Oxiderede bly-zinkmineraler (cerussit, anglesit, smithsonit, hemimorphit osv.) har hydrofile overflader og kan ikke flydes direkte med xanthatkollektorer. Tilsætning af natriumsulfid sulfiderer malmen, hvilket muliggør efterfølgende adsorption af xantater. Ud over sulfidering og aktivering yder natriumsulfid også selektiv depression, justering af pulp-pH og reagensfjernelsesfunktioner, hvilket gør det til et kritisk reagens i oxideret bly-zinkbehandling.
I. Sulfidisering og aktivering
- Reaktionsmekanisme
Natriumsulfid hydrolyserer i vand og danner S²⁻- og HS⁻-ioner, som reagerer med overflademetalioner på oxiderede bly-zinkmineraler via opløsningsudfældning og danner en hydrofob sulfidfilm:
Cerussit:
PbCO₃ + 2HS⁻ → PbS + CO₂ + H₂O (illustrativ reaktion; billedpladsholder)
Smithsonit:
ZnCO₃ + 2HS⁻ → ZnS + CO₂ + H₂O (illustrativ reaktion; billedpladsholder)
Den dannede PbS-film er tæt og stabil, absorberer xantat fast og giver oxideret bly en sulfidlignende flydeevne. ZnS-filmen er løs og tilbøjelig til oxidation og løsrivelse; natriumsulfid alene er utilstrækkelig til at flyde oxideret zink, hvilket kræver sekundær aktivering med aminkollektorer senere.
- Anvendelsesværdi
Uden natriumsulfid er den samlede udvinding af oxideret bly-zink lav. Med korrekt sulfidisering øges blyudvindingen betydeligt. Sulfidisering er en forudsætning for flotation af oxideret malm. I praksis tilsættes natriumsulfid først til sulfidisering, efterfulgt af xanthat til selektiv blyflotation.
II. Selektiv depression
- Nedbrydning af urenheder såsom sphalerit og pyrit
Overskydende S²⁻ i pulpen dækker overfladerne af galena, sphalerit og pyrit, hvilket hæmmer adsorptionen af xanthat og producerer en undertrykkende effekt.
I flotationstrinnet for bulkbly anvendes en moderat dosis natriumsulfid til kun at aktivere oxideret bly; overskud undertrykker bly, mens det kraftigt undertrykker primær sfalerit, hvorved der opnås separation af zink og bly.
Til zinkflotationstrinnet skal blyaffaldet vaskes grundigt for at reducere den resterende natriumsulfidkoncentration og eliminere undertryk, før aminkollektorer anvendes til at genvinde zink. - Doseringsregler
Utilstrækkelig dosering: tynd og ufuldstændig sulfidfilm, lav blyudvinding.
Moderat dosering: fuld aktivering af oxideret bly og moderat undertrykkelse af sfalerit, optimal separation.
For høj dosering: overskydende S²⁻ undertrykker både oxideret bly og sfalerit, hvilket forårsager et kraftigt fald i udvindingen af bly og zink.
III. Pulpebehandling
- pH-justering
Hydrolyse af natriumsulfid giver en stærkt alkalisk opløsning, der naturligt opretholder pulpens pH-værdi i det gunstige område på 8,5-11. Det alkaliske miljø forhindrer oxidativ nedbrydning af sulfidfilmen, hvilket forbedrer sulfideringsstabiliteten. - Eh-kontrol
De reducerende sulfidioner sænker oxidationspotentialet i pulpen og forhindrer oxidativ deaktivering af PbS-filmen. For stærkt oxiderede malme skal et vist overskud af natriumsulfid opretholdes som reduktionsmiddel. - Udfældning af skadelige tungmetalioner
Frie Pb²⁺-, Cu²⁺-, Zn²⁺- og Fe³⁺-ioner i pulpen aktiverer ikke-selektivt gangstensmineraler, hvilket reducerer selektiviteten. S²⁻ udfælder disse ioner som sulfider, hvilket eliminerer interferens og reducerer unødvendigt reagensforbrug. - Slimspredning
Alkaliske hydrolyseprodukter spreder mildt fine slimpartikler og letter belægningen af målmineraloverflader med slim.
IV. Depressiv/desorptionsvirkning
Når der produceres et blandet bly-zinkoxideret koncentrat, kan en stor mængde natriumsulfid tilsættes ved høj koncentration. S²⁻ fortrænger kompetitivt adsorberet xanthat på mineraloverflader og fjerner opsamleren grundigt. Efter vask og genpulpning anvendes trinvis sulfidering og separation for at opløse fastlåste bly-zink-sammenvoksninger. Dette bruges ofte i komplekse polymetalliske oxygen-sulfid blandede malmflotationskredsløb.
V. Adfærdsforskelle mellem natriumsulfid og blymineraler
- Oxideret bly (cerussit) – danner en tæt PbS-film; moderat natriumsulfid er tilstrækkeligt til stabil flotation; kun overskud forårsager depression. Velegnet til xantatbaseret bulkblyflotation.
- Oxideret zink (smithsonit) – danner en løs ZnS-film; natriumsulfid alene kan ikke flyde den. Natriumsulfid tjener kun som forbehandling, og kationiske samlere såsom octadecylamin eller dodecylamin er nødvendige. Resterende natriumsulfid undertrykker kraftigt flotationen af oxideret zink.
VI. Vigtige tips til industriel praksis
- Delt tilsætning: Tilføj både formalingstrinnet og grovbearbejdningsflotationen for at forlænge sulfidiseringskontakttiden.
- Blyflotationsaffald skal fortyndes og vaskes for at reducere resterende natriumsulfid før zinkflotation.
- For stærkt oxiderede malme med højt lerindhold kombineres med reduktionsmidler (jernpulver) og dispergeringsmidler (natriumhexametafosfat) for at stabilisere sulfidfilmen.
Bivirkninger: dannelse af giftig rådne æggas (H₂S) – ventilation påkrævet; for meget reagens øger omkostningerne; spildevandssulfidniveauer overstiger grænseværdierne.
Særlig bemærkning: NaHS nedbrydes let, hvis det anvendes.
Opslagstidspunkt: 13. juli 2026
