága gátolt.

5. A nátrium-cianid szelektivitása különböző ásványokkal szemben

A nátrium-cianid azon képessége alapján, hogy stabil cianid komplexeket képezzen különböző fémekkel, a közönséges fémek és ásványaik három csoportba sorolhatók:

1. Ólom, tallium, bizmut, antimon, arzén, ón, ródium ásványaiEzek az ásványok nem képesek stabil cianid komplexeket képezni a nátrium-cianiddal. Ezért a nátrium-cianidnak nincs gátló hatása ezekre az ásványokra. Az ólom-cink elválasztási flotáció során ez a tulajdonság biztosítja, hogy az ólomásványokat a nátrium-cianid ne gátolja, és azok hatékonyan lebeghessenek.

2. Platina ásványok, MERCURY, ezüst, kadmium, rézEzek az ásványok stabil cianid komplexeket képezhetnek nátrium-cianiddal, de a gátlás eléréséhez viszonylag nagy mennyiségű nátrium-cianid szükséges. Az ólom-cink elválasztás összefüggésében, ha réztartalmú szennyeződések vannak az ércben, nagyobb mennyiségű nátrium-cianidra lehet szükség a rézzel kapcsolatos ásványok gátlásához és az ólom és cink elválasztásának zavarásának megakadályozásához.

3. Cink, nikkel, arany, vas ásványaiEzek az ásványok nagyon stabil cianid komplexeket képezhetnek a nátrium-cianiddal. A nátrium-cianid a legerősebb gátló hatással van ezekre az ásványokra, és kis mennyiségű nátrium-cianid jelentős gátláshoz vezethet. Az ólom-cink elválasztási flotáció során ez a tulajdonság lehetővé teszi a vastartalmú ásványok (például pirit) és a cinktartalmú ásványok hatékony gátlását, ami előnyös az ólomásványok szelektív flotációja szempontjából.

6. Gyakorlati alkalmazás és szempontok

A tényleges ólom-cink elválasztási flotációs műveletek során a nátrium-cianid használata gondos optimalizálást igényel. A nátrium-cianid adagolását az érc specifikus összetételéhez, az ólom- és cinkásványok tartalmához, valamint az egyéb szennyeződések jelenlétéhez kell igazítani. Ha az adagolás túl alacsony, a cinkásványok és a kapcsolódó meddőásványok gátlása elégtelen lehet, ami alacsony tisztaságú ólomkoncentrátumokat eredményez. Ezzel szemben, ha az adagolás túl magas, az nemcsak a reagensköltségeket növeli, hanem a cianid toxicitása miatt környezeti problémákat is okozhat.

Ezenkívül a cellulóz pH-értékét, amely befolyásolja a nátrium-cianid hidrolízisét, szigorúan szabályozni kell. Az ólom-cink elválasztáshoz nátrium-cianiddal végzett flotációhoz megfelelő pH-tartomány jellemzően 9-11 körül van. Ezen a pH-tartományon belül a nátrium-cianid olyan formában létezhet, amely elősegíti a cinkásványok gátlását, miközben minimalizálja az ólomásványok túlzott gátlás miatti veszteségét.

7. Következtetés

A nátrium-cianid kulcsszerepet játszik az ólom-cink elválasztási flotációjában többféle gátlási mechanizmuson keresztül. Azzal, hogy feloldja az aktivált réz-szulfid filmet a szfalerit felületén, hidrofil filmet képez a szfalerit felületén, és oldja a fém-xantátokat komplex formájában, hatékonyan gátolja a cinkásványok flotációját. Különböző ásványokkal szembeni szelektivitása megalapozza az ólom- és cinkásványok elválasztását. A gyakorlati alkalmazásokban azonban olyan tényezőket, mint az adagolás szabályozása és a cellulóz pH-beállítása, gondosan figyelembe kell venni a hatékony, gazdaságos és környezetbarát ólom-cink elválasztás elérése érdekében. A területen végzett további kutatások a nátrium-cianid hatékonyabb és környezetbarátabb alternatíváinak fejlesztésére összpontosíthatnak, miközben fenntartják vagy javítják az ólom-cink ásványok elválasztási hatékonyságát.