Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Депрессирующие действия цианидов



 

Цианиды нашли широкое применение при селективной флотации Cu−Zn и Pb−Cu−Zn полиметаллических руд как депрессор цинковой обманки, пирита и некоторых медных сульфидов.

Для депрессии применяются:

1. Цианистый калий, (KCN).

2. Цианплав, основной частью которого является Ca(CN)2.

3. K2Zn(CN)4 – цианистая комплексная соль цинка.

4. Ферроцианид K3[Fe(CN)6] красная кровяная соль.

5. Ферроцианид K4[Fe(CN)6] желтая соль.

Цианистый калий − соль сильного основания и слабой кислоты, поэтому в воде он гидролизуется:

KCN+H2O↔KOH+HCN

 

Константа диссоциации HCN весьма мала:

 

KHCN=4·10-7

 

Депрессию вызывает ион CN , содержание которого определяется степенью диссоциации. Чем выше концентрация ионов H+, тем ниже концентрация ионов CN . Поэтому для увеличения активности ионов CN , а также чтобы не выделялась свободная HCN, необходимо повышать щелочность раствора (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Зависимость концентрации ионов[CN-] от рН

рН
CN- 0,02 0,3 2,4 31,7 33,8 52,0 53,0 53,1

Цианистые соединения очень сильные яды. В качестве противоядия применяется сернокислое железо, перекись водорода, марганцы. Ионы CN с железом образуют комплексное соединение, которое является безвредным.

В качестве депрессора цианид применяется при флотации в следующих случаях:

– при отделении галенита от сфалерита;

– при разделении сфалерита и пирита в присутствии медного купороса;

– при разделении сульфидов меди и сфалерита, галенита и халькопирита;

– при доводке молибденового концентрата для депрессии цветных металлов (халькопирита, сфалерита и пирита).

Объяснение механизма депрессирующего действия цианида связывается исследователями с основными химическими свойствами циан-иона и способность его к взаимодействию и комплексообразованию с катионами тяжелых металлов. Это взаимодействие идет в 2 стадии:

– образование осадков трудно-растворимых цианидом соединений;

– при действии на эти соединения избытка цианида они растворяются с образованием цианистых комплексных соединений.

Классическим примером может служить депрессия сфалерита. При действии цианида возможно образование следующих соединений:

 

ZnSO4+2KCN=Zn(CN)2+K2SO4

 

Выпавший осадок предотвращает образование ксантогената цинка и гидрофилизирует поверхность минерала (осаждаясь на ней).



При избытке KCN:

 

Zn(CN)2+2KCN=K2[Zn(CN)4]

 

Этот комплекс хорошо растворяется в воде, то есть диссоциирует на K+ и [Zn(CN)4]2-, а внутрикомплексное соединение обладает низкой константой диссоциации, поэтому ожидать в пульпе значительной концентрации ионов Zn нельзя.

Депрессирующее действие цианидов связано с циан ионами. При достаточной концентрации этих ионов анионы ксантогената не закрепляются на поверхности минералов и даже способны десорбироваться ввиду неустойчивости соединений ксантогенатов с катионами этих минералов. Например, так сфалерит депрессируется цианидом:

 

Zn(ROCSS)2+4KCN=K2[Zn(CN)4]+2ROCSSK

 

Это происходит в том случае, если цианид с металлом сульфида способен дать прочный комплексный ион, т. е. происходит растворение образовавшегося ксантогената цинка.

По мнению Годена сфалерит содержит активирующие соединения меди в виде изоморфного соединения. Вследствие чего образуется не KX цинка, а KX меди. Цианид растворяет активационную пленки CuS на поверхности ZnS. А если с поверхности сфалерита убрать ионы меди, то взаимодействие с KX не будет.

Каковский считает, что происходит растворение коллекторной пленки, т.е. замещение ксантогената на поверхности минерала ионами цианида. Он разбил все минералы на 3 группы (по величине растворимости этилксантогенатов этих металлов).

