Penyelidikan tentang Mekanisme Perencatan Natrium Sianida dalam Pengapungan Pengasingan Plumbum-Zink

1. Pengenalan

Dalam bidang pemprosesan mineral, pemisahan mineral plumbum dan zink mempunyai kepentingan yang besar. Pengapungan buih ialah kaedah yang biasa digunakan untuk pengasingan ini, dan penggunaan depresan yang sesuai adalah penting untuk mencapai pengasingan yang cekap. natrium sianida telah lama digunakan secara meluas sebagai depresan dalam pengapungan pemisahan plumbum-zink. Memahami mekanisme perencatannya adalah penting untuk mengoptimumkan proses pengapungan, meningkatkan kecekapan pengasingan, dan mengurangkan penggunaan reagen. Artikel ini bertujuan untuk menjalankan kajian sistematik mengenai mekanisme perencatan Natrium sianida dalam pengapungan pemisahan plumbum-zink.

2. Peranan Depresan dalam Pengapungan

Dalam proses pengapungan buih, depresan ialah reagen yang boleh menghalang atau mengurangkan penjerapan atau tindakan pengumpul pada permukaan mineral bukan sasaran dan membentuk filem hidrofilik pada permukaan mineral ini. Dalam pengapungan pemisahan plumbum-zink, objektif utama adalah untuk memisahkan mineral plumbum (seperti galena) daripada mineral zink (seperti sphalerite). Tanpa depresan yang berkesan, adalah mencabar untuk mencapai pemisahan ketulenan tinggi kerana kedua-dua mineral plumbum dan zink mungkin menunjukkan tingkah laku pengapungan yang sama dengan kehadiran pengumpul.

3. Hidrolisis Natrium Sianida dan Hubungannya dengan pH

Natrium sianida terhidrolisis dalam air, dan produk hidrolisis berkait rapat dengan nilai pH pulpa. Kajian eksperimen telah menunjukkan bahawa apabila pH pulpa adalah 7.0. hampir kesemuanya Natrium Sianida terhidrolisis membentuk gas hidrogen sianida. Apabila pH pulpa ialah 12.0. natrium sianida hampir terurai sepenuhnya menjadi ion sianida. Apabila pH pulpa ialah 9.3. nisbah hidrogen sianida kepada ion sianida ialah 1:1. Tingkah laku hidrolisis natrium sianida yang bergantung kepada pH ini memberi kesan ketara kepada kesan perencatannya ke atas mineral.

4. Mekanisme Perencatan Natrium Sianida pada Sphalerite

4.1 Pelarutan Filem Kuprum Sulfida Teraktif pada Permukaan Sphalerite

Apabila sphalerit diaktifkan oleh kuprum sulfat, filem kuprum sulfida terbentuk pada permukaannya, yang meningkatkan kebolehapungan sphalerit. Natrium sianida boleh melarutkan filem kuprum sulfida ini pada permukaan sphalerit. Setelah filem sulfida kuprum dibubarkan, permukaan sphalerit asal dengan kebolehapungan yang lemah terdedah. Akibatnya, ia menjadi lebih sukar bagi pengumpul untuk menjerap pada permukaan sphalerit, dengan berkesan menghalang kebolehterapungan sphalerit.

4.2 Pembentukan Filem Hidrofilik pada Permukaan Sphalerite

Ion sianida dalam natrium sianida boleh bertukar-menyerap dengan anion seperti ion sulfat dan ion daripada pengumpul seperti xanthates pada permukaan sphalerit. Sebagai contoh, apabila bertindak balas dengan ion zink pada permukaan sphalerit, ia boleh membentuk filem sianida zink hidrofilik. Filem hidrofilik ini menghalang interaksi antara permukaan sphalerit dan pengumpul, mengurangkan penjerapan pengumpul pada permukaan sphalerit, sekali gus mencapai matlamat untuk menghalang pengapungan sphalerit.

4.3 Pelarutan - Pengkompleksan Logam Xanthates

Natrium sianida mempunyai keupayaan kuat untuk melarut dan kompleks dengan logam xanthates, yang biasa digunakan pengumpul dalam pengapungan mineral sulfida. Bagi mineral berkaitan zink, kompleks xanthate-zink yang terbentuk pada permukaan sphalerit boleh diuraikan oleh natrium sianida. Pengkompleksan natrium sianida dengan ion logam dalam xanthates melemahkan ikatan antara pengumpul dan permukaan mineral, menyebabkan xanthates menyahserap daripada permukaan sphalerit. Akibatnya, kebolehapungan sphalerit terhalang.

