Цианидын натрийн хар тугалга-цайрыг ялгах флотацийн дарангуйлах механизмын судалгаа

1. Оршил

Ашигт малтмалын боловсруулалтын салбарт хар тугалга, цайрын эрдэс бодисыг ялгах нь маш чухал ач холбогдолтой. Хөөсөөр флотаци хийх нь энэхүү ялгах аргыг түгээмэл хэрэглэдэг бөгөөд үр дүнтэй ялгахад тохиромжтой дарангуйлагч хэрэглэх нь чухал юм. Натрийн цианид нь хар тугалга-цайрыг ялгах флотацид дарангуйлагч болгон өргөн хэрэглэгдэж ирсэн. Үүний дарангуйлах механизмыг ойлгох нь флотацийн процессыг оновчтой болгох, ялгах үр ашгийг дээшлүүлэх, урвалжийн хэрэглээг бууруулахад чухал үүрэгтэй. Энэхүү өгүүлэлд хар тугалга-цайрыг ялгах флотацид натрийн цианидын дарангуйлах механизмын талаар системчилсэн судалгаа хийх зорилготой .

2. Флотаци дахь дарангуйлагчдын үүрэг

Хөөс хөвүүлэн баяжуулах процесст дарангуйлагч бодисууд нь зориулалтын бус ашигт малтмалын гадаргуу дээрх коллекторын шингээлт эсвэл үйлчлэлээс урьдчилан сэргийлэх, багасгах, эдгээр эрдсийн гадаргуу дээр гидрофил хальс үүсгэдэг урвалжууд юм. Хар тугалга-цайрыг ялгах флотацийн үндсэн зорилго нь хар тугалгын эрдсийг (гален гэх мэт) цайрын эрдэсээс (сфалерит гэх мэт) ялгах явдал юм. Үр дүнтэй дарангуйлагчгүйгээр өндөр цэвэршилттэй салгахад хэцүү байдаг, учир нь хар тугалга, цайрын эрдэс хоёулаа коллекторуудын дэргэд ижил төстэй флотацийн шинж чанарыг харуулж чаддаг.

3. Цианидын натрийн гидролиз ба түүний рН-тэй хамаарал

Натрийн цианид усанд гидролизд ордог бөгөөд гидролизийн бүтээгдэхүүн нь целлюлозын рН-ийн утгатай нягт холбоотой байдаг. Туршилтын судалгаагаар целлюлозын рН 7.0 байх үед натрийн цианид бараг бүгд гидролизд орж устөрөгчийн цианид хий үүсгэдэг болохыг харуулсан. Целлюлозын рН 12.0 байх үед натрийн цианид бараг бүрэн цианид ионд задардаг. Целлюлозын рН 9.3 байх үед устөрөгчийн цианид ба цианид ионы харьцаа 1:1 байна. Натрийн цианидын энэхүү рН-ээс хамааралтай гидролизийн зан төлөв нь эрдэс бодист үзүүлэх дарангуйлах нөлөөнд ихээхэн нөлөөлдөг.

4. Сфалерит дээрх натрийн цианидын дарангуйлах механизм

4.1 Сфалерит гадаргуу дээрх идэвхжүүлсэн зэсийн сульфидын хальсыг уусгах

Сфалеритыг зэсийн сульфатаар идэвхжүүлэхэд түүний гадаргуу дээр зэсийн сульфидын хальс үүсдэг бөгөөд энэ нь сфалеритийн хөвөх чадварыг нэмэгдүүлдэг. Натрийн цианид нь сфалеритын гадаргуу дээрх зэсийн сульфидын хальсыг уусгаж чаддаг. Зэсийн сульфидын хальсыг уусгасны дараа хөвөх чадвар муутай анхны сфалерит гадаргуу ил гардаг. Тиймээс коллектор нь сфалеритын гадаргуу дээр шингээхэд хэцүү болж, сфалеритын хөвөх чадварыг үр дүнтэй дарангуйлдаг.

4.2 Сфалерит гадаргуу дээр гидрофил хальс үүсэх

Натрийн цианидын цианидын ионууд нь сфалеритын гадаргуу дээрх сульфатын ионууд болон коллекторын ксантат зэрэг анионуудтай солилцож шингээж чаддаг. Жишээлбэл, сфалерит гадаргуу дээр цайрын ионуудтай урвалд ороход гидрофиль цайрын цианидын хальс үүсгэж болно. Энэхүү гидрофилик хальс нь сфалеритын гадаргуу болон коллекторын харилцан үйлчлэлд саад учруулж, сфалерит гадаргуу дээрх коллекторын шингээлтийг бууруулж, улмаар сфалеритийн флотацийг дарангуйлах зорилгод хүрдэг.

4.3 Уусах - Металл ксантатуудын нэгдэл

Натрийн цианид нь сульфидын эрдсийн флотацид түгээмэл хэрэглэгддэг коллектор болох металл ксантатуудтай уусч, нийлмэл болох хүчтэй чадвартай. Цайртай холбоотой ашигт малтмалын хувьд сфалеритын гадаргуу дээр үүссэн ксантат-цайрын цогцолборыг натрийн цианидаар задалж болно. Натрийн цианидыг ксантат дахь металлын ионуудтай нэгдлэхэд коллектор ба эрдсийн гадаргуугийн хоорондын холбоог сулруулж, ксантатуудыг сфалеритын гадаргуугаас ялгаруулдаг. Үүний үр дүнд сфалеритийн хөвөх чадварыг саатуулдаг.

