Výskum inhibičného mechanizmu kyanidu sodného pri flotácii so separáciou olova a zinku

1. Úvod

V oblasti spracovania nerastných surovín má veľký význam separácia olova a zinku. Penová flotácia je bežne používanou metódou na túto separáciu a použitie vhodných depresorov je nevyhnutné na dosiahnutie účinnej separácie. Sodík kyanid sa už dlho široko používa ako depresant pri flotácii s oddeľovaním olova a zinku. Pochopenie jeho inhibičného mechanizmu je nevyhnutné pre optimalizáciu flotačného procesu, zvýšenie účinnosti separácie a zníženie spotreby činidla. Cieľom tohto článku je vykonať systematickú štúdiu inhibičného mechanizmu... Kyanid sodný pri flotácii so separáciou olova a zinku.

2. Úloha depresantov pri flotácii

V procese penovej flotácie sú depresory činidlá, ktoré môžu zabrániť alebo znížiť adsorpciu alebo pôsobenie zberačov na povrchu necieľových minerálov a vytvoriť hydrofilný film na týchto minerálnych povrchoch. Pri flotácii so separáciou olova a zinku je primárnym cieľom oddeliť olovnaté minerály (ako je galenit) od zinkových minerálov (ako je sfalerit). Bez účinných depresorov je náročné dosiahnuť separáciu s vysokou čistotou, pretože olovnaté aj zinkové minerály môžu vykazovať podobné flotačné správanie v prítomnosti zberačov.

3. Hydrolýza kyanidu sodného a jej vzťah k pH

Kyanid sodný hydrolyzuje vo vode a produkty hydrolýzy úzko súvisia s hodnotou pH buničiny. Experimentálne štúdie ukázali, že keď je pH buničiny 7.0, takmer všetky Kyanid sodný hydrolyzuje za vzniku kyanovodíka. Keď je pH buničiny 12.0. kyanid sodný takmer úplne disociuje na kyanidové ióny. Keď je pH buničiny 9.3, pomer kyanovodíka k kyanidovým iónom je 1:1. Toto hydrolýzne správanie kyanidu sodného závislé od pH významne ovplyvňuje jeho inhibičný účinok na minerály.

4. Inhibičné mechanizmy kyanidu sodného na sfalerite

4.1 Rozpúšťanie aktivovaného filmu sulfidu meďnatého na povrchu sfaleritu

Keď je sfalerit aktivovaný síranom meďnatým, na jeho povrchu sa vytvorí film sulfidu meďnatého, ktorý zvyšuje jeho plávateľnosť. Kyanid sodný môže tento film sulfidu meďnatého na povrchu sfaleritu rozpustiť. Po rozpustení filmu sulfidu meďnatého sa odkryje pôvodný povrch sfaleritu so slabou plávateľnosťou. V dôsledku toho sa pre kolektor ťažšie adsorbuje na povrch sfaleritu, čo účinne bráni plávateľnosti sfaleritu.

4.2 Tvorba hydrofilného filmu na povrchu sfaleritu

Kyanidové ióny v kyanide sodnom sa môžu vymieňať a adsorbovať s aniónmi, ako sú síranové ióny, a s iónmi z kolektorov, ako sú xantány, na povrchu sfaleritu. Napríklad pri reakcii s iónmi zinku na povrchu sfaleritu sa môže vytvoriť hydrofilný film kyanidu zinočnatého. Tento hydrofilný film bráni interakcii medzi povrchom sfaleritu a kolektorom, čím sa znižuje adsorpcia kolektora na povrchu sfaleritu, a tým sa dosahuje cieľ inhibície flotácie sfaleritu.

4.3 Rozpúšťanie - Komplexácia kovových xantátov

Kyanid sodný má silnú schopnosť rozpúšťať sa a tvoriť komplexy s xantátmi kovov, ktoré sa bežne používajú ako kolektory pri flotácii sulfidových minerálov. V prípade minerálov príbuzných zinku sa komplexy xantát-zinok vytvorené na povrchu sfaleritu môžu rozložiť kyanidom sodným. Komplexácia kyanidu sodného s kovovými iónmi v xantátoch oslabuje väzbu medzi kolektorom a povrchom minerálu, čo spôsobuje desorbciu xantátov z povrchu sfaleritu. V dôsledku toho je flotabilita sfaleritu inhibovaná.

