დაჟანგულ ტყვია-თუთიის მინერალებს (ცერუსიტი, ანგლესიტი, სმითსონიტი, ჰემიმორფიტი და ა.შ.) აქვთ ჰიდროფილური ზედაპირები და არ შეიძლება მათი პირდაპირ ტივტივება ქსანთატის კოლექტორებთან. ნატრიუმის სულფიდის დამატება აგოგირდებს მადანს, რაც ხელს უწყობს ქსანთატების შემდგომ ადსორბციას. სულფიდიზაციისა და აქტივაციის გარდა, ნატრიუმის სულფიდი ასევე უზრუნველყოფს შერჩევითი დეპრესიის, რბილობის pH-ის რეგულირების და რეაგენტების მოცილების ფუნქციებს, რაც მას კრიტიკულ რეაგენტად აქცევს დაჟანგული ტყვია-თუთიის დამუშავებაში.
I. სულფიდიზაცია და აქტივაცია
- რეაქციის მექანიზმი
ნატრიუმის სულფიდი წყალში ჰიდროლიზდება S²⁻ და HS⁻ იონების წარმოქმნით, რომლებიც რეაგირებენ დაჟანგულ ტყვია-თუთიის მინერალებზე ზედაპირულ ლითონის იონებთან გახსნის-დალექვის გზით და წარმოქმნიან ჰიდროფობულ სულფიდურ აპკს:
ცერუსიტი:
PbCO₃ + 2HS⁻ → PbS + CO₂ + H₂O (საილუსტრაციო რეაქცია; სურათის ჩანაცვლების ველი)
სმითსონიტი:
ZnCO₃ + 2HS⁻ → ZnS + CO₂ + H₂O (საილუსტრაციო რეაქცია; სურათის ჩანაცვლების ველი)
წარმოქმნილი PbS ფენა მკვრივი და სტაბილურია, მყარად შთანთქავს ქსანთატს და ანიჭებს დაჟანგულ ტყვიას სულფიდის მსგავსი ტივტივის უნარს. ZnS ფენა ფხვიერია და მიდრეკილია დაჟანგვისა და ცლილობისკენ; მხოლოდ ნატრიუმის სულფიდი არასაკმარისია დაჟანგული თუთიის ტივტივისთვის, რომელიც მოგვიანებით მოითხოვს მეორად აქტივაციას ამინის კოლექტორებით.
- განაცხადის ღირებულება
ნატრიუმის სულფიდის გარეშე, დაჟანგული ტყვია-თუთიის საერთო აღდგენა დაბალია. სათანადო სულფიდიზაციის შემთხვევაში, ტყვიის აღდგენა მნიშვნელოვნად იზრდება. სულფიდიზაცია დაჟანგული მადნის ფლოტაციის წინაპირობაა. პრაქტიკაში, სულფიდიზაციისთვის ჯერ ნატრიუმის სულფიდი ემატება, შემდეგ კი ქსანთატი ტყვიის შერჩევითი ფლოტაციისთვის.
II. შერჩევითი დეპრესია
- მინარევების, როგორიცაა სფალერიტი და პირიტი, დეპრესია
რბილობში არსებული ჭარბი S²⁻ ფარავს გალენის, სფალერიტისა და პირიტის ზედაპირებს, რაც ხელს უშლის ქსანთატის ადსორბციას და იწვევს დეპრესიულ ეფექტს.
ნაყარი ტყვიის ფლოტაციის ეტაპზე, ნატრიუმის სულფიდის ზომიერი დოზა გამოიყენება მხოლოდ დაჟანგული ტყვიის გასააქტიურებლად; ჭარბი რაოდენობა აფერხებს ტყვიას, ხოლო პირველადი სფალერიტის ძლიერ დეპრესირებას ახდენს, რითაც მიიღწევა თუთია-ტყვიის გამოყოფა.
თუთიის ფლოტაციის ეტაპისთვის, ტყვიის კუდები კარგად უნდა გაირეცხოს ნატრიუმის სულფიდის ნარჩენი კონცენტრაციის შესამცირებლად და ჩაღრმავების აღმოსაფხვრელად, სანამ თუთიის აღსადგენად ამინის კოლექტორებს გამოიყენებთ. - დოზირების წესები
არასაკმარისი დოზირება: თხელი და არასრული სულფიდური აპკი, ტყვიის დაბალი აღდგენა.
საშუალო დოზირება: დაჟანგული ტყვიის სრული აქტივაცია და სფალერიტის ზომიერი დეპრესიული მდგომარეობა, ოპტიმალური გამოყოფა.
ჭარბი დოზირება: ჭარბი S²⁻ აფერხებს როგორც დაჟანგულ ტყვიას, ასევე სფალერიტს, რაც იწვევს ტყვიისა და თუთიის მოპოვების მკვეთრ შემცირებას.
