Investigación sobre el mecanismo de inhibición del cianuro de sodio en la flotación por separación de plomo y zinc

1. Introducción

En el campo del procesamiento de minerales, la separación de minerales de plomo y zinc reviste gran importancia. La flotación por espuma es un método común para esta separación, y el uso de depresores adecuados es esencial para lograr una separación eficiente. Sodio cianuro Se ha utilizado ampliamente como depresor en la flotación por separación de plomo y zinc. Comprender su mecanismo de inhibición es vital para optimizar el proceso de flotación, mejorar la eficiencia de la separación y reducir el consumo de reactivos. Este artículo tiene como objetivo realizar un estudio sistemático sobre el mecanismo de inhibición de Cianuro de sodio en flotación por separación de plomo y zinc.

2. Papel de los depresores en la flotación

En el proceso de flotación por espuma, los depresores son reactivos que pueden prevenir o reducir la adsorción o la acción de los colectores en la superficie de minerales no objetivo y formar una película hidrófila sobre estas superficies. En la flotación por separación de plomo y zinc, el objetivo principal es separar los minerales de plomo (como la galena) de los minerales de zinc (como la esfalrita). Sin depresores eficaces, es difícil lograr una separación de alta pureza, ya que tanto los minerales de plomo como los de zinc pueden presentar comportamientos de flotación similares en presencia de colectores.

3. Hidrólisis del cianuro de sodio y su relación con el pH

El cianuro de sodio se hidroliza en agua, y los productos de hidrólisis están estrechamente relacionados con el valor de pH de la pulpa. Estudios experimentales han demostrado que cuando el pH de la pulpa es de 7.0, casi la totalidad de... Cianuro de sodio Se hidroliza para formar gas cianuro de hidrógeno. Cuando el pH de la pulpa es de 12.0. cianuro de sodio Se disocia casi por completo en iones cianuro. Cuando el pH de la pulpa es de 9.3, la proporción de cianuro de hidrógeno a iones cianuro es de 1:1. Esta hidrólisis dependiente del pH del cianuro de sodio afecta significativamente su efecto inhibidor sobre los minerales.

4. Mecanismos de inhibición del cianuro de sodio sobre la esfalrita

4.1 Disolución de la película de sulfuro de cobre activado sobre la superficie de esfalrita

Cuando la esfalrita se activa con sulfato de cobre, se forma una película de sulfuro de cobre en su superficie, lo que aumenta su flotabilidad. El cianuro de sodio puede disolver esta película de sulfuro de cobre sobre la superficie de la esfalrita. Una vez disuelta la película de sulfuro de cobre, la superficie original de la esfalrita, con baja flotabilidad, queda expuesta. En consecuencia, se dificulta la adsorción del colector en la superficie de la esfalrita, inhibiendo eficazmente su flotabilidad.

4.2 Formación de una película hidrófila en la superficie de la esfalrita

Los iones de cianuro presentes en el cianuro de sodio pueden intercambiarse por adsorción con aniones como los iones sulfato y los de colectores como los xantatos en la superficie de la esfalrita. Por ejemplo, al reaccionar con iones de zinc en la superficie de la esfalrita, pueden formar una película hidrófila de cianuro de zinc. Esta película hidrófila obstruye la interacción entre la superficie de la esfalrita y el colector, reduciendo la adsorción del colector en la superficie de la esfalrita, logrando así inhibir la flotación de la esfalrita.

4.3 Disolución - Complejación de xantatos metálicos

El cianuro de sodio tiene una gran capacidad para disolverse y formar complejos con xantatos metálicos, que son colectores comunes en la flotación de minerales sulfurados. En el caso de los minerales relacionados con el zinc, los complejos de xantato-zinc formados en la superficie de la esfalrita pueden descomponerse con cianuro de sodio. La formación de complejos de cianuro de sodio con iones metálicos en xantatos debilita la unión entre el colector y la superficie del mineral, provocando la desorción de los xantatos de la superficie de la esfalrita. Como resultado, se inhibe la flotabilidad de la esfalrita.

