Oxiderade bly-zinkmineraler (cerussit, anglesit, smithsonit, hemimorfit, etc.) har hydrofila ytor och kan inte direkt flytas med xantatkollektorer. Tillsatsen av natriumsulfid sulfiderar malmen, vilket möjliggör efterföljande adsorption av xantater. Utöver sulfidering och aktivering erbjuder natriumsulfid även selektiv sänkning, pH-justering av massa och reagensavlägsnande funktioner, vilket gör det till ett kritiskt reagens vid oxiderad bly-zinkbearbetning.
I. Sulfidisering och aktivering
- Reaktionsmekanism
Natriumsulfid hydrolyseras i vatten för att generera S²⁻- och HS⁻-joner, vilka reagerar med ytmetalljoner på oxiderade bly-zinkmineraler via upplösningsutfällning och bildar en hydrofob sulfidfilm:
Cerussit:
PbCO₃ + 2HS⁻ → PbS + CO₂ + H₂O (illustrativ reaktion; platshållare för bilden)
Smithsonit:
ZnCO₃ + 2HS⁻ → ZnS + CO₂ + H₂O (illustrativ reaktion; platshållare för bilden)
Den bildade PbS-filmen är tät och stabil, adsorberar xantat ordentligt och ger oxiderat bly en sulfidliknande flytförmåga. ZnS-filmen är lös och benägen att oxidera och lossna; natriumsulfid ensamt är otillräckligt för att flyta oxiderat zink, vilket kräver sekundär aktivering med aminkollektorer senare.
- Applikationsvärde
Utan natriumsulfid är den totala utvinningen av oxiderat bly-zink låg. Med korrekt sulfidisering ökar blyutvinningen avsevärt. Sulfidisering är en förutsättning för flotation av oxiderad malm. I praktiken tillsätts natriumsulfid först för sulfidisering, följt av xantat för selektiv blyflotation.
II. Selektiv depression
- Depression av föroreningar såsom sfalerit och pyrit
Överskott av S²⁻ i massan täcker galena-, sfalerit- och pyritytor, vilket hindrar adsorptionen av xantat och ger en hämmande effekt.
I flotationssteget för bly i bulk används en måttlig dos natriumsulfid för att endast aktivera oxiderat bly; överskott pressar ner blyet samtidigt som det kraftigt pressar ner primär sfalerit, vilket uppnår separation av zink och bly.
För zinkflotationssteget måste blykalanläggningen tvättas noggrant för att minska kvarvarande natriumsulfidkoncentration och eliminera undertryckning, innan aminkollektorer används för att utvinna zink. - Doseringsregler
Otillräcklig dosering: tunn och ofullständig sulfidfilm, låg blyåtervinning.
Måttlig dosering: full aktivering av oxiderat bly och måttlig undertryckning av sfalerit, optimal separation.
För hög dosering: överskott av S²⁻ sänker både oxiderat bly och sfalerit, vilket orsakar att bly- och zinkutvinningen minskar kraftigt.
III. Massakonditionering
- pH-justering
Hydrolys av natriumsulfid ger en starkt alkalisk lösning, som naturligt bibehåller massans pH-värde i det gynnsamma intervallet 8,5–11. Den alkaliska miljön förhindrar oxidativ nedbrytning av sulfidfilmen, vilket förbättrar sulfidiseringsstabiliteten. - Eh-kontroll
De reducerande sulfidjonerna sänker massans oxidationspotential, vilket förhindrar oxidativ deaktivering av PbS-filmen. För högoxiderade malmer måste ett visst överskott av natriumsulfid bibehållas som reduktionsmedel. - Utfällning av skadliga tungmetalljoner
Fria Pb²⁺-, Cu²⁺-, Zn²⁺- och Fe³⁺-joner i massan aktiverar icke-selektivt gångartsmineraler, vilket minskar selektiviteten. S²⁻ fäller ut dessa joner som sulfider, vilket eliminerar störningar och minskar onödig reagensförbrukning. - Slemspridning
Alkaliska hydrolysprodukter sprider milt fina slam, vilket lindrar beläggningen av målmineralytor med slam.
IV. Desorptionsdämpande/dämpande verkan
När ett blandat bly-zinkoxiderat koncentrat produceras kan en stor mängd natriumsulfid tillsättas i hög koncentration. S²⁻ förtränger kompetitivt adsorberat xantat på mineralytor och avlägsnar kollektorn noggrant. Efter tvättning och återuppmassaning tillämpas stegvis sulfidisering och separation för att lösa upp låsta bly-zink-sammanväxningar. Detta används ofta i komplexa polymetalliska syre-sulfidblandade malmflotationskretsar.
V. Beteendeskillnader hos natriumsulfid på bly- kontra zinkmineraler
- Oxiderat bly (cerussit) – bildar en tät PbS-film; måttlig natriumsulfid räcker för stabil flotation; endast överskott orsakar depression. Lämplig för xantatbaserad flotation av bly i bulk.
- Oxiderad zink (smithsonit) – bildar en lös ZnS-film; natriumsulfid ensamt kan inte få den att flyta. Natriumsulfid fungerar endast som förbehandling, och katjoniska samlare som oktadecylamin eller dodecylamin krävs. Kvarvarande natriumsulfid hämmar kraftigt flotationen av oxiderad zink.
VI. Viktiga tips för industriell praxis
- Delad tillsats: lägg till både slipningssteget och grovbearbetningsflotationen för att förlänga sulfidiseringskontakttiden.
- Blyflotationssand behöver spädas ut och tvättas för att minska kvarvarande natriumsulfid före zinkflotation.
- För högoxiderade malmer med hög lerhalt, kombinera med reduktionsmedel (järnpulver) och dispergeringsmedel (natriumhexametafosfat) för att stabilisera sulfidfilmen.
Biverkningar: generering av giftig ruttna ägggas (H₂S) – ventilation krävs; för mycket reagens ökar kostnaden; sulfidnivåerna i avloppsvattnet överskrider gränsvärdena.
Särskild anmärkning: NaHS sönderfaller lätt om det används.
Publiceringstid: 13 juli 2026