III. პულპის კონდიცირება
- pH-ის რეგულირება
ნატრიუმის სულფიდის ჰიდროლიზი იძლევა ძლიერ ტუტე ხსნარს, რომელიც ბუნებრივად ინარჩუნებს რბილობის pH-ს ხელსაყრელ დიაპაზონში 8.5–11. ტუტე გარემო ხელს უშლის სულფიდური ფენის ჟანგვით დაშლას, რაც ზრდის სულფიდიზაციის სტაბილურობას. - Eh კონტროლი
აღმდგენი სულფიდური იონები ამცირებენ რბილობის დაჟანგვის პოტენციალს, რაც ხელს უშლის PbS ფენის ჟანგვით დეაქტივაციას. ძლიერ დაჟანგული მადნებისთვის, აღმდგენი აგენტის სახით უნდა შენარჩუნდეს ნატრიუმის სულფიდის გარკვეული სიჭარბე. - მავნე მძიმე მეტალების იონების დალექვა
რბილობში არსებული თავისუფალი Pb²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺ და Fe³⁺ იონები არასელექციურად ააქტიურებენ განგის მინერალებს, რაც ამცირებს სელექციურობას. S²⁻ ალექებს ამ იონებს სულფიდების სახით, რაც აღმოფხვრის ჩარევას და ამცირებს რეაგენტების არასაჭირო მოხმარებას. - ლორწოს დისპერსია
ტუტე ჰიდროლიზის პროდუქტები ნაზად აფანატებენ წვრილ ლორწოს, რაც ამსუბუქებს სამიზნე მინერალური ზედაპირების ლორწოთი დაფარვას.
IV. დეპრესანტი/დესორბციული მოქმედება
როდესაც წარმოიქმნება შერეული ტყვია-თუთიის დაჟანგული კონცენტრატი, შესაძლებელია დიდი რაოდენობით ნატრიუმის სულფიდის დამატება მაღალი კონცენტრაციით. S²⁻ კონკურენტულად ანაცვლებს მინერალურ ზედაპირებზე ადსორბირებულ ქსანთატს, საფუძვლიანად აშორებს კოლექტორს. გარეცხვისა და ხელახლა დაფქვის შემდეგ, ეტაპობრივი სულფიდიზაცია და გამოყოფა გამოიყენება ტყვია-თუთიის ჩაკეტილი შუალედური ნალექების გასახსნელად. ეს ხშირად გამოიყენება რთულ პოლიმეტალურ ჟანგბად-გოგირდის შერეული მადნის ფლოტაციის სქემებში.
V. ნატრიუმის სულფიდის ქცევითი განსხვავებები ტყვიისა და თუთიის მინერალებზე
- დაჟანგული ტყვია (ცერუსიტი) - წარმოქმნის მკვრივ PbS ფენას; სტაბილური ფლოტაციისთვის საკმარისია ნატრიუმის სულფიდის ზომიერი შემცველობა; მხოლოდ სიჭარბე იწვევს ჩაღრმავებას. გამოდგება ქსანთატის ბაზაზე დამზადებული ტყვიის ნაყარი ფლოტაციისთვის.
- დაჟანგული თუთია (სმითსონიტი) - წარმოქმნის ფხვიერ ZnS ფენას; მხოლოდ ნატრიუმის სულფიდი ვერ ასხივებს მას. ნატრიუმის სულფიდი მხოლოდ წინასწარი დამუშავების ფუნქციას ასრულებს და საჭიროა კათიონური კოლექტორები, როგორიცაა ოქტადეცილამინი ან დოდეცილამინი. ნარჩენი ნატრიუმის სულფიდი ძლიერ აფერხებს დაჟანგული თუთიის ფლოტაციას.
VI. სამრეწველო პრაქტიკის ძირითადი რჩევები
- გაყოფილი დამატება: სულფიდიზაციის კონტაქტის დროის გასახანგრძლივებლად დაამატეთ როგორც დაფქვის ეტაპი, ასევე უხეში დამუშავების ფლოტაცია.
- ტყვიის ფლოტაციის კუდებს თუთიის ფლოტაციამდე ნატრიუმის სულფიდის ნარჩენი შემცველობის შესამცირებლად სჭირდებათ განზავება და გარეცხვა.
- მაღალჟანგული, მაღალი თიხნარი მადნებისთვის, სულფიდური ფენის სტაბილიზაციისთვის შეურიეთ აღმდგენი აგენტები (რკინის ფხვნილი) და დისპერსანტები (ნატრიუმის ჰექსამეტაფოსფატი).
გვერდითი მოვლენები: ტოქსიკური დამპალი კვერცხის გაზის (H₂S) წარმოქმნა - საჭიროა ვენტილაცია; რეაგენტის ჭარბი რაოდენობა ზრდის ხარჯებს; ჩამდინარე წყლებში სულფიდების დონე აღემატება დასაშვებ ნორმას.
განსაკუთრებული შენიშვნა: NaHS-ის გამოყენების შემთხვევაში, ის ადვილად იშლება.
გამოქვეყნების დრო: 2026 წლის 13 ივლისი