5. Selektivita kyanidu sodného voči rôznym minerálom

Na základe schopnosti kyanidu sodného tvoriť stabilné kyanidové komplexy s rôznymi kovmi možno bežné kovy a ich minerály rozdeliť do troch skupín:

1. Minerály olova, tália, bizmutu, antimónu, arzénu, cínu, ródiaTieto minerály nemôžu tvoriť stabilné kyanidové komplexy s kyanidom sodným. Kyanid sodný preto nemá na tieto minerály žiadny inhibičný účinok. Pri flotácii so separáciou olova a zinku táto vlastnosť zabezpečuje, že olovnaté minerály nie sú inhibované kyanidom sodným a môžu byť efektívne flotované.

2. Minerály platiny, MERCURY, striebro, kadmium, meďTieto minerály môžu tvoriť stabilné kyanidové komplexy s kyanidom sodným, ale na dosiahnutie inhibície je potrebná relatívne vysoká dávka kyanidu sodného. V kontexte separácie olova a zinku, ak sú v rude nečistoty obsahujúce meď, môže byť potrebné väčšie množstvo kyanidu sodného na inhibíciu minerálov súvisiacich s meďou a na zabránenie interferencie so separáciou olova a zinku.

3. Minerály zinku, niklu, zlata, železaTieto minerály môžu s kyanidom sodným tvoriť veľmi stabilné kyanidové komplexy. Kyanid sodný má na tieto minerály najsilnejší inhibičný účinok a malé množstvo kyanidu sodného môže viesť k významnej inhibícii. Pri flotácii so separáciou olova a zinku táto vlastnosť umožňuje účinnú inhibíciu minerálov obsahujúcich železo (ako je pyrit) a minerálov obsahujúcich zinok, čo je prospešné pre selektívnu flotáciu olovnatých minerálov.

6. Praktické využitie a úvahy

V skutočných flotačných operáciách separácie olova a zinku si použitie kyanidu sodného vyžaduje starostlivú optimalizáciu. Dávkovanie kyanidu sodného by sa malo upraviť podľa špecifického zloženia rudy, obsahu minerálov olova a zinku a prítomnosti iných nečistôt. Ak je dávkovanie príliš nízke, inhibícia minerálov zinku a súvisiacich minerálov hlušiny môže byť nedostatočná, čo vedie k nízkočistým oloveným koncentrátom. Naopak, ak je dávkovanie príliš vysoké, nielenže to zvyšuje náklady na činidlo, ale môže to tiež spôsobiť environmentálne problémy v dôsledku toxicity kyanidu.

Okrem toho musí byť prísne kontrolovaná hodnota pH buničiny, ktorá ovplyvňuje hydrolýzu kyanidu sodného. Vhodný rozsah pH pre flotáciu na separáciu olova a zinku s použitím kyanidu sodného je typicky okolo 9 – 11. V tomto rozsahu pH môže kyanid sodný existovať vo forme, ktorá prispieva k inhibícii minerálov zinku a zároveň minimalizuje stratu minerálov olova v dôsledku nadmernej inhibície.

7. Záver

Kyanid sodný zohráva kľúčovú úlohu vo flotačnej separácii olova a zinku prostredníctvom viacerých inhibičných mechanizmov. Rozpúšťaním aktivovaného filmu sulfidu medi na povrchu sfaleritu, vytvorením hydrofilného filmu na povrchu sfaleritu a rozpúšťaním komplexov s kovovými xantánmi účinne inhibuje flotáciu zinkových minerálov. Jeho selektivita k rôznym minerálom poskytuje základ pre separáciu olovnatých a zinkových minerálov. V praktických aplikáciách je však potrebné starostlivo zvážiť faktory, ako je kontrola dávkovania a úprava pH buničiny, aby sa dosiahla efektívna, ekonomická a ekologická separácia olova a zinku. Ďalší výskum v tejto oblasti sa môže zamerať na vývoj účinnejších a ekologickejších alternatív ku kyanidu sodnému pri zachovaní alebo zlepšení účinnosti separácie olovnatých a zinkových minerálov.