Роля сульфіду натрыю ў перапрацоўцы карысных выкапняў

Увядзенне

У складанай і жыццёва важнай галіне в перапрацоўка карысных выкапняў, розныя хімічныя рэагенты гуляюць ключавую ролю ў аптымізацыі падзелу і здабычы каштоўных мінералаў. Сярод іх, сульфід натрыю (Na₂S) вылучаецца як універсальны і шырока выкарыстоўваны хімікат. Ён мае некалькі функцый у розных відах аперацый па перапрацоўцы карысных выкапняў, асабліва ў флотацыя працэсаў, асноватворных для эфектыўнага здабывання мінералаў з руд.

Хімічныя ўласцівасці сульфіду натрыю

Сульфід натрыю - гэта соль, атрыманая з серавадароду, слабой двухасноўнай кіслаты. У водных растворах пры пакаёвай тэмпературы і адным атмасферным ціску сярод больш чым 30 малекулярных і іённых відаў серы толькі шэсць з'яўляюцца тэрмадынамічна стабільнымі: HSO₄⁻, SO₄²⁻, H₂S, HS⁻ і S²⁻. Рн воднай сістэмы з'яўляецца найважнейшай кіруючай зменнай у працэсе акіслення серавадароду. Ніжэй рн 6. "малекулярны серавадарод" з'яўляецца дамінуючым відам адноўленай серы. Пры pH 7 адноўленыя віды серы ў растворы раўнамерна размяркоўваюцца паміж "раствораным серавадародам" і бісульфідамі (HS⁻), прычым HS⁻ з'яўляецца асноўным відам у дыяпазоне pH 8-11.

Функцыі сульфіду натрыю ў перапрацоўцы карысных выкапняў

Інгібітар сульфідных мінералаў

Эфектыўным з'яўляецца серністы натрый інгібітар для большасці сульфідных мінералаў пры выкарыстанні ў вялікіх колькасцях. Парадак яго інгібіруючага ўздзеяння на сульфідныя мінералы звычайна зніжаецца наступным чынам: галеніт, сфалерит, халькапірыт, барніт, кавелліт, пірыт і халькацыт. Характэрна, што з-за выдатнай натуральнай плавучасці малібдэніту сульфід натрыю не можа яго інгібіраваць. Гэтая характарыстыка выкарыстоўваецца пры флатацыі малібдэніту, дзе Na₂S можа выкарыстоўвацца для падаўлення флотацыі іншых сульфідных мінералаў, што дазваляе селектыўна аддзяляць малібдэніт.

Сульфидизирующий агент для аксідных руд каляровых металаў

Аксідныя руды каляровых металаў нельга непасрэдна ўлоўліваць калекцыянерамі ксантагенатаў. Аднак калі сульфід натрыю дадаецца ў рудную пульпу перад флотацыяй ксантогената, ён уступае ў рэакцыю з паверхняй мінеральных аксідаў каляровых металаў. Гэтая рэакцыя прыводзіць да адукацыі тонкай плёнкі сульфідных мінералаў на паверхні аксідных мінералаў. Напрыклад, калі белая свінцовая руда рэагуе з сульфідам натрыю, колер яе паверхні змяняецца з белага на цёмны; і калі малахіт рэагуе з сульфідам натрыю, колер яго паверхні змяняецца з зялёнага на цёмна-чорны. Гэтыя змены колеру паказваюць на паспяховае фарміраванне сульфіднай плёнкі, адрознай ад зыходнага мінерала. Пасля сульфидизации ксантогенат можа эфектыўна захопліваць гэтыя мінералы, паляпшаючы такім чынам флотационное аднаўленне руд аксідаў каляровых металаў.

Дэсарбіруючы агент для змешаных канцэнтратаў сульфідных мінералаў

Калі выкарыстоўваецца вялікая колькасць сульфіду натрыю, ён можа дэсарбаваць калектары ксантогената, адсарбаваныя на паверхні мінералаў. Пры падзеле свінцова-цынкавых змешаных канцэнтратаў або медна-свінцовых змешаных канцэнтратаў рудная пульпа можа быць спачатку сканцэнтравана. Затым дадаецца вялікая колькасць сульфіду натрыю для дэсорбцыі калектараў на мінеральнай паверхні. Пасля гэтага пульпу промывают і дадаюць свежую ваду для паўторнай налады пульпы для наступнай сепарационной флотации. Гэты працэс дапамагае ліквідаваць перашкоды зыходных калектараў і дазваляе больш эфектыўна раздзяляць розныя мінералы ў змешаным канцэнтраце.

