Recerca sobre el mecanisme d'inhibició del cianur de sodi en la flotació de separació de plom-zinc

1. Introducció

En el camp del processament de minerals, la separació de minerals de plom i zinc té una gran importància. La flotació amb escuma és un mètode habitual per a aquesta separació, i l'ús de depressors adequats és essencial per aconseguir una separació eficient. Sodi cianur s'ha utilitzat àmpliament durant molt de temps com a depressor en la flotació de separació de plom-zinc. Comprendre el seu mecanisme d'inhibició és vital per optimitzar el procés de flotació, millorar l'eficiència de la separació i reduir el consum de reactius. Aquest article pretén dur a terme un estudi sistemàtic sobre el mecanisme d'inhibició de Cianur de sodi en la flotació per separació de plom-zinc.

2. Paper dels depressors en la flotació

En el procés de flotació d'escuma, els depressors són reactius que poden prevenir o reduir l'adsorció o l'acció dels col·lectors a la superfície de minerals no objectiu i formar una pel·lícula hidròfila sobre aquestes superfícies minerals. En la flotació de separació de plom-zinc, l'objectiu principal és separar els minerals de plom (com la galena) dels minerals de zinc (com l'esfalerita). Sense depressors eficaços, és difícil aconseguir una separació d'alta puresa, ja que tant els minerals de plom com els de zinc poden presentar comportaments de flotació similars en presència de col·lectors.

3. Hidròlisi del cianur de sodi i la seva relació amb el pH

El cianur de sodi s'hidrolitza en aigua, i els productes d'hidròlisi estan estretament relacionats amb el valor del pH de la polpa. Estudis experimentals han demostrat que quan el pH de la polpa és de 7.0, gairebé tot el Cianur de sodi s'hidrolitza per formar gas cianur d'hidrogen. Quan el pH de la polpa és de 12.0. cianur de sodi es dissocia gairebé completament en ions cianur. Quan el pH de la polpa és de 9.3, la proporció de cianur d'hidrogen i ions cianur és d'1:1. Aquest comportament d'hidròlisi dependent del pH del cianur de sodi té un impacte significatiu en el seu efecte inhibidor sobre els minerals.

4. Mecanismes d'inhibició del cianur de sodi sobre l'esfalerita

4.1 Dissolució d'una pel·lícula de sulfur de coure activada sobre una superfície d'esfalerita

Quan l'esfalerita s'activa amb sulfat de coure, es forma una pel·lícula de sulfur de coure a la seva superfície, cosa que augmenta la flotabilitat de l'esfalerita. El cianur de sodi pot dissoldre aquesta pel·lícula de sulfur de coure a la superfície de l'esfalerita. Un cop dissolta la pel·lícula de sulfur de coure, la superfície original de l'esfalerita, amb poca flotabilitat, queda exposada. En conseqüència, es fa més difícil que el col·lector s'adsorbeixi a la superfície de l'esfalerita, cosa que inhibeix eficaçment la flotabilitat de l'esfalerita.

4.2 Formació de pel·lícules hidròfiles sobre la superfície d'esfalerita

Els ions cianur del cianur de sodi poden intercanviar-se amb anions com els ions sulfat i els de col·lectors com els xantats a la superfície de l'esfalerita. Per exemple, quan reacciona amb ions de zinc a la superfície de l'esfalerita, pot formar una pel·lícula hidròfila de cianur de zinc. Aquesta pel·lícula hidròfila obstrueix la interacció entre la superfície de l'esfalerita i el col·lector, reduint l'adsorció del col·lector a la superfície de l'esfalerita, aconseguint així l'objectiu d'inhibir la flotació de l'esfalerita.

4.3 Dissolució - Complexació de xantats metàl·lics

El cianur de sodi té una forta capacitat de dissoldre's i complexar-se amb xantats metàl·lics, que s'utilitzen habitualment en la flotació de minerals de sulfur. En el cas dels minerals relacionats amb el zinc, els complexos xantat-zinc formats a la superfície de l'esfalerita poden ser descompostos pel cianur de sodi. La complexació del cianur de sodi amb ions metàl·lics en xantats debilita l'enllaç entre el col·lector i la superfície del mineral, fent que els xantats es desorbin de la superfície de l'esfalerita. Com a resultat, s'inhibeix la flotabilitat de l'esfalerita.

