Натрий сульфидінің минералды шикізатты өңдеудегі рөлі

кіріспе

Минералды өңдеудің күрделі және маңызды саласында әртүрлі химиялық реагенттер бағалы минералдарды бөлу мен алуды оңтайландыруда маңызды рөл атқарады. Олардың ішінде натрий сульфиді (Na₂S) жан-жақты және кеңінен қолданылатын химиялық зат ретінде ерекшеленеді. Ол минералды өңдеудің әртүрлі операцияларында, әсіресе флотация процестерінде көптеген функцияларды атқарады, бұл кендерден минералдарды тиімді алу үшін өте маңызды.

Натрий сульфидінің химиялық қасиеттері

Натрий сульфиді – әлсіз екі негізді қышқыл күкіртсутектен алынған тұз. Бөлме температурасындағы және бір атмосфералық қысымдағы сулы ерітінділерде 30-дан астам молекулалық және иондық күкірт түрлерінің ішінде тек алтауы ғана термодинамикалық тұрақты: HSO₄⁻, SO₄²⁻, H₂S, HS⁻ және S²⁻. Сулы жүйенің рН мәні күкіртті сутегінің тотығуындағы шешуші бақылаушы айнымалы болып табылады. рН 6-дан төмен. «молекулярлық күкіртті сутегі» күкірттің тотықсызданған түрі басым. рН 7. ерітіндідегі тотықсызданған күкірт түрлері «еріген күкіртсутек» және бисульфид түрлері (HS⁻) арасында біркелкі бөлінеді, HS⁻ рН 8 - 11 диапазонында негізгі түр болып табылады.

Натрий сульфидінің минералды шикізатты өңдеудегі функциялары

Сульфидті минералдардың ингибиторы

Натрий сульфиді көп мөлшерде қолданылған кезде көптеген сульфидті минералдар үшін тиімді ингибитор болып табылады . Оның сульфидті минералдарға ингибиторлық әсерінің реті әдетте келесідей төмендейді: галенит, сфалерит, халькопирит, борнит, ковеллит, пирит және халькоцит. Атап айтқанда, молибдениттің табиғи қалқымалылығының арқасында натрий сульфиді оны тежей алмайды. Бұл сипаттама молибденит флотациясында қолданылады, мұнда Na₂S басқа сульфидті минералдардың флотациясын басу үшін пайдаланылуы мүмкін, бұл молибдениттің селективті бөлінуіне мүмкіндік береді.

Түсті металдар оксиді кендеріне арналған сульфидтендіргіш

Түсті металдар оксидінің кендерін ксантат коллекторлары тікелей ұстай алмайды. Бірақ ксантат флотациясының алдында руда массасына натрий сульфидін қосқанда, ол түсті металл оксидінің минералдарының бетімен әрекеттеседі. Бұл реакция оксидті минералдардың бетінде сульфидті минералдардың жұқа қабықшасының түзілуіне әкеледі. Мысалы, ақ қорғасын кені натрий сульфидімен әрекеттескенде оның бетінің түсі ақ түстен күңгіртке өзгереді; ал малахит натрий сульфидімен әрекеттескенде оның бетінің түсі жасылдан қою қараға дейін өзгереді. Бұл түс өзгерістері бастапқы минералдан ерекшеленетін сульфидті қабықшаның сәтті қалыптасуын көрсетеді. Сульфидтенуден кейін ксантат бұл минералдарды тиімді ұстай алады, осылайша түсті металл оксиді кендерінің флотациялық қалпына келуін жақсартады.

Сульфидті минералды аралас концентраттарға арналған десорбциялаушы агент

Натрий сульфидінің көп мөлшерін пайдаланған кезде минералдар бетінде адсорбцияланған ксантат типті коллекторларды десорбциялай алады. Қорғасын – мырыш аралас концентраттарды немесе мыс – қорғасын аралас концентраттарды бөлуде алдымен кен массасын концентрлеуге болады. Содан кейін минерал бетіндегі коллекторларды десорбциялау үшін көп мөлшерде натрий сульфиді қосылады. Осыдан кейін целлюлоза жуылады, ал кейіннен бөлу флотациясы үшін целлюлозаны қайта реттеу үшін тұщы су қосылады. Бұл процесс бастапқы коллекторлардың кедергісін жоюға көмектеседі және аралас концентраттағы әртүрлі минералдарды тиімдірек бөлуге мүмкіндік береді.