5. Selectividad del cianuro de sodio para diferentes minerales

Según la capacidad del cianuro de sodio para formar complejos de cianuro estables con diferentes metales, los metales comunes y sus minerales se pueden clasificar en tres grupos:

1. Minerales de plomo, talio, bismuto, antimonio, arsénico, estaño, rodio.Estos minerales no pueden formar complejos de cianuro estables con cianuro de sodio. Por lo tanto, el cianuro de sodio no tiene efecto inhibidor sobre estos minerales. En la flotación por separación de plomo-zinc, esta propiedad garantiza que los minerales de plomo no sean inhibidos por el cianuro de sodio y puedan flotarse eficientemente.

2. Minerales de platino, MERCURIO, plata, cadmio, cobreEstos minerales pueden formar complejos de cianuro estables con cianuro de sodio, pero se requiere una dosis relativamente alta de cianuro de sodio para lograr la inhibición. En el contexto de la separación de plomo y zinc, si existen impurezas que contienen cobre en el mineral, podría requerirse una mayor cantidad de cianuro de sodio para inhibir los minerales relacionados con el cobre y evitar interferencias en la separación de plomo y zinc.

3. Minerales de zinc, níquel, oro, hierro.Estos minerales pueden formar complejos de cianuro muy estables con cianuro de sodio. El cianuro de sodio tiene el efecto inhibidor más potente sobre estos minerales, y una pequeña cantidad de cianuro de sodio puede producir una inhibición significativa. En la flotación por separación de plomo y zinc, esta característica permite la inhibición efectiva de minerales ferrosos (como la pirita) y zinceros, lo cual resulta beneficioso para la flotación selectiva de minerales de plomo.

6. Aplicación práctica y consideraciones

En operaciones reales de flotación por separación de plomo y zinc, el uso de cianuro de sodio requiere una optimización cuidadosa. La dosis de cianuro de sodio debe ajustarse según la composición específica del mineral, el contenido de minerales de plomo y zinc, y la presencia de otras impurezas. Si la dosis es demasiado baja, la inhibición de los minerales de zinc y de la ganga asociada puede ser insuficiente, lo que resulta en concentrados de plomo de baja pureza. Por el contrario, si la dosis es demasiado alta, no solo aumenta el costo del reactivo, sino que también puede causar problemas ambientales debido a la toxicidad del cianuro.

Además, el pH de la pulpa, que afecta la hidrólisis del cianuro de sodio, debe controlarse estrictamente. El rango de pH adecuado para la flotación por separación de plomo y zinc con cianuro de sodio suele estar entre 9 y 11. Dentro de este rango de pH, el cianuro de sodio puede existir en una forma que favorece la inhibición de los minerales de zinc, minimizando al mismo tiempo la pérdida de minerales de plomo por sobreinhibición.

7. Conclusión

El cianuro de sodio desempeña un papel crucial en la flotación por separación de plomo y zinc mediante múltiples mecanismos de inhibición. Al disolver la película de sulfuro de cobre activado sobre la superficie de la esfalrita, formar una película hidrófila sobre ella y disolver y complejar los xantatos metálicos, inhibe eficazmente la flotación de minerales de zinc. Su selectividad a diferentes minerales sienta las bases para la separación de minerales de plomo y zinc. Sin embargo, en aplicaciones prácticas, factores como el control de la dosificación y el ajuste del pH de la pulpa deben considerarse cuidadosamente para lograr una separación de plomo y zinc eficiente, económica y respetuosa con el medio ambiente. La investigación futura en esta área puede centrarse en el desarrollo de alternativas al cianuro de sodio más eficientes y respetuosas con el medio ambiente, manteniendo o mejorando la eficiencia de separación de los minerales de plomo y zinc.