Окислените оловно-цинкови минерали (церусит, англезит, смитсонит, хемиморфит и др.) имат хидрофилни повърхности и не могат да бъдат директно флотирани с ксантатни колектори. Добавянето на натриев сулфид сулфидизира рудата, което позволява последваща адсорбция на ксантати. Освен сулфидизацията и активирането, натриевият сулфид осигурява и селективно потискане, регулиране на pH на пулпата и функции за отстраняване на реагенти, което го прави критичен реагент при окислената оловно-цинкова обработка.
I. Сулфидизация и активиране
- Механизъм на реакцията
Натриевият сулфид хидролизира във вода, за да генерира S²⁻ и HS⁻ йони, които реагират с повърхностните метални йони на окислени оловно-цинкови минерали чрез разтваряне-утаяване, образувайки хидрофобен сулфиден филм:
Церусит:
PbCO₃ + 2HS⁻ → PbS + CO₂ + H₂O (илюстративна реакция; заместител на изображението)
Смитсонит:
ZnCO₃ + 2HS⁻ → ZnS + CO₂ + H₂O (илюстративна реакция; заместител на изображението)
Образуваният PbS филм е плътен и стабилен, като адсорбира здраво ксантат и придава на окисленото олово сулфидно-подобна флотируемост. ZnS филмът е рохкав и склонен към окисление и отлепване; само натриевият сулфид е недостатъчен за флотиране на окислен цинк, което изисква вторично активиране с аминови колектори по-късно.
- Стойност на приложението
Без натриев сулфид, общото извличане на окислено олово-цинково съединение е ниско. При правилна сулфидизация, извличането на оловото се увеличава значително. Сулфидизацията е предпоставка за флотация на окислена руда. На практика, първо се добавя натриев сулфид за сулфидизация, последвано от ксантогенат за селективна флотация на олово.
II. Селективна депресия
- Депресия на примеси като сфалерит и пирит
Излишният S²⁻ в пулпата покрива повърхностите на галенита, сфалерита и пирита, възпрепятствайки адсорбцията на ксантат и предизвиквайки депресивен ефект.
В етапа на флотация на насипно олово се използва умерена доза натриев сулфид за активиране само на окислено олово; излишъкът потиска оловото, като същевременно силно потиска първичния сфалерит, като по този начин се постига отделяне на цинк и олово.
За етапа на флотация на цинк, оловните отпадъци трябва да бъдат старателно измити, за да се намали остатъчната концентрация на натриев сулфид и да се елиминира депресията, преди да се използват аминови колектори за извличане на цинка. - Правила за дозиране
Недостатъчна доза: тънък и непълен сулфиден филм, ниско извличане на олово.
Умерена дозировка: пълно активиране на окислено олово и умерено потискане на сфалерита, оптимално разделяне.
Прекомерна доза: излишъкът от S²⁻ потиска както окисленото олово, така и сфалерита, което води до рязък спад в добива на олово и цинк.
III. Кондициониране на пулпата
- корекция на pH
Хидролизата на натриев сулфид води до силно алкален разтвор, който естествено поддържа pH на пулпата в благоприятния диапазон от 8,5–11. Алкалната среда предотвратява окислителното разлагане на сулфидния филм, повишавайки стабилността на сулфидизацията. - Контрол на енергийната ефективност
Редуциращите сулфидни йони понижават окислителния потенциал на пулпата, предотвратявайки окислителното деактивиране на PbS филма. За силно окислени руди трябва да се поддържа известен излишък от натриев сулфид като редуциращ агент. - Утаяване на вредни йони на тежки метали
Свободните йони Pb²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺ и Fe³⁺ в пулпата неселективно активират минералите от пустата скала, намалявайки селективността. S²⁻ утаява тези йони като сулфиди, елиминирайки смущенията и намалявайки ненужната консумация на реагенти. - Дисперсия на слуз
Продуктите за алкална хидролиза леко диспергират фини слузи, облекчавайки покриването на целевите минерални повърхности със слузи.
IV. Депресантно/десорбционно действие
Когато се произвежда смесен оловно-цинков окислен концентрат, може да се добави голямо количество натриев сулфид с висока концентрация. S²⁻ конкурентно измества адсорбирания ксантат върху минералните повърхности, като премахва изцяло колектора. След промиване и повторно пулпиране се прилага поетапна сулфидизация и разделяне за разрешаване на блокираните оловно-цинкови сраствания. Това често се използва в сложни полиметални кислородно-сулфидни флотационни вериги със смесена руда.
V. Разлики в поведението на натриевия сулфид върху оловни спрямо цинкови минерали
- Окислено олово (церусит) – образува плътен PbS филм; умерено количество натриев сулфид е достатъчно за стабилна флотация; само излишъкът причинява депресия. Подходящо за флотация на олово на базата на ксантат.
- Окислен цинк (смитсонит) – образува рохкав ZnS филм; само натриевият сулфид не може да го флотира. Натриевият сулфид служи само като предварителна обработка и са необходими катионни събирачи като октадециламин или додециламин. Остатъчният натриев сулфид силно потиска флотацията на окисления цинк.
VI. Ключови съвети за индустриална практика
- Разделно добавяне: добавя се както по време на етапа на смилане, така и по време на грубата флотация, за да се удължи времето за контакт при сулфидизация.
- Оловните флотационни отпадъци се нуждаят от разреждане и промиване, за да се намали остатъчният натриев сулфид преди флотация на цинк.
- За силно окислени, високоглинести руди, комбинирайте с редуциращи агенти (железен прах) и диспергиращи агенти (натриев хексаметафосфат), за да стабилизирате сулфидния филм.
Странични ефекти: генериране на токсичен газ от развалени яйца (H₂S) – необходима е вентилация; прекомерното количество реагент увеличава разходите; нивата на сулфиди в отпадъчните води надвишават допустимите граници.
Специална забележка: NaHS, ако се използва, се разлага лесно.
Време на публикуване: 13 юли 2026 г.
