Тотыққан қорғасын-мырыш минералдары (церуссит, англсит, смитсонит, гемиморфит және т.б.) гидрофильді беттерге ие және ксантогенат коллекторларымен тікелей қалқымалы түрде тасымалданбайды. Натрий сульфидін қосу кенді сульфидтейді, бұл кейіннен ксантогенаттардың адсорбциясын қамтамасыз етеді. Сульфидтеу мен белсендіруден басқа, натрий сульфиді селективті депрессияны, пульпаның рН реттеуін және реагенттерді жою функцияларын да қамтамасыз етеді, бұл оны тотыққан қорғасын-мырышты өңдеуде маңызды реагент етеді.
I. Сульфидтеу және активтендіру
- Реакция механизмі
Натрий сульфиді суда гидролизденіп, S²⁻ және HS⁻ иондарын түзеді, олар тотыққан қорғасын-мырыш минералдарындағы беткі металл иондарымен еру-тұндыру арқылы әрекеттесіп, гидрофобты сульфидті қабықша түзеді:
Серуссит:
PbCO₃ + 2HS⁻ → PbS + CO₂ + H₂O (иллюстративті реакция; сурет толтырғышы)
Смитсонит:
ZnCO₃ + 2HS⁻ → ZnS + CO₂ + H₂O (иллюстрациялық реакция; сурет толтырғышы)
Түзілген PbS қабықшасы тығыз және тұрақты, ксантогенатты мықтап адсорбциялайды және тотыққан қорғасынға сульфид тәрізді қалқымалылық береді. ZnS қабықшасы бос және тотығуға және ажырауға бейім; тек натрий сульфиді қалқымалы тотыққан мырыш үшін жеткіліксіз, бұл кейінірек амин коллекторларымен екінші реттік белсендіруді қажет етеді.
- Қолданба мәні
Натрий сульфидінсіз тотыққан қорғасын-мырыштың жалпы бөлінуі төмен. Дұрыс сульфидтеу кезінде қорғасынның бөлінуі айтарлықтай артады. Сульфидтеу тотыққан кен флотациясының алғышарты болып табылады. Іс жүзінде сульфидтеу үшін алдымен натрий сульфиді, содан кейін селективті қорғасын флотациясы үшін ксантогенат қосылады.
II. Селективті депрессия
- Сфалерит және пирит сияқты қоспалардың тұндырылуы
Целлюлозадағы S²⁻ артық мөлшері галенит, сфалерит және пирит беттерін жабады, ксантогенаттың адсорбциясын тежейді және депрессиялық әсер тудырады.
Қорғасынның көп мөлшерде флотация сатысында тек тотыққан қорғасынды белсендіру үшін натрий сульфидінің орташа мөлшері қолданылады; артық мөлшері қорғасынды басады, ал бастапқы сфалеритті қатты басады, осылайша мырыш-қорғасынның бөлінуіне қол жеткізіледі.
Мырышты флотациялау сатысында қорғасын қалдықтарын мырышты қалпына келтіру үшін амин коллекторларын қолданар алдында қалдық натрий сульфидінің концентрациясын азайту және депрессияны жою үшін мұқият жуу керек. - Дозалау ережелері
Доза жеткіліксіз: жұқа және толық емес сульфидті қабықша, қорғасынның қалпына келуі төмен.
Орташа мөлшерлеу: тотыққан қорғасынның толық белсендірілуі және сфалериттің орташа депрессиясы, оңтайлы бөлу.
Артық дозалану: S²⁻ артық мөлшері тотыққан қорғасын мен сфалеритті тежейді, бұл қорғасын мен мырыштың бөлінуін күрт төмендетеді.
III. Целлюлозаны кондиционерлеу
- рН түзету
Натрий сульфидінің гидролизі күшті сілтілі ерітіндіні береді, бұл целлюлозаның рН мәнін 8,5-11 қолайлы диапазонда табиғи түрде сақтайды. Сілтілі орта сульфидті қабықшаның тотығу ыдырауына жол бермейді, сульфидтену тұрақтылығын арттырады. - Eh бақылауы
Тотықсыздандырғыш сульфид иондары пульпаның тотығу потенциалын төмендетеді, PbS қабықшасының тотығу арқылы дезактивациялануына жол бермейді. Жоғары тотыққан кендер үшін тотықсыздандырғыш ретінде натрий сульфидінің белгілі бір мөлшерде артық мөлшері сақталуы керек. - Зиянды ауыр металл иондарының тұнбаға түсуі
Целлюлозадағы бос Pb²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺ және Fe³⁺ иондары ганг минералдарын селективті емес түрде белсендіреді, селективтілікті төмендетеді. S²⁻ бұл иондарды сульфидтер ретінде тұндырады, кедергіні жояды және реагенттердің қажетсіз шығынын азайтады. - Шламның таралуы
Сілтілік гидролиз өнімдері ұсақ шырыштарды ақырын таратады, бұл мақсатты минералды беттердің шырышпен жабылуын жеңілдетеді.
IV. Депрессант/десорбциялық әсер
Қорғасын-мырыш тотыққан аралас концентраты алынған кезде, жоғары концентрацияда көп мөлшерде натрий сульфидін қосуға болады. S²⁻ минералды беттердегі адсорбцияланған ксантогенатты бәсекеге қабілетті түрде ығыстырады, коллекторды мұқият алып тастайды. Жуып, қайта ұнтақтағаннан кейін, қорғасын-мырыштың құлыпталған өсінділерін шешу үшін сатылы сульфидтеу және бөлу қолданылады. Бұл көбінесе күрделі полиметаллдық оттегі-мырыш аралас кен флотациялық тізбектерінде қолданылады.
V. Натрий сульфидінің қорғасын мен мырыш минералдарындағы мінез-құлық айырмашылықтары
- Тотыққан қорғасын (церуссит) – тығыз PbS қабықшасын түзеді; орташа натрий сульфиді тұрақты флотация үшін жеткілікті; тек артық мөлшері ғана депрессияны тудырады. Ксантогенат негізіндегі қорғасынды көп мөлшерде флотациялауға жарамды.
- Тотыққан мырыш (смитсонит) – борпылдақ ZnS қабықшасын түзеді; натрий сульфиді оны тек қана қалқыта алмайды. Натрий сульфиді тек алдын ала өңдеу ретінде қызмет етеді, ал октадециламин немесе додециламин сияқты катиондық коллекторлар қажет. Қалдық натрий сульфиді тотыққан мырыш флотациясын қатты тежейді.
VI. Өндірістік тәжірибе бойынша негізгі кеңестер
- Бөліп қосу: сульфидтену уақытын ұзарту үшін ұнтақтау сатысын да, қаңылтыр флотациясын да қосыңыз.
- Қорғасын флотациясының қалдықтары мырыш флотациясы алдында қалдық натрий сульфидін азайту үшін сұйылтуды және жууды қажет етеді.
- Жоғары тотыққан, сазды кендер үшін сульфидті қабықшаны тұрақтандыру үшін тотықсыздандырғыштармен (темір ұнтағы) және диспергенттермен (натрий гексаметафосфаты) біріктіріңіз.
Жанама әсерлері: улы шіріген жұмыртқа газының (H₂S) түзілуі – желдету қажет; шамадан тыс реагент шығындарды арттырады; ағынды сулардың сульфид деңгейі шектен асады.
Арнайы ескерту: NaHS қолданылған жағдайда оңай ыдырайды.
Жарияланған уақыты: 2026 жылғы 13 шілде
