Оксидовани минерали олова и цинка (церусит, англезит, смитсонит, хемиморфит, итд.) имају хидрофилне површине и не могу се директно флотирати сакупљачима ксантата. Додавање натријум сулфида сулфидише руду, омогућавајући накнадну адсорпцију ксантата. Поред сулфидизације и активације, натријум сулфид такође пружа селективну депресију, подешавање pH вредности пулпе и функције уклањања реагенса, што га чини кључним реагенсом у преради оксидованог олова и цинка.
I. Сулфидизација и активација
- Механизам реакције
Натријум сулфид хидролизује у води и ствара јоне S²⁻ и HS⁻, који реагују са површинским металним јонима на оксидованим минералима олова и цинка путем растварања-таложења, формирајући хидрофобни сулфидни филм:
Церусит:
PbCO₃ + 2HS⁻ → PbS + CO₂ + H₂O (илустративна реакција; привремени приказ слике)
Смитсонит:
ZnCO₃ + 2HS⁻ → ZnS + CO₂ + H₂O (илустративна реакција; привремени приказ слике)
Формирани PbS филм је густ и стабилан, чврсто адсорбује ксантат и даје оксидованом олову способност плутања сличну сулфиду. ZnS филм је растресит и склон оксидацији и одвајању; сам натријум сулфид није довољан за плутање оксидованог цинка, што захтева касније секундарну активацију са аминским колекторима.
- Вредност примене
Без натријум сулфида, укупни опоравак оксидованог олова и цинка је низак. Уз правилну сулфидизацију, опоравак олова значајно се повећава. Сулфидизација је предуслов за флотацију оксидоване руде. У пракси, натријум сулфид се прво додаје за сулфидизацију, а затим ксантат за селективну флотацију олова.
II. Селективна депресија
- Депресија нечистоћа као што су сфалерит и пирит
Вишак S²⁻ у пулпи прекрива површине галенита, сфалерита и пирита, ометајући адсорпцију ксантата и производећи депресивни ефекат.
У фази флотације олова у великим количинама, умерена доза натријум сулфида се користи за активирање само оксидованог олова; вишак депресује олово, док снажно депресује примарни сфалерит, чиме се постиже одвајање цинка и олова.
За фазу флотације цинка, остаци олова морају се темељно опрати како би се смањила преостала концентрација натријум сулфида и елиминисала депресија, пре употребе аминских колектора за повратак цинка. - Правила дозирања
Недовољна доза: танак и непотпун сулфидни филм, низак опоравак олова.
Умерена доза: пуна активација оксидованог олова и умерена депресија сфалерита, оптимално одвајање.
Прекомерна доза: вишак S²⁻ смањује и оксидовано олово и сфалерит, што узрокује нагли пад приноса олова и цинка.
III. Кондиционирање пулпе
- Подешавање pH вредности
Хидролиза натријум сулфида даје јако алкални раствор, природно одржавајући pH вредност пулпе у повољном опсегу од 8,5–11. Алкална средина спречава оксидативно разлагање сулфидног филма, побољшавајући стабилност сулфидизације. - Ех контрола
Редукујући сулфидни јони смањују оксидациони потенцијал пулпе, спречавајући оксидативну деактивацију PbS филма. За високо оксидоване руде, одређени вишак натријум сулфида мора се одржавати као редукционо средство. - Таложење штетних јона тешких метала
Слободни јони Pb²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺ и Fe³⁺ у пулпи неселективно активирају минерале јаловине, смањујући селективност. S²⁻ таложи ове јоне као сулфиде, елиминишући сметње и смањујући непотребну потрошњу реагенса. - Дисперзија слузи
Производи алкалне хидролизе благо диспергују фине слузи, ублажавајући премазивање циљних минералних површина слузима.
IV. Дејство депресора/десорпције
Када се производи мешовити концентрат оксидације олова и цинка, може се додати велика количина натријум сулфида при високој концентрацији. S²⁻ конкурентно истискује адсорбовани ксантат на минералним површинама, темељно уклањајући колектор. Након прања и репулпирања, примењује се етапна сулфидизација и сепарација како би се решили закључани међусобни срасли олова и цинка. Ово се често користи у сложеним полиметалним круговима флотације мешовите руде кисеоник-сулфид.
V. Разлике у понашању натријум сулфида на минералима олова у односу на цинк
- Оксидовано олово (церусит) – формира густи PbS филм; умерена количина натријум сулфида је довољна за стабилну флотацију; само вишак изазива депресију. Погодно за флотацију олова на бази ксантата.
- Оксидовани цинк (смитсонит) – формира растресити ZnS филм; сам натријум сулфид не може да га флотира. Натријум сулфид служи само као претходна обрада, а потребни су катјонски колектори као што су октадециламин или додециламин. Преостали натријум сулфид снажно смањује флотацију оксидованог цинка.
VI. Кључни савети за индустријску праксу
- Подељено додавање: додавање и у фази млевења и у грубој флотацији ради продужења времена контакта сулфидизације.
- Јаловина од флотације олова захтева разблаживање и прање како би се смањио преостали натријум сулфид пре флотације цинка.
- За високо оксидоване руде са високим садржајем глине, комбиновати са редукционим средствима (гвоздени прах) и дисперзантима (натријум хексаметафосфат) да би се стабилизовао сулфидни филм.
Нежељени ефекти: стварање токсичног гаса покварених јаја (H₂S) – потребна је вентилација; прекомерна количина реагенса повећава трошкове; нивои сулфида у отпадним водама прелазе границе.
Посебна напомена: NaHS се, ако се користи, лако разлаже.
Време објаве: 13. јул 2026.
