Forskning på hemmingsmekanismen til natriumcyanid i bly-sinkseparasjonsflotasjon

1. Innledning

Innen mineralforedling har separasjon av bly- og sinkmineraler stor betydning. Skumflotasjon er en vanlig metode for denne separasjonen, og bruk av egnede depressiva er avgjørende for å oppnå effektiv separasjon. Natrium cyanid har lenge vært mye brukt som et depressivt middel i bly-sink-separasjonsflotasjon. Å forstå hemningsmekanismen er avgjørende for å optimalisere flotasjonsprosessen, forbedre separasjonseffektiviteten og redusere reagensforbruket. Denne artikkelen tar sikte på å gjennomføre en systematisk studie av hemningsmekanismen til Natriumcyanid i bly-sink-separasjonsflotasjon.

2. Depressivas rolle i flotasjon

I skumflotasjonsprosessen er depressanter reagenser som kan forhindre eller redusere adsorpsjonen eller virkningen av samlere på overflaten av ikke-målmineraler og danne en hydrofil film på disse mineraloverflatene. Ved bly-sink-separasjonsflotasjon er hovedmålet å separere blymineraler (som galena) fra sinkmineraler (som sfaleritt). Uten effektive depressanter er det utfordrende å oppnå separasjon med høy renhet fordi både bly- og sinkmineraler kan vise lignende flotasjonsatferd i nærvær av samlere.

3. Hydrolyse av natriumcyanid og dens forhold til pH

Natriumcyanid hydrolyserer i vann, og hydrolyseproduktene er nært knyttet til massens pH-verdi. Eksperimentelle studier har vist at når massens pH er 7.0, vil nesten alle Natriumcyanid hydrolyserer for å danne hydrogencyanidgass. Når massens pH er 12.0. natriumcyanid dissosierer nesten fullstendig til cyanidioner. Når massens pH er 9.3, er forholdet mellom hydrogencyanid og cyanidioner 1:1. Denne pH-avhengige hydrolyseatferden til natriumcyanid påvirker dens hemmende effekt på mineraler betydelig.

4. Hemmingsmekanismer for natriumcyanid på sfaleritt

4.1 Oppløsning av aktivert kobbersulfidfilm på sfalerittoverflate

Når sfaleritt aktiveres av kobbersulfat, dannes det en kobbersulfidfilm på overflaten, noe som øker sfalerittens flyteevne. Natriumcyanid kan løse opp denne kobbersulfidfilmen på sfalerittoverflaten. Når kobbersulfidfilmen er oppløst, eksponeres den opprinnelige sfalerittoverflaten med dårlig flyteevne. Følgelig blir det vanskeligere for samleren å adsorbere på sfalerittoverflaten, noe som effektivt hemmer sfalerittens flyteevne.

4.2 Dannelse av hydrofil film på sfalerittoverflaten

Cyanidionene i natriumcyanid kan utveksle-adsorbere med anioner som sulfationer og de fra samlere som xantater på sfalerittoverflaten. For eksempel, når det reagerer med sinkioner på sfalerittoverflaten, kan det danne en hydrofil sinkcyanidfilm. Denne hydrofile filmen hindrer samspillet mellom sfalerittoverflaten og samleren, noe som reduserer kollektorens adsorpsjon på sfalerittoverflaten, og dermed oppnås målet om å hemme flotasjonen av sfaleritt.

4.3 Oppløsning - Kompleksdannelse av metallxantater

Natriumcyanid har en sterk evne til å løse seg opp og danne komplekser med metallxantater, som er vanlige samlere i flotasjon av sulfidmineraler. For sinkrelaterte mineraler kan xantat-sinkkompleksene som dannes på sfalerittoverflaten dekomponeres av natriumcyanid. Kompleksdannelsen av natriumcyanid med metallioner i xantater svekker bindingen mellom samleren og mineraloverflaten, noe som fører til at xantatene desorberes fra sfalerittoverflaten. Som et resultat hemmes sfalerittens flyteevne.

5. Selektivitet av natriumcyanid til forskjellige mineraler

Basert på natriumcyanids evne til å danne stabile cyanidkomplekser med forskjellige metaller, kan vanlige metaller og deres mineraler kategoriseres i tre grupper:

1. Mineraler av bly, tallium, vismut, antimon, arsenikk, tinn, rhodiumDisse mineralene kan ikke danne stabile cyanidkomplekser med natriumcyanid. Derfor har natriumcyanid ingen hemmende effekt på disse mineralene. Ved bly-sink-separasjonsflotasjon sikrer denne egenskapen at blymineraler ikke hemmes av natriumcyanid og kan flytes effektivt.

2. Mineraler av platina, MERCURY, sølv, kadmium, kobberDisse mineralene kan danne stabile cyanidkomplekser med natriumcyanid, men en relativt høy dose natriumcyanid er nødvendig for å oppnå hemming. I forbindelse med bly-sinkseparasjon, hvis det er kobberholdige urenheter i malmen, kan det være nødvendig med en større mengde natriumcyanid for å hemme de kobberrelaterte mineralene og forhindre forstyrrelser i separasjonen av bly og sink.

3. Mineraler av sink, nikkel, gull, jernDisse mineralene kan danne svært stabile cyanidkomplekser med natriumcyanid. Natriumcyanid har den sterkeste hemmende effekten på disse mineralene, og en liten mengde natriumcyanid kan føre til betydelig hemming. Ved bly-sink-separasjonsflotasjon muliggjør denne egenskapen effektiv hemming av jernholdige mineraler (som pyritt) og sinkholdige mineraler, noe som er gunstig for selektiv flotasjon av blymineraler.

6. Praktisk anvendelse og hensyn

I faktiske bly-sink-separasjonsflotasjonsoperasjoner krever bruken av natriumcyanid nøye optimalisering. Doseringen av natriumcyanid bør justeres i henhold til malmens spesifikke sammensetning, innholdet av bly- og sinkmineraler og tilstedeværelsen av andre urenheter. Hvis doseringen er for lav, kan hemmingen av sinkmineraler og tilhørende gangsteinmineraler være utilstrekkelig, noe som resulterer i blykonsentrater med lav renhet. Omvendt, hvis doseringen er for høy, øker det ikke bare reagenskostnadene, men kan også forårsake miljøproblemer på grunn av cyanidens toksisitet.

Dessuten må pH-verdien til massen, som påvirker hydrolysen av natriumcyanid, kontrolleres strengt. Det passende pH-området for bly-sink-separasjonsflotasjon med natriumcyanid er vanligvis rundt 9–11. Innenfor dette pH-området kan natriumcyanid eksistere i en form som bidrar til hemming av sinkmineraler samtidig som tapet av blymineraler på grunn av overinhibering minimeres.

7. konklusjon

Natriumcyanid spiller en avgjørende rolle i flotasjon av bly-sink-separasjon gjennom flere inhiberingsmekanismer. Ved å løse opp den aktiverte kobbersulfidfilmen på sfalerittoverflaten, danne en hydrofil film på sfalerittoverflaten og løse opp og kompleksere metallxantater, hemmer den effektivt flotasjonen av sinkmineraler. Dens selektivitet overfor forskjellige mineraler danner grunnlaget for separasjon av bly- og sinkmineraler. I praktiske anvendelser må imidlertid faktorer som doseringskontroll og justering av massens pH-verdi vurderes nøye for å oppnå effektiv, økonomisk og miljøvennlig bly-sink-separasjon. Videre forskning på dette området kan fokusere på å utvikle mer effektive og miljøvennlige alternativer til natriumcyanid, samtidig som separasjonseffektiviteten til bly-sinkmineraler opprettholdes eller forbedres.