бг

Новости

Роль и механизм действия сульфида натрия при флотации окисленных свинцово-цинковых руд

Окисленные свинцово-цинковые минералы (церуссит, англезит, смитсонит, гемиморфит и др.) имеют гидрофильную поверхность и не могут быть непосредственно флотированы с помощью ксантогенатных коллекторов. Добавление сульфида натрия сульфидирует руду, что позволяет впоследствии адсорбировать ксантогенаты. Помимо сульфидирования и активации, сульфид натрия также выполняет функции селективного подавления, регулирования pH пульпы и удаления реагентов, что делает его критически важным реагентом в процессе переработки окисленного свинцово-цинкового руды.

I. Сульфидизация и активация

  1. Механизм реакции
    Сульфид натрия гидролизуется в воде с образованием ионов S²⁻ и HS⁻, которые реагируют с поверхностными ионами металлов на окисленных свинцово-цинковых минералах путем растворения-осаждения, образуя гидрофобную сульфидную пленку:

Церуссит:
PbCO₃ + 2HS⁻ → PbS + CO₂ + H₂O (иллюстративная реакция; изображение-заполнитель)

Смитсонит:
ZnCO₃ + 2HS⁻ → ZnS + CO₂ + H₂O (иллюстративная реакция; изображение-заполнитель)

Образовавшаяся пленка PbS плотная и стабильная, прочно адсорбирует ксантогенат и наделяет окисленный свинец способностью к всплыванию, подобной сульфиду. Пленка ZnS рыхлая и склонна к окислению и отслоению; одного сульфида натрия недостаточно для всплывания окисленного цинка, что требует последующей вторичной активации с помощью аминных коллекторов.

  1. Значение применения
    Без сульфида натрия общий выход окисленного свинцово-цинкового сплава низок. При надлежащей сульфидизации выход свинца значительно увеличивается. Сульфидизация является необходимым условием для флотации окисленной руды. На практике для сульфидизации сначала добавляют сульфид натрия, а затем ксантогенат для селективной флотации свинца.

II. Селективная депрессия

  1. Снижение уровня примесей, таких как сфалерит и пирит.
    Избыток S²⁻ в пульпе покрывает поверхности галенита, сфалерита и пирита, препятствуя адсорбции ксантата и оказывая угнетающее воздействие.
    На стадии флотации свинца используется умеренная дозировка сульфида натрия для активации только окисленного свинца; избыток подавляет активность свинца, одновременно сильно подавляя активность первичного сфалерита, что позволяет добиться разделения цинка и свинца.
    На стадии флотации цинка свинцовые отходы необходимо тщательно промыть, чтобы снизить остаточную концентрацию сульфида натрия и устранить понижение концентрации, прежде чем использовать аминные коллекторы для извлечения цинка.
  2. правила дозировки
    Недостаточная дозировка: тонкая и неполная сульфидная пленка, низкое извлечение свинца.
    Умеренная дозировка: полная активация окисленного свинца и умеренное подавление сфалерита, оптимальное разделение.
    Чрезмерная дозировка: избыток S²⁻ подавляет как окисленный свинец, так и сфалерит, что приводит к резкому снижению извлечения свинца и цинка.

III. Подготовка мякоти

  1. корректировка pH
    Гидролиз сульфида натрия приводит к образованию сильнощелочного раствора, который естественным образом поддерживает pH пульпы в благоприятном диапазоне 8,5–11. Щелочная среда предотвращает окислительное разложение сульфидной пленки, повышая стабильность процесса сульфидирования.
  2. Эх контроль
    Восстанавливающие сульфидные ионы снижают окислительный потенциал пульпы, предотвращая окислительную деактивацию пленки PbS. Для сильно окисленных руд необходимо поддерживать определенный избыток сульфида натрия в качестве восстановителя.
  3. Осаждение вредных ионов тяжелых металлов
    Свободные ионы Pb²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺ и Fe³⁺ в пульпе неселективно активируют пустую породу, снижая селективность. Ионы S²⁻ осаждают эти ионы в виде сульфидов, устраняя помехи и уменьшая ненужный расход реагентов.
  4. Дисперсия слизи
    Продукты щелочного гидролиза слабо диспергируют мелкие шламы, уменьшая покрытие поверхностей целевых минералов этими шламами.

IV. Депрессантное/десорбционное действие
При производстве смешанного окисленного свинцово-цинкового концентрата можно добавлять большое количество сульфида натрия в высокой концентрации. S²⁻ вытесняет адсорбированный ксантогенат с поверхности минералов, полностью удаляя собиратель. После промывки и повторной обработки пульпы применяются поэтапная сульфидизация и сепарация для устранения заблокированных свинцово-цинковых срастаний. Этот метод часто используется в сложных флотационных схемах для смешанных полиметаллических кислородно-сульфидных руд.

V. Различия в поведении сульфида натрия на минералах свинца и цинка.

  1. Окисленный свинец (церуссит) – образует плотную пленку PbS; для стабильной флотации достаточно умеренного количества сульфида натрия; только избыток вызывает депрессию. Подходит для флотации свинца в больших объемах на основе ксантата.
  2. Окисленный цинк (смитсонит) образует рыхлую пленку ZnS; одного сульфида натрия недостаточно для его флотации. Сульфид натрия служит лишь в качестве предварительной обработки, и необходимы катионные коллекторы, такие как октадециламин или додециламин. Остаточный сульфид натрия сильно подавляет флотацию окисленного цинка.

VI. Ключевые советы по производственной практике

  1. Раздельное добавление: добавление как на стадии измельчения, так и на стадии грубой флотации позволяет увеличить время контакта при сульфидировании.
  2. Отходы флотации свинца необходимо разбавить и промыть для снижения остаточного содержания сульфида натрия перед флотацией цинка.
  3. Для сильно окисленных руд с высоким содержанием глины следует использовать восстанавливающие агенты (железный порошок) и диспергирующие агенты (гексаметафосфат натрия) для стабилизации сульфидной пленки.

Побочные эффекты: образование токсичного газа, напоминающего запах тухлых яиц (H₂S) – требуется вентиляция; избыток реагента увеличивает затраты; уровень сульфидов в сточных водах превышает допустимые значения.
Особое примечание: NaHS, если он используется, легко разлагается.


Дата публикации: 13 июля 2026 г.