ખનિજ પ્રક્રિયામાં સોડિયમ સલ્ફાઇડની ભૂમિકા

પરિચય

ના જટિલ અને મહત્વપૂર્ણ ક્ષેત્રમાં ખનિજ પ્રક્રિયા, વિવિધ રાસાયણિક રીએજન્ટ્સ મૂલ્યવાન ખનિજોના વિભાજન અને નિષ્કર્ષણને શ્રેષ્ઠ બનાવવામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. આમાંથી, સોડિયમ સલ્ફાઇડ (Na₂S) એક બહુમુખી અને વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતા રસાયણ તરીકે અલગ પડે છે. તે વિવિધ પ્રકારના ખનિજ પ્રક્રિયા કામગીરીમાં બહુવિધ કાર્યો કરે છે, ખાસ કરીને ફ્લોટેશન અયસ્કમાંથી ખનિજોની કાર્યક્ષમ પુનઃપ્રાપ્તિ માટે મૂળભૂત પ્રક્રિયાઓ.

સોડિયમ સલ્ફાઇડના રાસાયણિક ગુણધર્મો

સોડિયમ સલ્ફાઇડ એ હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ, એક નબળા ડાયબેસિક એસિડમાંથી મેળવેલું મીઠું છે. ઓરડાના તાપમાને અને એક વાતાવરણીય દબાણ પર જલીય દ્રાવણમાં, 30 થી વધુ મોલેક્યુલર અને આયનીય સલ્ફર પ્રજાતિઓમાંથી, ફક્ત છ થર્મોડાયનેમિકલી સ્થિર છે: HSO₄⁻, SO₄²⁻, H₂S, HS⁻, અને S²⁻. હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડના ઓક્સિડેશનમાં જલીય પ્રણાલીનો pH એક મહત્વપૂર્ણ નિયંત્રણ ચલ છે. pH 6 ની નીચે. "મોલેક્યુલર હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ" એ પ્રબળ ઘટાડો સલ્ફર પ્રજાતિઓ છે. pH 7 પર. દ્રાવણમાં ઘટાડો સલ્ફર પ્રજાતિઓ "ઓગળેલા હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ" અને બાયસલ્ફાઇડ પ્રજાતિઓ (HS⁻) વચ્ચે સમાનરૂપે વિભાજિત થાય છે, જેમાં HS⁻ 8 - 11 ની pH શ્રેણીમાં મુખ્ય પ્રજાતિ છે.

ખનિજ પ્રક્રિયામાં સોડિયમ સલ્ફાઇડના કાર્યો

સલ્ફાઇડ ખનિજોના અવરોધક

સોડિયમ સલ્ફાઇડ એક અસરકારક છે અવરોધક મોટા ભાગના સલ્ફાઇડ ખનિજો માટે જ્યારે મોટી માત્રામાં ઉપયોગ થાય છે. સલ્ફાઇડ ખનિજો પર તેની અવરોધક અસરનો ક્રમ સામાન્ય રીતે નીચે મુજબ ઘટે છે: ગેલેના, સ્ફેલેરાઇટ, ચેલ્કોપીરાઇટ, બોર્નાઇટ, કોવેલાઇટ, પાયરાઇટ અને ચેલ્કોસાઇટ. નોંધનીય છે કે, મોલિબ્ડેનાઇટની ઉત્તમ કુદરતી ફ્લોટબિલિટીને કારણે, સોડિયમ સલ્ફાઇડ તેને અટકાવી શકતું નથી. આ લાક્ષણિકતાનો ઉપયોગ મોલિબ્ડેનાઇટના ફ્લોટેશનમાં થાય છે, જ્યાં Na₂S નો ઉપયોગ અન્ય સલ્ફાઇડ ખનિજોના ફ્લોટેશનને દબાવવા માટે થઈ શકે છે, જે મોલિબ્ડેનાઇટના પસંદગીયુક્ત અલગીકરણને મંજૂરી આપે છે.

