Oksiduoti švino-cinko mineralai (cerusitas, anglesitas, smitsonitas, hemimorfitas ir kt.) turi hidrofilinius paviršius ir negali būti tiesiogiai plukdomi ksantatų kolektoriais. Pridėjus natrio sulfido, rūda sulfidizuojama, o tai leidžia vėliau adsorbuoti ksantus. Be sulfidinimo ir aktyvinimo, natrio sulfidas taip pat atlieka selektyvias slėgio mažinimo, celiuliozės pH reguliavimo ir reagentų šalinimo funkcijas, todėl jis yra labai svarbus reagentas oksiduoto švino-cinko apdorojime.
I. Sulfidinimas ir aktyvinimas
- Reakcijos mechanizmas
Natrio sulfidas hidrolizuojasi vandenyje ir susidaro S²⁻ ir HS⁻ jonai, kurie reaguoja su oksiduotų švino-cinko mineralų paviršiniais metalų jonais tirpimo ir nusodinimo būdu ir sudaro hidrofobinę sulfido plėvelę:
Cerusitas:
PbCO₃ + 2HS⁻ → PbS + CO₂ + H₂O (iliustracinė reakcija; paveikslėlio vieta)
Smitsonitas:
ZnCO₃ + 2HS⁻ → ZnS + CO₂ + H₂O (iliustracinė reakcija; paveikslėlio rezervavimo ženklas)
Susidariusi PbS plėvelė yra tanki ir stabili, tvirtai adsorbuoja ksantatą ir suteikia oksiduotam švinui sulfido tipo plūdrumo savybes. ZnS plėvelė yra biri ir linkusi oksiduotis bei atsiskirti; vien natrio sulfido nepakanka oksiduotam cinkui plūdrumo sukelti, todėl vėliau reikia antrinės aktyvacijos aminų kolektoriais.
- Programos vertė
Be natrio sulfido bendras oksiduoto švino-cinko išgaunamas kiekis yra mažas. Tinkamai sulfidinant, švino išgaunama žymiai padidėja. Sulfidinimas yra būtina oksiduotos rūdos flotacijos sąlyga. Praktiškai pirmiausia pridedamas natrio sulfidas sulfidinimui, o po to ksantatas selektyviai švino flotacijai.
II. Selektyvi depresija
- Priemaišų, tokių kaip sfaleritas ir piritas, slopinimas
S²⁻ perteklius minkštime dengia galenito, sfalerito ir pirito paviršius, trukdydamas ksantatų adsorbcijai ir sukeldamas slopinamąjį poveikį.
Švino flotacijos etape naudojama vidutinė natrio sulfido dozė tik oksiduotam švinui aktyvuoti; perteklius slopina šviną, tuo pačiu stipriai slopindamas pirminį sfaleritą, taip pasiekiant cinko ir švino atskyrimą.
Cinko flotacijos etape švino atliekos turi būti kruopščiai nuplautos, kad sumažėtų likutinė natrio sulfido koncentracija ir būtų pašalinta depresija, prieš naudojant aminų surinktuvus cinkui atgauti. - Dozavimo taisyklės
Nepakankamas dozavimas: plona ir nepilna sulfido plėvelė, mažas švino atgavimas.
Vidutinė dozė: visiškas oksiduoto švino aktyvavimas ir vidutinis sfalerito sumažėjimas, optimalus atskyrimas.
Per didelė dozė: S²⁻ perteklius slopina oksiduotą šviną ir sfaleritą, todėl švino ir cinko išgaunama labai sumažėja.
III. Celiuliozės kondicionavimas
- pH reguliavimas
Natrio sulfido hidrolizės metu susidaro stipriai šarminis tirpalas, natūraliai palaikant celiuliozės pH palankiame 8,5–11 diapazone. Šarminė aplinka neleidžia oksidaciškai skaidytis sulfido plėvelei, padidindama sulfidizacijos stabilumą. - Eh kontrolė
Redukuojantys sulfido jonai sumažina celiuliozės oksidacijos potencialą, neleisdami oksidacinei PbS plėvelės deaktyvacijai. Labai oksiduotoms rūdoms reikia palaikyti tam tikrą natrio sulfido perteklių kaip reduktoriaus. - Kenksmingų sunkiųjų metalų jonų nusodinimas
Laisvieji Pb²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺ ir Fe³⁺ jonai celiuliozėje neselektyviai aktyvuoja uolienų priemaišas, sumažindami selektyvumą. S²⁻ nusodina šiuos jonus sulfidų pavidalu, pašalindamas trukdžius ir sumažindamas nereikalingą reagentų sunaudojimą. - Gleivių dispersija
Šarminės hidrolizės produktai švelniai išsklaido smulkias gleives, sumažindami tikslinių mineralų paviršių padengimą gleivėmis.
IV. Depresinis / desorbcinis poveikis
Kai gaminamas mišrus švino ir cinko oksiduotas koncentratas, galima į jį įpilti didelį kiekį natrio sulfido ir didelės koncentracijos. S²⁻ konkurenciškai išstumia adsorbuotą ksantatą ant mineralinių paviršių, kruopščiai pašalindamas kolektorių. Po plovimo ir pakartotinio pagaminimo taikomas laipsniškas sulfidinimas ir atskyrimas, siekiant pašalinti užsikimšusius švino ir cinko sankaupas. Tai dažnai naudojama sudėtingose polimetalinių deguonies sulfidų mišrių rūdų flotacijos grandinėse.
V. Natrio sulfido elgesio skirtumai švino ir cinko mineraluose
- Oksiduotas švinas (cerusitas) – sudaro tankią PbS plėvelę; vidutinio natrio sulfido kiekio pakanka stabiliai flotacijai; tik jo perteklius sukelia depresiją. Tinka ksantato pagrindu atliekamai birių švino medžiagų flotacijai.
- Oksiduotas cinkas (smitsonitas) – sudaro purią ZnS plėvelę; vien natrio sulfidas jos negali išplauti. Natrio sulfidas naudojamas tik kaip išankstinis apdorojimas, reikalingi katijoniniai kolektoriai, tokie kaip oktadecilaminas arba dodecilaminas. Likęs natrio sulfidas stipriai slopina oksiduoto cinko flotaciją.
VI. Svarbiausi pramonės praktikos patarimai
- Padalintas įmaišymas: įmaišykite ir malimo, ir grubaus flotacijos etape, kad pailgintumėte sulfidinimo sąlyčio laiką.
- Švino flotacijos atliekas prieš cinko flotaciją reikia praskiesti ir nuplauti, kad sumažėtų likutinis natrio sulfidas.
- Labai oksiduotoms, didelio molingumo rūdoms sulfido plėvelei stabilizuoti naudokite reduktorius (geležies miltelius) ir dispergentus (natrio heksametafosfatą).
Šalutinis poveikis: susidaro toksiškos supuvusių kiaušinių dujos (H₂S) – reikalinga ventiliacija; per didelis reagento kiekis padidina išlaidas; nuotekų sulfidų kiekis viršija leistinas ribas.
Speciali pastaba: NaHS, jei naudojamas, lengvai skyla.
Įrašo laikas: 2026 m. liepos 13 d.