5. Selectivitat del cianur de sodi a diferents minerals

Segons la capacitat del cianur de sodi per formar complexos de cianur estables amb diferents metalls, els metalls comuns i els seus minerals es poden classificar en tres grups:

1. Minerals de plom, tal·li, bismut, antimoni, arsènic, estany, rodiAquests minerals no poden formar complexos de cianur estables amb cianur de sodi. Per tant, el cianur de sodi no té cap efecte inhibidor sobre aquests minerals. En la flotació per separació de plom-zinc, aquesta propietat garanteix que els minerals de plom no siguin inhibits pel cianur de sodi i es puguin fer surar de manera eficient.

2. Minerals de platí, MERCURI, plata, cadmi, coureAquests minerals poden formar complexos de cianur estables amb cianur de sodi, però es requereix una dosi relativament alta de cianur de sodi per aconseguir la inhibició. En el context de la separació de plom-zinc, si hi ha impureses que contenen coure al mineral, pot ser necessària una quantitat més gran de cianur de sodi per inhibir els minerals relacionats amb el coure i evitar interferències amb la separació de plom i zinc.

3. Minerals de zinc, níquel, or, ferroAquests minerals poden formar complexos de cianur molt estables amb cianur de sodi. El cianur de sodi té l'efecte inhibidor més potent sobre aquests minerals, i una petita quantitat de cianur de sodi pot conduir a una inhibició significativa. En la flotació per separació de plom-zinc, aquesta característica permet la inhibició efectiva dels minerals que contenen ferro (com la pirita) i dels minerals que contenen zinc, cosa que és beneficiosa per a la flotació selectiva dels minerals de plom.

6. Aplicació pràctica i consideracions

En les operacions reals de flotació per separació de plom-zinc, l'ús de cianur de sodi requereix una optimització acurada. La dosi de cianur de sodi s'ha d'ajustar segons la composició específica del mineral, el contingut de minerals de plom i zinc i la presència d'altres impureses. Si la dosi és massa baixa, la inhibició dels minerals de zinc i els minerals de ganga associats pot ser insuficient, donant lloc a concentrats de plom de baixa puresa. Per contra, si la dosi és massa alta, no només augmenta el cost del reactiu, sinó que també pot causar problemes ambientals a causa de la toxicitat del cianur.

A més, el valor del pH de la polpa, que afecta la hidròlisi del cianur de sodi, s'ha de controlar estrictament. El rang de pH adequat per a la flotació de separació de plom-zinc amb cianur de sodi sol ser d'uns 9 a 11. Dins d'aquest rang de pH, el cianur de sodi pot existir en una forma que afavoreix la inhibició dels minerals de zinc alhora que minimitza la pèrdua de minerals de plom a causa de la sobreinhibició.

7. conclusió

El cianur de sodi juga un paper crucial en la flotació per separació de plom-zinc a través de múltiples mecanismes d'inhibició. En dissoldre la pel·lícula de sulfur de coure activada a la superfície de l'esfalerita, formar una pel·lícula hidròfila a la superfície de l'esfalerita i dissoldre i complexar xantats metàl·lics, inhibeix eficaçment la flotació dels minerals de zinc. La seva selectivitat a diferents minerals proporciona la base per a la separació dels minerals de plom i zinc. Tanmateix, en aplicacions pràctiques, cal tenir en compte acuradament factors com el control de la dosi i l'ajust del pH de la polpa per aconseguir una separació eficient, econòmica i respectuosa amb el medi ambient entre el plom i el zinc. La investigació posterior en aquesta àrea es pot centrar en el desenvolupament d'alternatives més eficients i respectuoses amb el medi ambient al cianur de sodi, alhora que es manté o es millora l'eficiència de separació dels minerals de plom-zinc.