Кен целлюлозасындағы зиянды иондарды жою

Натрий сульфиді көптеген металл иондарымен әрекеттесіп, ерімейтін сульфидті тұнбаларды түзе алады. Кен массасында флотацияға теріс әсер ететін кейбір металл иондары жиі кездеседі, мысалы, кейбір ауыр металдар иондары. Натрий сульфидін қосу арқылы бұл зиянды металл иондарын руда массасынан сульфидті тұнбалар түрінде шығаруға болады, осылайша флотация үшін қолайлы химиялық орта жасайды және жалпы флотация тиімділігін арттырады.

Натрий сульфидінің пайдалы қазбаларды өңдеуде қолданылуына әсер ететін факторлар

1. Кен минералогиясы : Кен минералогиясының әртүрлілігі айтарлықтай әсер етуі мүмкін. Мысалы, оксид кенін сульфидтеу кезінде кенде галенит, сфалерит және церуссит сияқты әртүрлі минералдардың бірге болуы реакция процесін қиындатуы мүмкін. Сол сияқты, малахит, азурит, атакамит және хризоколла сияқты әртүрлі оксид минералдарының бірге болуы да сульфидтеу әсеріне әсер етеді.

2. Натрий сульфиді - Тұтынылатын минералдар : Пирит, марказит, тальк, церуссит, саздар, шырыштар, сілтілі жер тұздары, гипс және хлоридтер сияқты минералдар натрий сульфидін тұтынуы мүмкін. Бұл тұтыну флотация процесінде қажетті реакциялар үшін натрий сульфидінің жеткіліксіз мөлшеріне әкелуі мүмкін, осылайша оның тиімділігін төмендетеді.

3. рН мәні : Натрий сульфидінің жоғары дозаларында кен пульпасының рН шамадан тыс болуы мүмкін. Бұл экстремалды рН жағдайы натрий сульфидінің минералдармен химиялық реакцияларына ғана емес, сонымен қатар флотация жүйесіндегі басқа реагенттердің жұмысына да әсер етуі мүмкін, сайып келгенде минералдардың бөлінуі мен қалпына келуіне әсер етеді.

4. Натрий сульфидін қосу сатыларының орналасуы мен саны : Флотация процесінде натрий сульфидін қосу уақыты мен саны да маңызды. Қосу орындарының дұрыс болмауы немесе қосу сатыларының дұрыс емес саны кен целлюлозасында натрий сульфидінің біркелкі таралмауына немесе реакциялардың уақтылы болмауына әкелуі мүмкін, бұл екеуі де оның функцияларының тиімділігін төмендетуі мүмкін.

5. Су құрамы : Флотация процесінде қолданылатын судың құрамы, әсіресе кальций, магний иондарының мөлшері және судың қаттылығы натрий сульфидімен және минералдармен әрекеттесуі мүмкін. Бұл әрекеттесулер натрий сульфидінің реакцияларын күшейтуі немесе тежеуі мүмкін, осылайша оның минералды өңдеудегі рөліне әсер етеді.

қорытынды

Натрий сульфиді минералды өңдеуде, әсіресе флотацияда көп қырлы және маңызды рөл атқарады. Оның ингибитор, сульфидтейтін агент , десорбциялайтын агент ретіндегі функциялары және зиянды иондарды жою қабілеті әртүрлі кен түрлерінен бағалы минералдарды тиімді бөлуге және қалпына келтіруге айтарлықтай ықпал етеді. Дегенмен, натрий сульфидінің әлеуетін толық пайдалану үшін минералды өңдеудің күрделі ортасында оның жұмысына әсер етуі мүмкін әртүрлі факторларды мұқият қарастыру және бақылау қажет. Осылайша, минералды өңдеу өнеркәсібі ресурстарды қалпына келтірудің жоғары қарқынына, өндіріс шығындарының төмендеуіне және тұрақты дамуға қол жеткізе алады.