Onderzoek naar het inhibitiemechanisme van natriumcyanide in lood-zink scheidingsflotatie

1. Inleiding

In de mineraalverwerking is de scheiding van lood- en zinkmineralen van groot belang. Schuimflotatie is een veelgebruikte methode voor deze scheiding en het gebruik van geschikte depressanten is essentieel voor een efficiënte scheiding. Natrium cyanide Wordt al lange tijd veel gebruikt als dempingsmiddel bij de scheiding van lood en zink en flotatie. Inzicht in het remmingsmechanisme is essentieel voor het optimaliseren van het flotatieproces, het verbeteren van de scheidingsefficiëntie en het verminderen van het reagensverbruik. Dit artikel beoogt een systematische studie uit te voeren naar het remmingsmechanisme van Natriumcyanide bij lood-zink scheidingsflotatie.

2. De rol van depressiva bij flotatie

In het schuimflotatieproces zijn depressanten reagentia die de adsorptie of werking van collectoren op het oppervlak van niet-doelmineralen kunnen voorkomen of verminderen en een hydrofiele film op deze minerale oppervlakken kunnen vormen. Bij lood-zink-flotatie is het primaire doel om loodmineralen (zoals galena) te scheiden van zinkmineralen (zoals sfaleriet). Zonder effectieve depressanten is het lastig om een ​​scheiding met een hoge zuiverheidsgraad te bereiken, omdat zowel lood- als zinkmineralen vergelijkbaar flotatiegedrag kunnen vertonen in de aanwezigheid van collectoren.

3. Hydrolyse van natriumcyanide en de relatie ervan met pH

Natriumcyanide hydrolyseert in water, en de hydrolyseproducten hangen nauw samen met de pH-waarde van de pulp. Experimentele studies hebben aangetoond dat bij een pH van de pulp van 7.0 vrijwel alle... Natriumcyanide hydrolyseert tot waterstofcyanidegas. Wanneer de pH van de pulp 12.0 is. natriumcyanide Dissocieert bijna volledig in cyanide-ionen. Bij een pH van de pulp van 9.3 is de verhouding waterstofcyanide tot cyanide-ionen 1:1. Dit pH-afhankelijke hydrolysegedrag van natriumcyanide heeft een aanzienlijke invloed op het remmende effect op mineralen.

4. Remmingsmechanismen van natriumcyanide op sfaleriet

4.1 Oplossen van geactiveerde kopersulfidefilm op sfalerietoppervlak

Wanneer sfaleriet wordt geactiveerd door kopersulfaat, vormt zich een kopersulfidefilm op het oppervlak, waardoor de drijfbaarheid van sfaleriet toeneemt. Natriumcyanide kan deze kopersulfidefilm op het sfalerietoppervlak oplossen. Zodra de kopersulfidefilm is opgelost, komt het oorspronkelijke sfalerietoppervlak met slechte drijfbaarheid bloot te liggen. Hierdoor wordt het voor de collector moeilijker om te adsorberen aan het sfalerietoppervlak, wat de drijfbaarheid van sfaleriet effectief belemmert.

4.2 Vorming van een hydrofiele film op het oppervlak van sfaleriet

De cyanide-ionen in natriumcyanide kunnen uitwisselingsadsorberen met anionen zoals sulfaationen en die van collectoren zoals xanthaten op het sfalerietoppervlak. Wanneer het bijvoorbeeld reageert met zinkionen op het sfalerietoppervlak, kan het een hydrofiele zinkcyanidefilm vormen. Deze hydrofiele film blokkeert de interactie tussen het sfalerietoppervlak en de collector, waardoor de adsorptie van de collector op het sfalerietoppervlak wordt verminderd en het doel van het remmen van de flotatie van sfaleriet wordt bereikt.

4.3 Oplossing - Complexvorming van metaalxanthaten

Natriumcyanide heeft een sterk oplossend vermogen en kan een complex vormen met metaalxanthaten, die veelgebruikte collectoren zijn bij de flotatie van sulfidemineralen. Bij zinkgerelateerde mineralen kunnen de xanthaat-zinkcomplexen die op het sfalerietoppervlak worden gevormd, worden afgebroken door natriumcyanide. De complexvorming van natriumcyanide met metaalionen in xanthaten verzwakt de binding tussen de collector en het mineraaloppervlak, waardoor de xanthaten van het sfalerietoppervlak desorberen. Hierdoor wordt het drijfvermogen van sfaleriet geremd.