5. Цианидын натрийн өөр өөр ашигт малтмалын сонгомол чанар

Натрийн цианидын янз бүрийн металлуудтай тогтвортой цианидын нэгдэл үүсгэх чадвараас хамааран энгийн металлууд болон тэдгээрийн эрдсүүдийг гурван бүлэгт ангилж болно.

1. Хар тугалга, таллий, висмут, сурьма, хүнцэл, цагаан тугалга, роди зэрэг эрдэс бодисууд : Эдгээр эрдэс бодисууд нь натрийн цианидтай тогтвортой цианидын цогцолбор үүсгэж чадахгүй. Тиймээс натрийн цианид нь эдгээр эрдэс бодисуудад дарангуйлах нөлөө үзүүлдэггүй. Хар тугалга-цайрыг ялгах флотацийн үед энэ шинж чанар нь хар тугалганы эрдэс бодисыг натрийн цианид дарангуйлахгүй бөгөөд үр дүнтэй хөвүүлэх боломжийг олгодог.

2. Платинум, МӨНГӨН УС , мөнгө, кадми, зэсийн эрдэс бодисууд : Эдгээр эрдэс бодисууд нь натрийн цианидтай тогтвортой цианидын цогцолбор үүсгэж чаддаг боловч дарангуйлахын тулд харьцангуй өндөр тунтай натрийн цианид шаардлагатай байдаг. Хар тугалга-цайрын ялгах явцад хүдэрт зэс агуулсан хольц байгаа бол зэстэй холбоотой эрдэс бодисыг дарангуйлж, хар тугалга, цайрын ялгахад саад учруулахаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд илүү их хэмжээний натрийн цианид шаардлагатай байж болно.

3. Цайр, никель, алт, төмрийн эрдэс бодисууд : Эдгээр эрдэс бодисууд нь натрийн цианидтай маш тогтвортой цианидын цогцолбор үүсгэж чаддаг. Натрийн цианид нь эдгээр эрдэс бодисуудад хамгийн хүчтэй дарангуйлах нөлөө үзүүлдэг бөгөөд бага хэмжээний натрийн цианид нь мэдэгдэхүйц дарангуйлалд хүргэдэг. Хар тугалга-цайрын ялгах флотацийн үед энэ шинж чанар нь төмөр агуулсан эрдэс бодис (пирит гэх мэт) болон цайр агуулсан эрдэс бодисыг үр дүнтэй дарангуйлах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь хар тугалганы эрдэс бодисын сонгомол флотацид ашигтай байдаг.

6. Практик хэрэглээ ба анхаарах зүйлс

Бодит хар тугалга-цайрыг ялгах флотацийн үйл ажиллагаанд натрийн цианидыг ашиглах нь нарийн оновчлол шаарддаг. Цианидын натрийн тунг хүдрийн өвөрмөц найрлага, хар тугалга, цайрын эрдсийн агууламж, бусад хольц байгаа эсэхээс хамаарч тохируулна. Хэрэв тун нь хэт бага байвал цайрын эрдэс ба холбогдох ганга эрдсийг дарангуйлах нь хангалтгүй бөгөөд цэвэршилт багатай хар тугалгын баяжмал үүсдэг. Харин эсрэгээр, хэт өндөр тунгаар хэрэглэвэл урвалжийн үнийг нэмэгдүүлээд зогсохгүй цианидын хоруу чанараас болж байгаль орчны асуудал үүсгэж болзошгүй.

Түүнчлэн цианидын натрийн гидролизд нөлөөлдөг целлюлозын рН-ийн утгыг хатуу хянах шаардлагатай. Натрийн цианидыг ашиглан хар тугалга-цайрыг ялгах флотацийн тохиромжтой рН-ийн хүрээ нь ихэвчлэн 9-11 орчим байдаг. Энэ рН-ийн хүрээнд натрийн цианид нь цайрын эрдсийг дарангуйлах, хэт дарангуйлснаас болж хар тугалгын эрдэс бодисын алдагдлыг багасгахад тустай хэлбэрээр байж болно.

7. дүгнэлт

Цианит натри нь олон дарангуйлах механизмаар дамжуулан хар тугалга-цайрыг ялгах флотацид чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Сфалеритын гадаргуу дээр идэвхжсэн зэсийн сульфидын хальсыг уусгаж, сфалеритын гадаргуу дээр гидрофиль хальс үүсгэж, металл ксантатуудыг уусгаж, нийлмэл болгосноор цайрын эрдсүүдийн флотацийг үр дүнтэй дарангуйлдаг. Төрөл бүрийн ашигт малтмалын сонгомол чанар нь хар тугалга, цайрын эрдсийг ялгах үндэс суурь болдог. Гэсэн хэдий ч практик хэрэглээнд хар тугалга-цайрыг үр ашигтай, хэмнэлттэй, байгаль орчинд ээлтэй болгохын тулд тунгийн хяналт, целлюлозын рН тохируулга зэрэг хүчин зүйлсийг анхааралтай авч үзэх шаардлагатай. Цаашид энэ чиглэлийн судалгаанууд нь хар тугалга-цайрын ашигт малтмалын ялгах үр ашгийг хадгалах эсвэл сайжруулахын зэрэгцээ натрийн цианидыг илүү үр ашигтай, байгаль орчинд ээлтэй хувилбаруудыг боловсруулахад чиглэгдэх боломжтой.