Выдаленне шкодных іёнаў у руднай пульпе

Сульфід натрыю можа рэагаваць з многімі іёнамі металаў з адукацыяй нерастваральных сульфідных ападкаў. У руднай пульпе часта прысутнічаюць некаторыя іёны металаў, якія могуць аказаць негатыўны ўплыў на флотацию, напрыклад іёны некаторых цяжкіх металаў. Пры даданні сульфіду натрыю гэтыя шкодныя іёны металу можна выдаліць з руднай пульпы ў выглядзе сульфідных ападкаў, ствараючы такім чынам больш спрыяльнае хімічнае асяроддзе для флотации і паляпшаючы агульную эфектыўнасць флотации.

Фактары, якія ўплываюць на выкарыстанне сульфіду натрыю ў перапрацоўцы карысных выкапняў

1. Рудная мінералогія: Разнастайнасць мінералогіі руд можа мець значны ўплыў. Напрыклад, пры сульфидизации аксіднай руды сумеснае існаванне ў рудзе розных мінералаў, такіх як галеніт, сфалерыт і цэрусіт, можа ўскладніць працэс рэакцыі. Аналагічным чынам, прысутнасць розных аксідных мінералаў, такіх як малахіт, азурыт, атакаміт і хрызаколла, разам таксама ўплывае на эфект сульфидизации.

2. Сульфід натрыю - спажыванне мінералаў: Такія мінералы, як пірыт, марказіт, тальк, цэрусіт, гліны, шламы, шчолачназямельныя солі, гіпс і хларыды могуць спажываць сульфід натрыю. Такое спажыванне можа прывесці да недастатковай колькасці сульфіду натрыю, даступнага для неабходных рэакцый у працэсе флотации, тым самым зніжаючы яго эфектыўнасць.

3. Значэнне рн: Пры высокіх дозах сульфіду натрыю рн руднай пульпы можа стаць празмерным. Гэты экстрэмальны стан pH можа не толькі ўплываць на хімічныя рэакцыі сульфіду натрыю з мінераламі, але і ўплываць на працу іншых рэагентаў у сістэме флотации, у канчатковым выніку ўплываючы на ​​аддзяленне і аднаўленне мінералаў.

4. Месцазнаходжанне і колькасць этапаў дадання сульфіду натрыю: Кропка і колькасць разоў дабаўлення сульфіду натрыю ў працэсе флотации таксама маюць вырашальнае значэнне. Няправільнае размяшчэнне або неадпаведная колькасць стадый дабаўлення можа прывесці да нераўнамернага размеркавання сульфіду натрыю ў руднай пульпе або несвоечасовых рэакцый, што можа знізіць эфектыўнасць яе функцый.

5. Склад вады: Склад вады, якая выкарыстоўваецца ў працэсе флотации, асабліва ўтрыманне іёнаў кальцыя, магнію і калянасць вады, можа ўзаемадзейнічаць з сульфідам натрыю і мінераламі. Гэтыя ўзаемадзеянні могуць спрыяць або тармазіць рэакцыі сульфіду натрыю, такім чынам уплываючы на ​​яго ролю ў перапрацоўцы карысных выкапняў.

Conclusion

Сульфід натрыю гуляе шматгранную і незаменную ролю ў перапрацоўцы карысных выкапняў, асабліва пры флотации. Яго функцыя як інгібітар, сульфидирующий агент, дэсарбіруючы агент, і яго здольнасць ліквідаваць шкодныя іёны ўносяць значны ўклад у эфектыўнае аддзяленне і выманне каштоўных мінералаў з розных тыпаў руд. Аднак для поўнага выкарыстання патэнцыялу сульфіду натрыю неабходна ўважліва ўлічваць і кантраляваць розныя фактары, якія могуць паўплываць на яго прадукцыйнасць у складаных умовах перапрацоўкі карысных выкапняў. Паступаючы такім чынам, прамысловасць перапрацоўкі карысных выкапняў можа дасягнуць больш высокіх паказчыкаў аднаўлення рэсурсаў, зніжэння сабекошту вытворчасці і больш устойлівага развіцця.