5. Selectiviteit van natriumcyanide voor verschillende mineralen

Op basis van het vermogen van natriumcyanide om stabiele cyanidecomplexen te vormen met verschillende metalen, kunnen gewone metalen en hun mineralen worden ingedeeld in drie groepen:

1. Mineralen van lood, thallium, bismut, antimoon, arseen, tin, rhodium: Deze mineralen kunnen geen stabiele cyanidecomplexen vormen met natriumcyanide. Natriumcyanide heeft daarom geen remmende werking op deze mineralen. Bij de scheiding van lood en zink door middel van flotatie zorgt deze eigenschap ervoor dat loodmineralen niet worden geremd door natriumcyanide en efficiënt kunnen floteren.

2. Mineralen van platina, KWIK, zilver, cadmium, koperDeze mineralen kunnen stabiele cyanidecomplexen vormen met natriumcyanide, maar een relatief hoge dosering natriumcyanide is vereist om remming te bereiken. In het kader van lood-zinkscheiding kan, als er koperhoudende verontreinigingen in het erts aanwezig zijn, een grotere hoeveelheid natriumcyanide nodig zijn om de kopergerelateerde mineralen te remmen en verstoring van de lood-zinkscheiding te voorkomen.

3. Mineralen van zink, nikkel, goud, ijzerDeze mineralen kunnen zeer stabiele cyanidecomplexen vormen met natriumcyanide. Natriumcyanide heeft het krachtigste remmende effect op deze mineralen, en een kleine hoeveelheid natriumcyanide kan al tot een significante remming leiden. Bij flotatie met lood-zinkscheiding maakt deze eigenschap de effectieve remming van ijzerhoudende mineralen (zoals pyriet) en zinkhoudende mineralen mogelijk, wat gunstig is voor de selectieve flotatie van loodmineralen.

6. Praktische toepassing en overwegingen

Bij daadwerkelijke lood-zinkscheidingsflotatieprocessen vereist het gebruik van natriumcyanide een zorgvuldige optimalisatie. De dosering natriumcyanide moet worden aangepast aan de specifieke samenstelling van het erts, het gehalte aan lood- en zinkmineralen en de aanwezigheid van andere onzuiverheden. Een te lage dosering kan de remming van zinkmineralen en bijbehorende ganggesteentemineralen onvoldoende zijn, wat resulteert in loodconcentraten met een lage zuiverheid. Een te hoge dosering daarentegen verhoogt niet alleen de kosten van de reagentia, maar kan ook milieuproblemen veroorzaken vanwege de toxiciteit van cyanide.

Bovendien moet de pH-waarde van de pulp, die de hydrolyse van natriumcyanide beïnvloedt, strikt worden gecontroleerd. Het geschikte pH-bereik voor lood-zink-scheidingsflotatie met natriumcyanide ligt doorgaans rond de 9-11. Binnen dit pH-bereik kan natriumcyanide in een vorm voorkomen die bevorderlijk is voor de remming van zinkmineralen en tegelijkertijd het verlies van loodmineralen door overmatige remming minimaliseert.

7. Conclusie

Natriumcyanide speelt een cruciale rol in de flotatie van lood-zinkscheiding via meerdere inhibitiemechanismen. Door de geactiveerde kopersulfidefilm op het sfalerietoppervlak op te lossen, een hydrofiele film op het sfalerietoppervlak te vormen en metaalxanthaten op te lossen en complexerende metaaldeeltjes op te lossen, remt het effectief de flotatie van zinkmineralen. De selectiviteit voor verschillende mineralen vormt de basis voor de scheiding van lood- en zinkmineralen. In praktische toepassingen moeten echter factoren zoals doseringscontrole en pH-aanpassing van de pulp zorgvuldig worden overwogen om een ​​efficiënte, economische en milieuvriendelijke lood-zinkscheiding te bereiken. Verder onderzoek op dit gebied kan zich richten op de ontwikkeling van efficiëntere en milieuvriendelijkere alternatieven voor natriumcyanide, terwijl de scheidingsefficiëntie van lood-zinkmineralen behouden blijft of zelfs wordt verbeterd.