5. Selektif Natrium Sianida kepada Mineral Berbeza

Berdasarkan keupayaan natrium sianida untuk membentuk kompleks sianida yang stabil dengan logam yang berbeza, logam biasa dan mineralnya boleh dikategorikan kepada tiga kumpulan:

1. Mineral plumbum, talium, bismut, antimoni, arsenik, timah, rhodium: Mineral ini tidak boleh membentuk kompleks sianida yang stabil dengan natrium sianida. Oleh itu, natrium sianida tidak mempunyai kesan menghalang ke atas mineral ini. Dalam pengapungan pemisahan plumbum-zink, sifat ini memastikan bahawa mineral plumbum tidak dihalang oleh natrium sianida dan boleh diapungkan dengan cekap.

2. Mineral platinum, MERCURY, perak, kadmium, kuprum: Mineral ini boleh membentuk kompleks sianida yang stabil dengan natrium sianida, tetapi dos natrium sianida yang agak tinggi diperlukan untuk mencapai perencatan. Dalam konteks pemisahan plumbum-zink, jika terdapat kekotoran yang mengandungi kuprum dalam bijih, jumlah natrium sianida yang lebih besar mungkin diperlukan untuk menghalang mineral berkaitan kuprum dan mengelakkan gangguan terhadap pemisahan plumbum dan zink.

3. Mineral zink, nikel, emas, besi: Mineral ini boleh membentuk kompleks sianida yang sangat stabil dengan natrium sianida. Natrium sianida mempunyai kesan perencatan yang paling kuat pada mineral ini, dan sejumlah kecil natrium sianida boleh menyebabkan perencatan yang ketara. Dalam pengapungan pemisahan plumbum-zink, ciri ini membolehkan perencatan berkesan mineral galas besi (seperti pirit) dan mineral galas zink, yang bermanfaat untuk pengapungan terpilih mineral plumbum.

6. Aplikasi dan Pertimbangan Praktikal

Dalam operasi pengapungan pemisahan plumbum-zink sebenar, penggunaan natrium sianida memerlukan pengoptimuman yang teliti. Dos natrium sianida hendaklah diselaraskan mengikut komposisi khusus bijih, kandungan mineral plumbum dan zink, dan kehadiran kekotoran lain. Jika dos terlalu rendah, perencatan mineral zink dan mineral gangue yang berkaitan mungkin tidak mencukupi, menyebabkan pekatan plumbum ketulenan rendah. Sebaliknya, jika dos terlalu tinggi, ia bukan sahaja meningkatkan kos reagen tetapi juga boleh menyebabkan masalah alam sekitar akibat ketoksikan sianida.

Selain itu, nilai pH pulpa, yang mempengaruhi hidrolisis natrium sianida, mesti dikawal dengan ketat. Julat pH yang sesuai untuk pengapungan pemisahan plumbum-zink menggunakan natrium sianida biasanya sekitar 9 - 11. Dalam julat pH ini, natrium sianida boleh wujud dalam bentuk yang kondusif kepada perencatan mineral zink sambil meminimumkan kehilangan mineral plumbum akibat perencatan yang berlebihan.

7. kesimpulan

Natrium sianida memainkan peranan penting dalam pengapungan pemisahan plumbum-zink melalui pelbagai mekanisme perencatan. Dengan melarutkan filem kuprum sulfida yang diaktifkan pada permukaan sphalerit, membentuk filem hidrofilik pada permukaan sphalerit, dan xanthates logam yang melarutkan kompleks, ia berkesan menghalang pengapungan mineral zink. Pemilihannya kepada mineral yang berbeza menyediakan asas untuk pemisahan mineral plumbum dan zink. Walau bagaimanapun, dalam aplikasi praktikal, faktor seperti kawalan dos dan pelarasan pH pulpa perlu dipertimbangkan dengan teliti untuk mencapai pemisahan plumbum-zink yang cekap, menjimatkan dan mesra alam. Penyelidikan lanjut dalam bidang ini boleh memberi tumpuan kepada membangunkan alternatif yang lebih cekap dan mesra alam kepada natrium sianida sambil mengekalkan atau meningkatkan kecekapan pemisahan mineral plumbum-zink.