Oksidlenen gurşun-sink magdanlarynyň flotasiýasynda natriý sulfidiniň roly we mehanizmi

Oksidlenen gurşun-sink minerallary (serussit, anglsit, smitsonit, gemimorfit we ş.m.) gidrofil ýüzlere eýedir we ksantat kollektorlary bilen gönüden-göni suwda ýüzip bolmaýar. Natriý sulfidiniň goşulmagy magdany döwýär we ksantatlaryň soňraky adsorbsiýasyny üpjün edýär. Sulfidleşmekden we aktiwleşdirmekden başga-da, natriý sulfidi selektiw depressiýa, pulpanyň pH-ny sazlamak we reagentleri aýyrmak funksiýalaryny hem üpjün edýär, bu bolsa ony oksidlenen gurşun-sinki gaýtadan işlemekde möhüm reagent edýär.

I. Sulfidleşme we aktiwleşdirme

1. Reaksiýa mehanizmi
   Natriý sulfidi suwda gidrolizlenip, S²⁻ we HS⁻ ionlaryny emele getirýär, olar bolsa oksidlenen gurşun-sink minerallarynda ýerüsti metal ionlary bilen eräp çökmek arkaly reaksiýa girip, gidrofob sulfid plýonkasyny emele getirýär:

Serussite:
PbCO₃ + 2HS⁻ → PbS + CO₂ + H₂O (görkeziji reaksiýa; suratyň ýerini tutujy)

Smitsonit:
ZnCO₃ + 2HS⁻ → ZnS + CO₂ + H₂O (görkeziji reaksiýa; suratyň ýerini tutujy)

Emele gelen PbS plýonkasy dykyz we durnukly bolup, ksantatlary berk adsorbsiýa edýär we oksidlenen gurşuna sulfid ýaly suwda ýüzmek ukybyny berýär. ZnS plýonkasy boş we oksidlenmäge we aýrylmaga meýilli; diňe natriý sulfidi suwda ýüzýän oksidlenen sink üçin ýeterlik däl, bu bolsa soňra amin kollektorlary bilen ikinji derejeli aktiwleşdirmegi talap edýär.

2. Programmanyň bahasy
   Natriý sulfidi bolmasa, oksidlenen gurşun-sinkiň umumy dikeldilmegi pes bolýar. Düzgünli sulfidleşdirme bilen gurşun dikeldilmegi ep-esli artýar. Sulfidleşdirme oksidlenen magdan flotasiýasynyň hökmany şertidir. Iş ýüzünde, sulfidleşdirme üçin ilki natriý sulfidi, soňra bolsa selektiw gurşun flotasiýasy üçin ksantat goşulýar.

II. Selektiw depressiýa

1. Sfalerit we pirit ýaly garyndylaryň çökmegi
   Pulpadaky artykmaç S²⁻ galena, sfalerit we pirit ýüzlerini örtýär, ksantat adsorbsiýasyna päsgel berýär we depressiw täsir döredýär.
   Gurşun flotasiýasynyň köpçülikleýin tapgyrynda diňe oksidlenen gurşuny işjeňleşdirmek üçin ortaça natriý sulfid dozasy ulanylýar; artykmaçlyk gurşuny pese gaçyrýar, şol bir wagtyň özünde ilkinji sfaleriti güýçli pese gaçyrýar we şeýdip sink-gurşun bölünmegini gazanýar.
   Sink flotasiýasy tapgyry üçin, sinki dikeltmek üçin amin kollektorlaryny ulanmazdan öň, galyndy natriý sulfid konsentrasiýasyny azaltmak we depressiýany aradan aýyrmak üçin gurşun galyndylaryny doly ýuwmaly.
2. Doza düzgünleri
   Dozanyň ýetmezçiligi: inçe we doly däl sulfid plýonkasy, gurşunyň az dikeldilmegi.
   Ortaça doza: oksidlenen gurşunyň doly aktiwleşmegi we sfaleritiň ortaça pese gaçmagy, optimal bölüniş.
   Aşa köp doza: S²⁻ artykmaçlygy oksidlenen gurşunyň we sfaleritiň ikisini hem peseldýär, bu bolsa gurşun we sinkiň gaýtadan dikeldilmeginiň keskin peselmegine getirýär.

