硫化钠在选矿中的应用现状

1、硫化钠在选矿中的应用现状我国是个资源消费大国，特别是对铜、钳、锌等矿产资源的消耗更是非常巨大，而我国的资源开采回收利用规模，技术水平又有很大的差异这样的差异导致了资源的利用率低，有用资源回收率低，到2007年我国铅精矿只能满足冶炼的34曲，锌精矿也只能满足锂冶炼的73.7$左右叫我国的铜矿白给率到2008年已经下降到23%对海外铜资源的依赖程度也越来越大应的对于铜铅资源的开发和合理有效迪利用也就越来越重要。云南东川汤丹铜矿是目前全国已探明的储量最大的氧化铜矿，保有储量100万吨铜金属，平均地质品位0詔器叫属于难处理氧化铜矿。由于氧化矿选矿难度大*且选矿指标差，因此需要研究对氧化矿浮选更加有效的

2、选矿工艺和方法D硫化法存选氧化铜矿物，是到冃前为止用的比较广泛的一种选矿方陆*可以采用硫化钠、硫氢化钠、元索硫等作为硫化抓实践中生要采用硫化钠作为氧化铜矿物的硫化剂°但是在现实选矿中岀现对硫化钠的药剂消耗童大*活化时间长等因素，时刻制约着氧化铜矿的浮选过程，在经济上效益上帯来了巨大的损失°硫化钠是一种白色晶体，密度为1*856g/cmc无水硫化纳(Na;S)?t空气屮易变色.不稳定，播击或急热能引起爆炸，常见的商品为曲其名硫化钠.硫化服九水硫化钠、臭苏打、臭碱等，为白色结晶，亦具有潮解性，在空气中或受光照变成黄到棕黑色，生成硫般盐及多硫化物*因此，应在密封避光阴凍处保存防其

3、潮解n硫化钠易溶于水，在水中发生强烈水解，呈较强的碱性：刚£+凤0tNaOH4NaHS(IT)硫化钠与酸作用可产生H估气体论S有毒，经常与硫化氢气体接触会引起惯性中毒，吸入大最HjS会使人昏迷或死亡口因此，在生产中，空气中含量不得超过0,Qlng/L.硫化钠溶液能溶解新锹汞、锡的硫化物(张禺AszSsiSbA,Sb.®昭SnS>形成可瘩性的NajAsSa,NajAsSvNa.SbSn阳鈕S»Na5HgS3,赫略故可用硫化钠溶液没岀该类矿物"凶一般M2S固体含有2个结晶水，褐色，易吸潮，无水在1040°C时熔化，室温下其饱和水溶液在18*C

4、时含15.3%的Na$90°C时则含36.4%Na?S。在481以下时从水溶液中结晶析出NaS9H20,奇于48t时结品析出Na2S6H；O以及其他品体。易溶于水，在水中完全电离生成大量的S3所以Na：S是提供計的药剂。S，离子是强还原剂，易被氧化。水溶液置于空气中，慢慢被空气氧化而析出硫：2Na2S+Q+2%。=4NaOH+2£J(1-2)所以dS溶液放置时容易出现混浊.使用Na$溶液时，应采用新鲜配制的，若放置过久则失效。因为血$溶液受空气氧化而析出S,所以输送血§溶液的管道往往受到堵塞.NaS的主要制造方法是用还原剂还原硫酸钠(Na：S0j,还原剂可以是煤、

5、木炭、发生炉煤气、水煤气、天然煤气及其它还原性气体等等。这里以煤作还原剂加以说明:在850-1000-C时，用煤粉将Na2S0<还原，发生如下反应而生成M&S：a2SO4+2C=Na2S+2CO2T-49Kcal(1-3)Na2SO4+4C=Na2S+4COT-129Kcal(1-4)Na2SO,+4CO=Na2S+4CQT+31Kcal(1-5)制造步骤如下:1.Na：S熔体的制取原料配比是100份池S0.和23-24份硬煤;用粉碎机将Na2S0<和硬煤加以粉碎，并使两者充分混合均匀，然后在全反射炉内还原，温度保持在850-1000*0,反应时间约为2-3h,在反应过程中

6、每隔10-15min定期搅拌一次，这样的操作还原率能达到80-85%。得到的N/S熔体中，除了含Na$之外，还含有少量未反应的原料和由以下一系列副反应产生的一些杂质，如亚硫酸钠(NaAOj、碳酸钠(Z/OJ、硫代硫酸钠(Na2S203).硅酸纳(NaSOJ等。NSa的出现是由于NaM.还原不完全而生成的；Na£O,则是N旳S与C0?以及由原料带来的水份互相作用而产生的，或者是NazS和。2及反应生成。反应式为：Na2S+CO2+H2O=Na2CO3+H2St(1-6)(1-7)(1-7)Na2S+CO2+H2O=Na2CO3+H2ST反应生成H$及SO?气体，从反应炉中逸出，使硫受到

