کانی‌های اکسید شده سرب-روی (سروسیت، انگلسیت، اسمیتسونیت، همی‌مورفیت و غیره) سطوح آبدوست دارند و نمی‌توان آنها را مستقیماً با جمع‌کننده‌های زانتات شناور کرد. افزودن سولفید سدیم، سنگ معدن را سولفیده می‌کند و جذب بعدی زانتات‌ها را امکان‌پذیر می‌سازد. فراتر از سولفیداسیون و فعال‌سازی، سولفید سدیم همچنین باعث کاهش انتخابی، تنظیم pH خمیر و حذف معرف می‌شود و آن را به یک معرف حیاتی در فرآوری سرب-روی اکسید شده تبدیل می‌کند.
I. سولفیداسیون و فعال‌سازی
- مکانیسم واکنش
سولفید سدیم در آب هیدرولیز می‌شود و یون‌های S²⁻ و HS⁻ تولید می‌کند که از طریق انحلال-رسوب با یون‌های فلزی سطحی روی کانی‌های اکسید شده سرب-روی واکنش می‌دهند و یک لایه سولفید آبگریز تشکیل می‌دهند:
سروزیت:
PbCO₃ + 2HS⁻ → PbS + CO₂ + H₂O (واکنش نمایشی؛ جای خالی تصویر)
اسمیتسونیت:
ZnCO₃ + 2HS⁻ → ZnS + CO₂ + H₂O (واکنش نمایشی؛ جای خالی تصویر)
لایه PbS تشکیل شده متراکم و پایدار است، زانتات را به طور محکم جذب می‌کند و به سرب اکسید شده خاصیت شناوری مانند سولفید می‌دهد. لایه ZnS شل و مستعد اکسیداسیون و جدا شدن است؛ سولفید سدیم به تنهایی برای شناور کردن روی اکسید شده کافی نیست، که بعداً نیاز به فعال‌سازی ثانویه با جمع‌کننده‌های آمین دارد.
- مقدار کاربرد
بدون سولفید سدیم، بازیابی کلی سرب-روی اکسید شده کم است. با سولفیداسیون مناسب، بازیابی سرب به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. سولفیداسیون پیش‌نیاز فلوتاسیون سنگ معدن اکسید شده است. در عمل، ابتدا سولفید سدیم برای سولفیداسیون و سپس زانتات برای فلوتاسیون انتخابی سرب اضافه می‌شود.
دوم. افسردگی انتخابی
- کاهش ناخالصی‌هایی مانند اسفالریت و پیریت
S²⁻ اضافی در خمیر، سطوح گالن، اسفالریت و پیریت را می‌پوشاند و مانع جذب زانتات شده و اثر کاهنده‌ای ایجاد می‌کند.
در مرحله فلوتاسیون سرب فله، از دوز متوسط سولفید سدیم برای فعال کردن فقط سرب اکسید شده استفاده می‌شود؛ مقدار اضافی آن سرب را کاهش می‌دهد در حالی که اسفالریت اولیه را به شدت کاهش می‌دهد و در نتیجه جداسازی روی-سرب حاصل می‌شود.
برای مرحله فلوتاسیون روی، باطله‌های سرب باید قبل از استفاده از کلکتورهای آمین برای بازیابی روی، کاملاً شسته شوند تا غلظت سولفید سدیم باقیمانده کاهش یافته و افت کیفیت از بین برود. - قوانین دوز
دوز ناکافی: لایه نازک و ناقص سولفید، بازیابی کم سرب.
دوز متوسط: فعال‌سازی کامل سرب اکسید شده و کاهش متوسط اسفالریت، جداسازی بهینه.
دوز بیش از حد: S²⁻ اضافی، هم سرب اکسید شده و هم اسفالریت را کاهش می‌دهد و باعث می‌شود بازیابی سرب و روی به شدت کاهش یابد.
