Istraživanje mehanizma inhibicije natrijum cijanida u flotaciji za odvajanje olova i cinka

1. Uvod

U oblasti prerade minerala, odvajanje minerala olova i cinka je od velikog značaja. Pjenasta flotacija je često korištena metoda za ovo odvajanje, a upotreba odgovarajućih depresora je neophodna za postizanje efikasnog odvajanja. Natrijum cijanid se dugo široko koristi kao depresor u flotaciji za odvajanje olova i cinka. Razumijevanje njegovog mehanizma inhibicije je ključno za optimizaciju procesa flotacije, povećanje efikasnosti odvajanja i smanjenje potrošnje reagensa. Ovaj članak ima za cilj provođenje sistematske studije o mehanizmu inhibicije... Natrijum cijanid u flotaciji za odvajanje olova i cinka.

2. Uloga depresora u flotaciji

U procesu flotacije pjenom, depresori su reagensi koji mogu spriječiti ili smanjiti adsorpciju ili djelovanje kolektora na površini neciljanih minerala i formirati hidrofilni film na tim mineralnim površinama. Kod flotacije za odvajanje olova i cinka, primarni cilj je odvojiti minerale olova (kao što je galenit) od minerala cinka (kao što je sfalerit). Bez efikasnih depresora, teško je postići odvajanje visoke čistoće jer i minerali olova i cinka mogu pokazivati ​​slično ponašanje flotacije u prisustvu kolektora.

3. Hidroliza natrijum cijanida i njen odnos sa pH

Natrijum cijanid hidrolizira u vodi, a produkti hidrolize su usko povezani s pH vrijednošću pulpe. Eksperimentalne studije su pokazale da kada je pH pulpe 7.0, gotovo svi Sodium Cyanide hidrolizira i formira plinoviti vodikov cijanid. Kada je pH pulpe 12.0. natrijum cijanid gotovo potpuno disocira na cijanidne ione. Kada je pH pulpe 9.3, odnos cijanovodonika i cijanidnih iona je 1:1. Ovo pH-zavisno hidrolizno ponašanje natrijum cijanida značajno utiče na njegov inhibitorni učinak na minerale.

4. Mehanizmi inhibicije natrijum cijanida na sfaleritu

4.1 Rastvaranje aktiviranog filma bakar sulfida na površini sfalerita

Kada se sfalerit aktivira bakarnim sulfatom, na njegovoj površini se formira film bakarnog sulfida, što povećava plutavost sfalerita. Natrijum cijanid može rastvoriti ovaj film bakarnog sulfida na površini sfalerita. Nakon što se film bakarnog sulfida rastvori, originalna površina sfalerita sa slabom plutavošću postaje izložena. Posljedično, kolektoru je teže adsorbovati se na površinu sfalerita, što efikasno inhibira plutavost sfalerita.

4.2 Formiranje hidrofilnog filma na površini sfalerita

Cijanidni ioni u natrijum cijanidu mogu se izmjenjivati-adsorbovati sa anionima poput sulfatnih iona i onima iz kolektora poput ksantata na površini sfalerita. Na primjer, kada reaguju sa cinkovim ionima na površini sfalerita, mogu formirati hidrofilni film cink cijanida. Ovaj hidrofilni film ometa interakciju između površine sfalerita i kolektora, smanjujući adsorpciju kolektora na površini sfalerita, čime se postiže cilj inhibicije flotacije sfalerita.

4.3 Rastvaranje - Kompleksiranje metalnih ksantata

Natrijum cijanid ima snažnu sposobnost rastvaranja i kompleksiranja s metalnim ksantatima, koji se često koriste kao kolektori u flotaciji sulfidnih minerala. Kod minerala povezanih s cinkom, ksantatno-cinkovi kompleksi formirani na površini sfalerita mogu se razgraditi natrijum cijanidom. Kompleksiranje natrijum cijanida s metalnim ionima u ksantatima slabi vezu između kolektora i površine minerala, uzrokujući desorbciju ksantata s površine sfalerita. Kao rezultat toga, inhibira se flotacija sfalerita.