1. Pb, Bi, Sb, As, Sn растворимость низкая;

2. Cu, Pt, Aq, Cd, Hq растворимость средняя;

3. Fe, Au, Ni, Zn растворимость высокая.

Металлы 1 группы не образуют с цианидом прочных труднорастворимых простых или комплексных соединений.

Металлы 2 группы образуют с цианидом комплексные соединения, но депрессирующиеся при высоком расходе цианида.



Металлы 3 группы образуют комплексные соединения и легко депрессируются цианидом при малом расходе.

Условием депрессии сульфидов Fe и Cu является отсутствие диксантогенида в сорбционном слое, хотя плотность сорбции «химически» закрепившегося собирателя может быть в этих условиях еще весьма значительной.

Металлы первой группы могут быть легко отделены при помощи цианида от металлов 2 и 3 групп. Для разделения металлов 2 и 3 группы требуется точная дозировка цианида.

Разделение минералов внутри групп невозможно произвести. Часто цианиды применяют вместе с цинковым купоросом (рис. 2.10.).

При этом увеличивается эффективность, а расход цианида уменьшается при соотношении NaCN: ZnSO4=1÷3 до 1÷6. Существуют различные мнения о механизме депрессирующего действия цианида и цинкового купороса, а также одного цинкового купороса.

Считается, что при соотношении 1÷3 избытка цианида нет, а при соотношении 1÷6 образуется коллоидный осадок Zn(CN)2. Считают, что этот осадок (осаждается) закрепляется на сфалерите и гидрофилизирует его и препятствует закреплению собирателя.

Полагают, что в условиях щелочной пульпы сульфат цинка превращается в гидроокись Zn, которая поглащает из раствора ионы Cu, активирующие ZnS, а также может осаждаться на ZnS, препятствуя его взаимодействию с собирателем.

Флотацию медно-цинковых руд с депрессией сфалерита проводят при невысоком значении pH, так как при высоком значении происходит растворение образовавшегося на поверхности ZnS осадка Zn(CN)2:

 

Zn(CN)2+2KOH→Zn(OH)2+KCN

 

образующийся KCN дополнительно увеличивает растворение Zn(CN)2, так как:

Zn(CN)2+2KCN→K2[Zn(CN)4],

 

K2[Zn(CN)4] - соединение растворимое.

Но может иметь место и другой процесс, а именно при высокой щелочности будет происходить растворение Zn(СN)2 с образованием цинкатов K2ZnO2. Zn(OH)2 депрессор, но более слабый, чем цианид. Растворение его при высоком значении pH уменьшает депрессию, так как образуется K2ZnO2 – растворимое соединение.

Для всех минералов, депрессируемых циан-ионом, имеется его критическая концентрация (25мг/л KХ), мг/л:

пирит – 0,1;

халькопирит– 0,42;

ковелин – 36;

халькозин – 180.

Из других цианистых соединений в качестве депрессоров применяется ферри- и ферроцианиды - красная кровяная соль K3[Fe(CN)6] и желтая K4[Fe(CN)6].

Депрессия происходит вследствие образования малорастворимых железо-цианистых солей на поверхности минералов. Если речь идет о депрессии пирита, то образуется Fe2[Fe(CN)6], где ионы К замещаются ионами двух валентного железа.

При депрессии медных минералов, особенно вторичных образуется Cu[Fe(CN)6], поэтому желтая и красная соли типичные депрессоры для вторичных сульфидов меди и пирита.

Таким образом, депрессия происходит с образованием химически закрепленного соединения (pH – 7–8). При больших значениях pH цианистые соединения замещаются гидратом окиси железа и меди Fe(OH)3, Cu(OH)2.

Таким образом, депрессирующее действие цианида зависит от его концентрации и ксантогената, минералогического состава разделяемых минералов, ионного состава пульпы и от длины углеводородной цепи ксантогената. Чем больше длина тем устойчивее он к цианиду. При селективной флотации в случае использования цианидов целесообразно применение ксантогенатов с короткой углеводородной цепью.

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2018 год. Все права принадлежат их авторам!