III. آماده‌سازی پالپ
- تنظیم pH
هیدرولیز سولفید سدیم یک محلول قلیایی قوی تولید می‌کند که به طور طبیعی pH خمیر کاغذ را در محدوده مطلوب ۸.۵ تا ۱۱ حفظ می‌کند. محیط قلیایی از تجزیه اکسیداتیو لایه سولفید جلوگیری می‌کند و پایداری سولفیداسیون را افزایش می‌دهد. - کنترل Eh
یون‌های سولفید احیاکننده، پتانسیل اکسیداسیون خمیر کاغذ را کاهش می‌دهند و از غیرفعال شدن اکسیداتیو لایه نازک PbS جلوگیری می‌کنند. برای سنگ معدن‌های بسیار اکسید شده، باید مقدار مشخصی سولفید سدیم اضافی به عنوان عامل احیاکننده حفظ شود. - رسوب یون‌های مضر فلزات سنگین
یون‌های آزاد Pb²⁺، Cu²⁺، Zn²⁺ و Fe³⁺ در خمیر کاغذ، کانی‌های گانگ را به صورت غیرانتخابی فعال می‌کنند و گزینش‌پذیری را کاهش می‌دهند. S²⁻ این یون‌ها را به صورت سولفید رسوب می‌دهد و تداخل را از بین می‌برد و مصرف غیرضروری واکنشگر را کاهش می‌دهد. - پراکندگی لجن
محصولات هیدرولیز قلیایی، اسلایم‌های ریز را به آرامی پراکنده می‌کنند و پوشش سطوح معدنی هدف توسط اسلایم‌ها را کاهش می‌دهند.
IV. اثر کاهنده/دفع
وقتی کنسانتره اکسید شده سرب-روی مخلوط تولید می‌شود، می‌توان مقدار زیادی سولفید سدیم با غلظت بالا اضافه کرد. S²⁻ به طور رقابتی زانتات جذب شده روی سطوح معدنی را جابجا می‌کند و کلکتور را کاملاً از بین می‌برد. پس از شستشو و دفع، سولفیداسیون و جداسازی مرحله‌ای برای حل رشدهای داخلی سرب-روی قفل شده اعمال می‌شود. این روش اغلب در مدارهای فلوتاسیون سنگ معدن مخلوط اکسیژن-سولفید پلی‌متالیک پیچیده استفاده می‌شود.
V. تفاوت‌های رفتاری سولفید سدیم روی کانی‌های سرب در مقابل روی
- سرب اکسید شده (سروسیت) - یک لایه نازک PbS متراکم تشکیل می‌دهد؛ سولفید سدیم متوسط برای شناورسازی پایدار کافی است؛ فقط مقدار اضافی آن باعث فرورفتگی می‌شود. مناسب برای شناورسازی سرب فله‌ای مبتنی بر زانتات.
- روی اکسید شده (اسمیتسونیت) - یک لایه نازک ZnS تشکیل می‌دهد؛ سولفید سدیم به تنهایی نمی‌تواند آن را شناور کند. سولفید سدیم فقط به عنوان یک پیش‌فرآوری عمل می‌کند و جمع‌کننده‌های کاتیونی مانند اکتادسیلامین یا دودسیلامین مورد نیاز هستند. سولفید سدیم باقیمانده به شدت شناورسازی روی اکسید شده را کاهش می‌دهد.
ششم. نکات کلیدی در مورد شیوه‌های صنعتی
- افزودن مقطعی: هم در مرحله آسیاب و هم در مرحله فلوتاسیون خشن‌کاری اضافه کنید تا زمان تماس سولفیداسیون افزایش یابد.
- باطله‌های فلوتاسیون سرب قبل از فلوتاسیون روی نیاز به رقیق‌سازی و شستشو دارند تا سولفید سدیم باقیمانده کاهش یابد.
- برای سنگ معدن‌های بسیار اکسید شده و رس بالا، برای پایدارسازی لایه سولفیدی، آن را با عوامل کاهنده (پودر آهن) و پراکنده‌کننده‌ها (هگزامتافسفات سدیم) ترکیب کنید.
عوارض جانبی: تولید گاز سمی تخم مرغ گندیده (H₂S) - نیاز به تهویه؛ افزایش بیش از حد معرف هزینه؛ افزایش سطح سولفید فاضلاب از حد مجاز.
نکته ویژه: در صورت استفاده از NaHS، این ماده به راحتی تجزیه می‌شود.
زمان ارسال: ۱۳ ژوئیه ۲۰۲۶