બિન-ફેરસ મેટલ ઓક્સાઇડ ઓર માટે સલ્ફાઇડાઇઝિંગ એજન્ટ

નોન-ફેરસ મેટલ ઓક્સાઇડ ઓર સીધા ઝેન્થેટ કલેક્ટર્સ દ્વારા કેપ્ચર કરી શકાતા નથી. જો કે, જ્યારે ઝેન્થેટ ફ્લોટેશન પહેલાં ઓર પલ્પમાં સોડિયમ સલ્ફાઇડ ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે તે નોન-ફેરસ મેટલ ઓક્સાઇડ ખનિજોની સપાટી સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. આ પ્રતિક્રિયા ઓક્સાઇડ ખનિજોની સપાટી પર સલ્ફાઇડ ખનિજોની પાતળી ફિલ્મ બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે સફેદ સીસું ઓર સોડિયમ સલ્ફાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, ત્યારે તેનો સપાટીનો રંગ સફેદથી ઘેરો થઈ જાય છે; અને જ્યારે મેલાકાઇટ સોડિયમ સલ્ફાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, ત્યારે તેનો સપાટીનો રંગ લીલોથી ઘેરો કાળો થઈ જાય છે. આ રંગ ફેરફારો મૂળ ખનિજથી અલગ સલ્ફાઇડ ફિલ્મની સફળ રચના સૂચવે છે. સલ્ફાઇડાઇઝેશન પછી, ઝેન્થેટ આ ખનિજોને અસરકારક રીતે કેપ્ચર કરી શકે છે, આમ નોન-ફેરસ મેટલ ઓક્સાઇડ ઓરના ફ્લોટેશન પુનઃપ્રાપ્તિમાં સુધારો થાય છે.

સલ્ફાઇડ મિનરલ મિશ્ર સાંદ્રતા માટે ડિસોર્બિંગ એજન્ટ

જ્યારે મોટી માત્રામાં સોડિયમ સલ્ફાઇડનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે ખનિજોની સપાટી પર શોષાયેલા ઝેન્થેટ પ્રકારના કલેક્ટર્સને શોષી શકે છે. સીસા-ઝીંક મિશ્રિત સાંદ્રતા અથવા તાંબા-સીસા મિશ્રિત સાંદ્રતાને અલગ કરતી વખતે, ઓર પલ્પને પહેલા કેન્દ્રિત કરી શકાય છે. પછી, ખનિજ સપાટી પરના કલેક્ટર્સને શોષી લેવા માટે મોટી માત્રામાં સોડિયમ સલ્ફાઇડ ઉમેરવામાં આવે છે. તે પછી, પલ્પને ધોવામાં આવે છે, અને અનુગામી વિભાજન ફ્લોટેશન માટે પલ્પને ફરીથી ગોઠવવા માટે તાજું પાણી ઉમેરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા મૂળ કલેક્ટર્સના દખલગીરીને દૂર કરવામાં મદદ કરે છે અને મિશ્રિત સાંદ્રતામાં વિવિધ ખનિજોને વધુ કાર્યક્ષમ રીતે અલગ કરવા સક્ષમ બનાવે છે.

ઓર પલ્પમાં હાનિકારક આયનોને દૂર કરવા

સોડિયમ સલ્ફાઇડ ઘણા ધાતુ આયનો સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને અદ્રાવ્ય સલ્ફાઇડ અવક્ષેપ બનાવે છે. ઓર પલ્પમાં, ઘણીવાર કેટલાક ધાતુ આયનો હોય છે જે ફ્લોટેશન પર નકારાત્મક અસર કરી શકે છે, જેમ કે અમુક ભારે ધાતુ આયનો. સોડિયમ સલ્ફાઇડ ઉમેરીને, આ હાનિકારક ધાતુ આયનો ઓર પલ્પમાંથી સલ્ફાઇડ અવક્ષેપના સ્વરૂપમાં દૂર કરી શકાય છે, આમ ફ્લોટેશન માટે વધુ અનુકૂળ રાસાયણિક વાતાવરણ બને છે અને એકંદર ફ્લોટેશન કાર્યક્ષમતામાં સુધારો થાય છે.

ખનિજ પ્રક્રિયામાં સોડિયમ સલ્ફાઇડના ઉપયોગને અસર કરતા પરિબળો

1. ઓર મિનરોલોજી: ઓર ખનિજશાસ્ત્રની વિવિધતા નોંધપાત્ર અસર કરી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઓક્સાઇડ ઓર સલ્ફાઇડાઇઝેશનમાં, ઓરમાં ગેલેના, સ્ફેલેરાઇટ અને સેરુસાઇટ જેવા વિવિધ ખનિજોનું સહઅસ્તિત્વ પ્રતિક્રિયા પ્રક્રિયાને જટિલ બનાવી શકે છે. તેવી જ રીતે, મેલાકાઇટ, એઝ્યુરાઇટ, એટાકામાઇટ અને ક્રાયસોકોલા જેવા વિવિધ ઓક્સાઇડ ખનિજોની એકસાથે હાજરી પણ સલ્ફાઇડાઇઝેશન અસરને અસર કરે છે.

