Oksidirani minerali olova i cinka (cerusit, anglesit, smithsonit, hemimorfit, itd.) imaju hidrofilne površine i ne mogu se direktno flotirati sa ksantatnim kolektorima. Dodavanje natrijum sulfida sulfidizira rudu, omogućavajući naknadnu adsorpciju ksantata. Pored sulfidizacije i aktivacije, natrijum sulfid također pruža selektivnu depresiju, podešavanje pH pulpe i funkcije uklanjanja reagensa, što ga čini ključnim reagensom u preradi oksidiranog olova i cinka.
I. Sulfizacija i aktivacija
- Mehanizam reakcije
Natrijum sulfid hidrolizira u vodi stvarajući S²⁻ i HS⁻ ione, koji reaguju sa površinskim metalnim ionima na oksidovanim mineralima olova i cinka putem rastvaranja-precipitacije, formirajući 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)
Formirani 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 natrijum sulfid nije dovoljan za plutanje oksidiranog cinka, što kasnije zahtijeva sekundarnu aktivaciju sa aminskim kolektorima.
- Vrijednost primjene
Bez natrijum sulfida, ukupni prinos oksidiranog olova i cinka je nizak. Uz pravilnu sulfidizaciju, prinos olova se značajno povećava. Sulfidizacija je preduvjet za flotaciju oksidirane rude. U praksi se prvo dodaje natrijum 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 efekat.
U fazi flotacije olova, umjerena doza natrijum sulfida se koristi 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 zaostala koncentracija natrijum sulfida i eliminisala depresija, prije upotrebe aminskih kolektora za izdvajanje cinka. - Pravila doziranja
Nedovoljna doza: tanak i nepotpun sulfidni film, nizak oporavak olova.
Umjerena doza: 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
Hidroliza natrijum sulfida daje snažno alkalni rastvor, prirodno održavajući pH pulpe u povoljnom rasponu od 8,5-11. Alkalna sredina sprječava oksidativnu razgradnju sulfidnog filma, povećavajući stabilnost sulfidizacije. - Eh kontrola
Redukujući sulfidni ioni smanjuju oksidacijski potencijal pulpe, sprječavajući oksidativnu deaktivaciju PbS filma. Za visoko oksidirane rude, određeni višak natrijum sulfida mora se održavati kao redukciono 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, eliminirajući interferenciju i smanjujući nepotrebnu potrošnju reagensa. - Disperzija sluzi
Alkalni hidrolizni proizvodi blago dispergiraju 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 natrijum sulfida pri visokoj koncentraciji. S²⁻ kompetitivno istiskuje adsorbovani ksantat na mineralnim površinama, temeljito uklanjajući kolektor. Nakon pranja i ponovnog pulpiranja, primjenjuje se stepenasta sulfidizacija i separacija kako bi se riješili začepljeni međusobni rastovi olova i cinka. Ovo se često koristi u složenim polimetalnim krugovima flotacije miješane rude kisik-sulfid.
V. Razlike u ponašanju natrijum sulfida na mineralima olova u odnosu na cinka
- Oksidirano olovo (cerusit) – formira gusti PbS film; umjerena koncentracija natrijum sulfida dovoljna je za stabilnu flotaciju; samo višak uzrokuje depresiju. Pogodno za flotaciju olova na bazi ksantata.
- Oksidirani cink (smithsonit) – formira rastresiti ZnS film; sam natrijum sulfid ga ne može flotirati. Natrium sulfid služi samo kao predtretman, a potrebni su i kationski kolektori poput oktadecilamina ili dodecilamina. Preostali natrijum 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.
- Jalovine od flotacije olova potrebno je razrijediti i isprati kako bi se smanjio preostali natrijum sulfid prije flotacije cinka.
- Za visoko oksidirane rude s visokim udjelom gline, kombinirajte s redukcijskim sredstvima (željezni prah) i disperzantima (natrijum heksametafosfat) kako biste stabilizirali sulfidni film.
Nuspojave: stvaranje otrovnog plina pokvarenih jaja (H₂S) – potrebna je ventilacija; prekomjerna količina reagensa povećava troškove; nivoi sulfida u otpadnim vodama prelaze granice.
Posebna napomena: NaHS se, ako se koristi, lako razgrađuje.
Vrijeme objave: 13. jula 2026.