5. Selektivnost natrijum cijanida prema različitim mineralima

Na osnovu sposobnosti natrijum cijanida da formira stabilne cijanidne komplekse sa različitim metalima, uobičajeni metali i njihovi minerali mogu se podijeliti u tri grupe:

1. Minerali olova, talija, bizmuta, antimona, arsena, kalaja, rodijaOvi minerali ne mogu formirati stabilne cijanidne komplekse sa natrijum cijanidom. Stoga, natrijum cijanid nema inhibitorni učinak na ove minerale. Kod flotacije za odvajanje olova i cinka, ovo svojstvo osigurava da minerali olova nisu inhibirani natrijum cijanidom i da se mogu efikasno flotirati.

2. Minerali platine, MERCURY, srebro, kadmijum, bakarOvi minerali mogu formirati stabilne cijanidne komplekse sa natrijum cijanidom, ali je potrebna relativno visoka doza natrijum cijanida da bi se postigla inhibicija. U kontekstu odvajanja olova i cinka, ako u rudi postoje nečistoće koje sadrže bakar, može biti potrebna veća količina natrijum cijanida da bi se inhibirali minerali povezani s bakrom i spriječilo ometanje odvajanja olova i cinka.

3. Minerali cinka, nikla, zlata, željezaOvi minerali mogu formirati vrlo stabilne cijanidne komplekse s natrijum cijanidom. Natrijum cijanid ima najsnažniji inhibitorni učinak na ove minerale, a mala količina natrijum cijanida može dovesti do značajne inhibicije. Kod flotacije za odvajanje olova i cinka, ova karakteristika omogućava efikasnu inhibiciju minerala koji sadrže željezo (kao što je pirit) i minerala koji sadrže cink, što je korisno za selektivnu flotaciju minerala olova.

6. Praktična primjena i razmatranja

U stvarnim operacijama flotacije za odvajanje olova i cinka, upotreba natrijum cijanida zahtijeva pažljivu optimizaciju. Doziranje natrijum cijanida treba prilagoditi specifičnom sastavu rude, sadržaju minerala olova i cinka te prisustvu drugih nečistoća. Ako je doziranje prenisko, inhibicija minerala cinka i povezanih minerala jalovine može biti nedovoljna, što rezultira koncentratima olova niske čistoće. Suprotno tome, ako je doziranje previsoko, to ne samo da povećava troškove reagensa, već može uzrokovati i ekološke probleme zbog toksičnosti cijanida.

Štaviše, pH vrijednost pulpe, koja utiče na hidrolizu natrijum cijanida, mora biti strogo kontrolisana. Odgovarajući pH raspon za flotaciju za odvajanje olova i cinka pomoću natrijum cijanida je obično oko 9 - 11. Unutar ovog pH raspona, natrijum cijanid može postojati u obliku koji pogoduje inhibiciji minerala cinka, a istovremeno minimizira gubitak minerala olova zbog prekomjerne inhibicije.

7. zaključak

Natrijum cijanid igra ključnu ulogu u flotaciji prilikom odvajanja olova i cinka putem višestrukih mehanizama inhibicije. Rastvaranjem aktiviranog filma bakar sulfida na površini sfalerita, formiranjem hidrofilnog filma na površini sfalerita i rastvaranjem i kompleksiranjem metalnih ksantata, on efikasno inhibira flotaciju minerala cinka. Njegova selektivnost prema različitim mineralima pruža osnovu za odvajanje minerala olova i cinka. Međutim, u praktičnim primjenama, faktori poput kontrole doze i podešavanja pH vrijednosti pulpe moraju se pažljivo razmotriti kako bi se postiglo efikasno, ekonomično i ekološki prihvatljivo odvajanje olova i cinka. Dalja istraživanja u ovom području mogu se fokusirati na razvoj efikasnijih i ekološki prihvatljivijih alternativa natrijum cijanidu, uz održavanje ili poboljšanje efikasnosti odvajanja minerala olova i cinka.