Oksidirani minerali olova i cinka (cerusit, anglesit, smithsonit, hemimorfit itd.) imaju hidrofilne površine i ne mogu se izravno flotirati s kolektorima ksantata. Dodatak natrijevog sulfida sulfidizira rudu, omogućujući naknadnu adsorpciju ksantata. Osim sulfidizacije i aktivacije, natrijev sulfid također omogućuje selektivnu depresiju, podešavanje pH pulpe i uklanjanje reagensa, što ga čini ključnim reagensom u preradi oksidiranog olova i cinka.
I. Sulfizacija i aktivacija
- Mehanizam reakcije
Natrijev sulfid hidrolizira u vodi stvarajući S²⁻ i HS⁻ ione, koji reagiraju s površinskim metalnim ionima na oksidiranim olovno-cinkovim mineralima putem otapanja-precipitacije, stvarajući hidrofobni sulfidni film:
Cerusit:
PbCO₃ + 2HS⁻ → PbS + CO₂ + H₂O (ilustrativna reakcija; rezervirano mjesto za sliku)
Smithsonit:
ZnCO₃ + 2HS⁻ → ZnS + CO₂ + H₂O (ilustrativna reakcija; rezervirano mjesto za sliku)
Nastali PbS film je gust i stabilan, čvrsto adsorbira ksantat i daje oksidiranom olovu plutajuću sposobnost sličnu sulfidu. ZnS film je labav i sklon oksidaciji i odvajanju; sam natrijev sulfid nije dovoljan za plutanje oksidiranog cinka, što kasnije zahtijeva sekundarnu aktivaciju s aminskim kolektorima.
- Vrijednost primjene
Bez natrijevog sulfida, ukupni prinos oksidiranog olovo-cinka je nizak. Uz pravilnu sulfidizaciju, prinos olova značajno se povećava. Sulfidizacija je preduvjet za flotaciju oksidirane rude. U praksi se prvo dodaje natrijev sulfid za sulfidizaciju, a zatim ksantat za selektivnu flotaciju olova.
II. Selektivna depresija
- Depresija nečistoća poput sfalerita i pirita
Višak S²⁻ u pulpi prekriva površine galenita, sfalerita i pirita, ometajući adsorpciju ksantata i stvarajući depresivni učinak.
U fazi flotacije olova, umjerena doza natrijevog sulfida koristi se za aktiviranje samo oksidiranog olova; višak deprimira olovo, dok snažno deprimira primarni sfalerit, čime se postiže odvajanje cinka i olova.
Za fazu flotacije cinka, ostatke olova treba temeljito oprati kako bi se smanjila preostala koncentracija natrijevog sulfida i uklonila depresija, prije upotrebe aminskih kolektora za izdvajanje cinka. - Pravila doziranja
Nedovoljna doza: tanak i nepotpun sulfidni film, nizak oporavak olova.
Umjereno doziranje: puna aktivacija oksidiranog olova i umjerena depresija sfalerita, optimalno odvajanje.
Prekomjerna doza: višak S²⁻ smanjuje i oksidirano olovo i sfalerit, uzrokujući nagli pad iskorištenja olova i cinka.
III. Kondicioniranje pulpe
- podešavanje pH vrijednosti
Hidrolizom natrijevog sulfida nastaje jako alkalna otopina, koja prirodno održava pH pulpe u povoljnom rasponu od 8,5 do 11. Alkalna okolina sprječava oksidativnu razgradnju sulfidnog filma, povećavajući stabilnost sulfidizacije. - Eh kontrola
Reducirajući sulfidni ioni smanjuju oksidacijski potencijal pulpe, sprječavajući oksidativnu deaktivaciju PbS filma. Za visoko oksidirane rude, određeni višak natrijevog sulfida mora se održavati kao redukcijsko sredstvo. - Taloženje štetnih iona teških metala
Slobodni ioni Pb²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺ i Fe³⁺ u pulpi neselektivno aktiviraju minerale jalovine, smanjujući selektivnost. S²⁻ taloži ove ione kao sulfide, uklanjajući smetnje i smanjujući nepotrebnu potrošnju reagensa. - Disperzija sluzi
Produkti alkalne hidrolize blago raspršuju fine sluzi, ublažavajući prekrivanje ciljanih mineralnih površina sluzom.
IV. Depresivno/desorpcijsko djelovanje
Kada se proizvodi miješani oksidirani koncentrat olova i cinka, može se dodati velika količina natrijevog sulfida pri visokoj koncentraciji. S²⁻ kompetitivno istiskuje adsorbirani ksantat na mineralnim površinama, temeljito uklanjajući kolektor. Nakon pranja i ponovnog pulpiranja, primjenjuje se postupna sulfidizacija i odvajanje kako bi se riješili začepljeni međusobni rastovi olova i cinka. To se često koristi u složenim polimetalnim krugovima flotacije kisikovo-sulfidnih miješanih ruda.
V. Razlike u ponašanju natrijevog sulfida na mineralima olova i cinka
- Oksidirano olovo (cerusit) – stvara gusti PbS film; umjerena količina natrijevog sulfida dovoljna je za stabilnu flotaciju; samo višak uzrokuje depresiju. Pogodno za flotaciju olova na bazi ksantata.
- Oksidirani cink (smithsonit) – stvara rastresiti ZnS film; sam natrijev sulfid ne može ga flotirati. Natrijev sulfid služi samo kao predobrada, a potrebni su kationski kolektori poput oktadecilamina ili dodecilamina. Preostali natrijev sulfid snažno smanjuje flotaciju oksidiranog cinka.
VI. Ključni savjeti za industrijsku praksu
- Podijeljeno dodavanje: dodaje se i u fazi mljevenja i u fazi grube flotacije kako bi se produžilo vrijeme kontakta sulfidizacije.
- Ostatak flotacije olova treba razrijediti i isprati kako bi se smanjio preostali natrijev sulfid prije flotacije cinka.
- Za visoko oksidirane rude s visokim udjelom gline, kombinirajte s redukcijskim sredstvima (željezni prah) i disperzantima (natrijev heksametafosfat) za stabilizaciju sulfidnog filma.
Nuspojave: stvaranje otrovnog plina pokvarenih jaja (H₂S) – potrebna je ventilacija; prekomjerna količina reagensa povećava troškove; razine sulfida u otpadnim vodama prelaze ograničenja.
Posebna napomena: NaHS se, ako se koristi, lako razgrađuje.
Vrijeme objave: 13. srpnja 2026.