III. Pulpa kondisioneri

1. pH sazlamasy
   Natriý sulfidiniň gidrolizi güýçli alkali ergini emele getirýär we sellýulozanyň pH derejesini tebigy ýagdaýda 8,5–11 aralygynda amatly derejede saklaýar. Alkali gurşaw sulfid plyonkasynyň oksidatiw parçalanmagynyň öňüni alýar we sulfidleşme durnuklylygyny ýokarlandyrýar.
2. Eh gözegçiligi
   Reduksiýa ediji sulfid ionlary pulpanyň oksidlenme potensialyny peseldýär we PbS plýonkasynyň oksidlenme deaktiwasiýasynyň öňüni alýar. Ýokary derejede oksidlenen magdanlar üçin natriý sulfidiniň belli bir artykmaçlygy reduksiýa ediji agent hökmünde saklanmalydyr.
3. Zyýanly agyr metal ionlarynyň çökmegi
   Pulpadaky erkin Pb²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺ we Fe³⁺ ionlary gangue minerallaryny saýlamasyz işjeňleşdirýär we saýlama ukybyny peseldýär. S²⁻ bu ionlary sulfidler hökmünde çökdürýär, päsgelçilikleri aradan aýyrýar we gereksiz reagent sarp edilişini azaldýar.
4. Şlamyň ýaýramagy
   Aşgarly gidroliz önümleri ownuk şlaklary ýumşaklyk bilen dargadýar we maksatly mineral ýüzleriň şlak bilen örtülmegini ýeňilleşdirýär.

IV. Depressant/desorbsiýa täsiri
Garyşyk gurşun-sink oksidlenen konsentraty öndürilende, ýokary konsentrasiýada köp mukdarda natriý sulfidini goşup bolýar. S²⁻ mineral ýüzlerinde adsorbsiýa edilen ksantatlary bäsdeşlikli ýagdaýda çalşyrýar we kollektory düýpli aýyrýar. Ýuwulandan we yzyna gaýtarylandan soň, gulplanan gurşun-sink ösüşlerini çözmek üçin tapgyrlaýyn sulfidleşdirme we bölmek ulanylýar. Bu köplenç çylşyrymly polimetallik kislorod-sulfid garyşyk magdan flotasiýa konturlarynda ulanylýar.

V. Natriý sulfidiniň gurşun we sink minerallarynda özüni alyp barşyndaky tapawutlary

1. Oksidlenen gurşun (serussit) – dykyz PbS plýonkasyny emele getirýär; ortaça natriý sulfidi durnukly flotasiýa üçin ýeterlikdir; diňe artykmaçlygy çökgünlige sebäp bolýar. Ksantat esasynda gurşun flotasiýasy üçin amatly.
2. Oksidlenen sink (smitsonit) – boş ZnS plýonkasyny emele getirýär; natriý sulfidiniň özi ony suwda saklap bilmeýär. Natriý sulfidi diňe öňünden işleniş hökmünde hyzmat edýär we oktadesilamin ýa-da dodesilamin ýaly kation kollektorlary gerek bolýar. Galan natriý sulfidi oksidlenen sink flotasiýasyny güýçli pese gaçyrýar.

VI. Senagat tejribesiniň esasy maslahatlary

1. Bölünip goşmak: sulfidleşme kontakt wagtyny uzaltmak üçin üweme tapgyryny we gödek flotasiýany goşuň.
2. Sink flotasiýasyndan öň galyndy natriý sulfidini azaltmak üçin gurşun flotasiýasy galyndylaryny suwuklandyrmak we ýuwmak gerek.
3. Ýokary derejede oksidlenen, ýokary toýunly magdanlar üçin, sulfid plýonkasyny durnuklaşdyrmak üçin reduksiýa edijiler (demir poroşogy) we dispersantlar (natriý geksametafosfat) bilen birleşdiriň.

Ýaramaz täsirleri: zäherli çüýrük ýumurtga gazynyň (H₂S) döremegi – howa çalşygy talap edilýär; aşa köp reagent çykdajylary artdyrýar; hapa suw sulfidleriniň derejesi çäklerden geçýär.
Ýörite bellik: NaHS ulanylanda aňsatlyk bilen parçalanýar.