2. સોડિયમ સલ્ફાઇડ - ખનિજોનું સેવન: પાયરાઇટ, માર્કાસાઇટ, ટેલ્ક, સેરુસાઇટ, માટી, સ્લાઇમ્સ, આલ્કલાઇન પૃથ્વીના ક્ષાર, જીપ્સમ અને ક્લોરાઇડ જેવા ખનિજો સોડિયમ સલ્ફાઇડનો ઉપયોગ કરી શકે છે. આ વપરાશથી ફ્લોટેશન પ્રક્રિયામાં ઇચ્છિત પ્રતિક્રિયાઓ માટે સોડિયમ સલ્ફાઇડની અપૂરતી માત્રા ઉપલબ્ધ થઈ શકે છે, જેનાથી તેની અસરકારકતામાં ઘટાડો થાય છે.

3. પીએચ મૂલ્ય: સોડિયમ સલ્ફાઇડના ઊંચા ડોઝ પર, ઓર પલ્પનું pH અતિશય વધી શકે છે. આ આત્યંતિક pH સ્થિતિ માત્ર ખનિજો સાથે સોડિયમ સલ્ફાઇડની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને જ અસર કરી શકતી નથી, પરંતુ ફ્લોટેશન સિસ્ટમમાં અન્ય રીએજન્ટ્સની કામગીરીને પણ પ્રભાવિત કરી શકે છે, જે આખરે ખનિજોના વિભાજન અને પુનઃપ્રાપ્તિને અસર કરે છે.

4. સોડિયમ સલ્ફાઇડ ઉમેરવાના તબક્કાઓનું સ્થાન અને સંખ્યા: ફ્લોટેશન પ્રક્રિયા દરમિયાન સોડિયમ સલ્ફાઇડ ઉમેરવામાં આવે છે તે બિંદુ અને સંખ્યા પણ મહત્વપૂર્ણ છે. ખોટા ઉમેરા સ્થાનો અથવા ઉમેરાના તબક્કાઓની અયોગ્ય સંખ્યા ઓર પલ્પમાં સોડિયમ સલ્ફાઇડનું અસમાન વિતરણ અથવા અકાળ પ્રતિક્રિયાઓમાં પરિણમી શકે છે, જે બંને તેના કાર્યોની કાર્યક્ષમતા ઘટાડી શકે છે.

5. પાણીની રચના: ફ્લોટેશન પ્રક્રિયામાં વપરાતા પાણીની રચના, ખાસ કરીને કેલ્શિયમ, મેગ્નેશિયમ આયનો અને પાણીની કઠિનતા, સોડિયમ સલ્ફાઇડ અને ખનિજો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરી શકે છે. આ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ સોડિયમ સલ્ફાઇડની પ્રતિક્રિયાઓને પ્રોત્સાહન આપી શકે છે અથવા અટકાવી શકે છે, આમ ખનિજ પ્રક્રિયામાં તેની ભૂમિકાને અસર કરે છે.

ઉપસંહાર

સોડિયમ સલ્ફાઇડ ખનિજ પ્રક્રિયામાં, ખાસ કરીને ફ્લોટેશનમાં, બહુપક્ષીય અને અનિવાર્ય ભૂમિકા ભજવે છે. તે અવરોધક તરીકે કાર્ય કરે છે, સલ્ફાઇડાઇઝિંગ એજન્ટ, શોષક એજન્ટ, અને હાનિકારક આયનોને દૂર કરવાની તેની ક્ષમતા વિવિધ પ્રકારના અયસ્કમાંથી મૂલ્યવાન ખનિજોના કાર્યક્ષમ અલગીકરણ અને પુનઃપ્રાપ્તિમાં નોંધપાત્ર ફાળો આપે છે. જો કે, સોડિયમ સલ્ફાઇડની સંભાવનાનો સંપૂર્ણ ઉપયોગ કરવા માટે, ખનિજ પ્રક્રિયાના જટિલ વાતાવરણમાં તેના પ્રદર્શનને અસર કરી શકે તેવા વિવિધ પરિબળોને કાળજીપૂર્વક ધ્યાનમાં લેવા અને નિયંત્રિત કરવા જરૂરી છે. આમ કરીને, ખનિજ પ્રક્રિયા ઉદ્યોગ ઉચ્ચ સંસાધન પુનઃપ્રાપ્તિ દર, ઓછો ઉત્પાદન ખર્ચ અને વધુ ટકાઉ વિકાસ પ્રાપ્ત કરી શકે છે.