7、损失。硫代硫酸钠(Na&OJ的生成则是煤中的硫在反射炉中与£§0)作用而产生：Na2SO3S=Na2S2Oy(1-8)熔体中的偏硅酸盐是由煤中的灰分SiO?与NazCQ在反射炉的高温F,发生作用而生成的Nag+SiO2=Na2SiO.+CO2T(1-9)2.将N32S熔体加工使成为将从反射炉内得到的熔体，卸入容器中冷却凝固，然后破碎成粉状，多次用稀碱液浸出Na；S,使貼$尽昴溶于碱液中，将各次用稀喊液浸出的Na$溶液合并，因为其中仍含有许多固加悬浮物，应置入沉降器中静置沉降(MA的稀碱溶裁碱性很强，不能过滤，若用过滤方法除去悬浮渣子，滤布很易损坏)。沉降池的温度保持

8、；50-60-C.以防止Na$结晶析出。固体悬浮物沉降后，取上层清液进行蒸发浓缩，直至溶液溫度升髙到175-180°C,此时相应的Na2S浓度为62-64%,在蒸发过程中，因在碱液中溶解度小，首先结晶析岀为了提高NaaS的纯度，当这些晶体析岀时，必须将其除去。将含Na?S浓度为62-64%的碱液注入铁桶中冷却，即在铁桶中结成块状、焊封桶盖，即得Na?S产品。这样制得的Na$产品，大概含Na$2H2091-93%,此外尚有下列杂质:0.7-1.5%Na£0,；0.2-0.6%Na皿0.5-1.5%Na2S20s：0.7-1.3%NazS03：0.2-0.3%NaCl：%的AI

9、Q+Fed0.3-0.4%的SiO；0.3-0.7%不溶物。由于硫化钠有较强的吸湿性，其在空气中易氧化。国内目前生产的工业硫化碱是把含硫化钠约百分之六十的高浓度碱溶液注入铁桶内自然冷却，待固化后密闭以防止其潮解和氧化。硫化碱的铁皮包装存在以下几个问题：包装成本较高；废弃的包装桶会污染坏境；长期放置，产品因受铁等污染，其质量下降.如果改用塑料及尼龙袋包装，硫化钠在空气中吸湿氧化，也会使产品质量下降。鉴于以上情况，需要使硫化钠产品颗粒化，改进包装，防止其氧化和潮解。在浮选作业中，Na$用作活化剂或用作抑制剂。Na；S在浮选过程中的主要作用有四方面：硫化有色金属氧化矿；抑制各种硫化物；脱去硫化矿混合

10、精矿中的捕收剂；调整矿浆的离子成份。上面叙述过Nas是强碱弱酸的盐，易溶于水，易发生水解反应:(1-10)S?十H、Ow=±OH+(1-11)HSH2O=OHH2S(1-12)故，硫化钠溶液中含有萨、HS02等阴离子，肘离子以及硫化氢。这些离子及硫化氢的浓度，取决于硫化钠浓度和溶液的pH值，pH值高，水解平衡则向左移动,水解程度小，则S，离子多，溶液pH值低，平衡向右移动，HS和H?S增多；酸性太大,则硫化氢逸出。硫化钠在浮选中的作用与这些离子有关。硫化钠在浮选中的活化作用一般说来，氧化矿是由离子键结合而成，亲水性强，用黄药类捕收剂不易浮选.用硫化钠硫化后，在氧化矿，矿粒表面生成疏水

11、性较强的硫化物薄膜。此硫化物薄膜容易与黄药类捕收剂作用，所以，氧化矿得到活化而上浮。硫化作用在孔雀石和白铅矿表面的化学反应可用化学方程式表示如下叫Cu(0H)2CuC03Cu(0H)£uC0j+2Na$=Cu(OH)£uC032CuS+2NaOH+Na£03(1-13)PbCO3PbC03+Na2S=PbC01PbS+Na£Oj(1-14)经过硫化的矿物表面，颜色显善加深，可以证明这个反应的存在。从反应生成物是硫化物来看，硫化钠对氧化矿的活化作用是匕离子产生的,S"离子与氧化矿表面的阴离子发生置换反应，使矿粒表面从氧化物转变为硫化物。但氧化铜矿

12、表面生成的硫化铜薄膜不十分牢固，搅挣强烈时易脱落下来。高洪山等在处理湖北大冶石头嘴铜矿(以孔雀石为主的含铜矿物)时，利用多段添加N&S,多点出精矿的浮选方法，减少了中矿的循环，铜将矿品位比原来提高了2.1%,铜、金回收率分别提岛25.98%和10.81%。为了使矿浆中的萨离子不致水解变为HS离子。硫化作用一般都在碱性介质中进行，这样就会有足够的萨离子参加反应。汤亚飞对菱锌矿-褐铁矿体系的浮选研究表明，在褐铁矿胺浮选中，只有在较低pH下，胺才可以通过静电力吸附在矿物表面。但在加入也S后，使褐铁矿表面形成FeS膜，由于较高pH下，陋膜可增加对分子态胺的吸附，因此以FeS试剂颗粒做浮选，可在高pH下对褐铁矿进行胺浮选。Na2S还可用于高碱石灰体系中被离碱石灰抑制的黄铁矿的浮选活化剂。高碱体系中，黄铁矿表面覆盖了亲水性钙膜(Ca(OH).,CaSOj,使其浮选受到抑制。覃文庆等的研究表明，加入a;S后，水解出的H&离子一方面可排挤覆盖在黄铁矿表面的Cb(0H)2、及Fe(OH)?等，同时其本身又可吸附丁