آکسیڈائزڈ لیڈ-زنک دھاتوں کے فلوٹیشن میں سوڈیم سلفائیڈ کا کردار اور طریقہ کار

آکسائڈائزڈ لیڈ زنک معدنیات (سیروسائٹ، اینگلسائٹ، سمتھسونائٹ، ہیمیمورفائٹ، وغیرہ) میں ہائیڈرو فیلک سطحیں ہوتی ہیں اور انہیں زانتھیٹ جمع کرنے والوں کے ساتھ براہ راست تیرا نہیں جا سکتا۔ سوڈیم سلفائیڈ کا اضافہ ایسک کو سلفیڈائز کرتا ہے، جو بعد میں زانتھیٹس کو جذب کرنے کے قابل بناتا ہے۔ سلفیڈائزیشن اور ایکٹیویشن کے علاوہ، سوڈیم سلفائیڈ سلیکٹیو ڈپریشن، پلپ پی ایچ ایڈجسٹمنٹ، اور ریجنٹ کو ہٹانے کے افعال بھی فراہم کرتا ہے، جو اسے آکسائڈائزڈ لیڈ-زنک پروسیسنگ میں ایک اہم ریجنٹ بناتا ہے۔

I. سلفیڈائزیشن اور ایکٹیویشن

1. رد عمل کا طریقہ کار
   S²⁻ اور HS⁻ آئنوں کو پیدا کرنے کے لیے سوڈیم سلفائیڈ پانی میں ہائیڈولائز کرتا ہے، جو آکسیڈائزڈ لیڈ‑زنک معدنیات پر سطحی دھات کے آئنوں کے ساتھ تحلیل‑برسات کے ذریعے رد عمل ظاہر کرتا ہے، جس سے ایک ہائیڈروفوبک سلفائیڈ فلم بنتی ہے:

سیروسائٹ:
PbCO₃ + 2HS⁻ → PbS + CO₂ + H₂O (مثالی رد عمل؛ تصویر پلیس ہولڈر)

سمتھسونائٹ:
ZnCO₃ + 2HS⁻ → ZnS + CO₂ + H₂O (تمثالی رد عمل؛ تصویر پلیس ہولڈر)

بننے والی PbS فلم گھنی اور مستحکم ہے، زانتھیٹ کو مضبوطی سے جذب کرتی ہے اور سلفائیڈ نما فلوٹ ایبلٹی کے ساتھ آکسائڈائزڈ لیڈ کو عطا کرتی ہے۔ ZnS فلم ڈھیلی ہے اور آکسیکرن اور لاتعلقی کا شکار ہے۔ اکیلے سوڈیم سلفائیڈ تیرتے ہوئے آکسائڈائزڈ زنک کے لیے ناکافی ہے، جسے بعد میں امائن جمع کرنے والوں کے ساتھ ثانوی ایکٹیویشن کی ضرورت ہوتی ہے۔

2. درخواست کی قیمت
   سوڈیم سلفائیڈ کے بغیر، آکسیڈائزڈ لیڈ زنک کی مجموعی بحالی کم ہے۔ مناسب سلفیڈائزیشن کے ساتھ، سیسہ کی بازیابی نمایاں طور پر بڑھ جاتی ہے۔ آکسیڈائزڈ ایسک فلوٹیشن کے لیے سلفیڈائزیشن ایک شرط ہے۔ عملی طور پر، سوڈیم سلفائیڈ کو سلفیڈائزیشن کے لیے پہلے شامل کیا جاتا ہے، اس کے بعد سلیکٹیو لیڈ فلوٹیشن کے لیے xanthate شامل کیا جاتا ہے۔

II انتخابی افسردگی

1. اسفالرائٹ اور پائرائٹ جیسی نجاستوں کا تناؤ
   گودے میں اضافی S²⁻ galena، sphalerite، اور pyrite کی سطحوں کو کوٹ دیتا ہے، جو xanthate جذب کرنے میں رکاوٹ پیدا کرتا ہے اور افسردگی کا اثر پیدا کرتا ہے۔
   بلک لیڈ فلوٹیشن مرحلے میں، ایک اعتدال پسند سوڈیم سلفائیڈ کی خوراک صرف آکسیڈائزڈ لیڈ کو چالو کرنے کے لیے استعمال کی جاتی ہے۔ پرائمری اسفالرائٹ کو سختی سے افسردہ کرتے ہوئے اضافی افسردگی سیسہ بناتی ہے، اس طرح زنک لیڈ کی علیحدگی حاصل ہوتی ہے۔
   زنک فلوٹیشن مرحلے کے لیے، زنک کی وصولی کے لیے امائن جمع کرنے والوں کو استعمال کرنے سے پہلے، بقیہ سوڈیم سلفائیڈ کے ارتکاز کو کم کرنے اور ذہنی دباؤ کو ختم کرنے کے لیے سیسہ کی ٹیلنگ کو اچھی طرح دھونا چاہیے۔
2. خوراک کے قواعد
   ناکافی خوراک: پتلی اور نامکمل سلفائیڈ فلم، کم لیڈ ریکوری۔
   اعتدال پسند خوراک: آکسائڈائزڈ لیڈ کی مکمل ایکٹیویشن اور اسفالرائٹ کا اعتدال پسند ڈپریشن، بہترین علیحدگی۔
   ضرورت سے زیادہ خوراک: اضافی S²⁻ آکسائڈائزڈ لیڈ اور اسفالرائٹ دونوں کو دباتا ہے، جس کی وجہ سے سیسہ اور زنک کی بازیافت تیزی سے گرتی ہے۔

III گودا کنڈیشنگ

1. پی ایچ ایڈجسٹمنٹ
   سوڈیم سلفائیڈ کے ہائیڈرولیسس سے ایک مضبوط الکلائن محلول نکلتا ہے، قدرتی طور پر گودا پی ایچ کو 8.5-11 کی موافق رینج میں برقرار رکھتا ہے۔ الکلائن ماحول سلفائیڈ فلم کے آکسیڈیٹیو سڑن کو روکتا ہے، سلفیڈائزیشن استحکام کو بڑھاتا ہے۔
2. اے کنٹرول
   سلفائیڈ آئنوں کو کم کرنے سے گودا کی آکسیکرن صلاحیت کم ہوتی ہے، PbS فلم کے آکسیڈیٹیو غیر فعال ہونے سے روکتی ہے۔ انتہائی آکسیڈائزڈ کچ دھاتوں کے لیے، سوڈیم سلفائیڈ کی ایک خاص مقدار کو کم کرنے والے ایجنٹ کے طور پر برقرار رکھا جانا چاہیے۔
3. نقصان دہ بھاری دھاتی آئنوں کی بارش
   گودا میں مفت Pb²⁺، Cu²⁺، Zn²⁺، اور Fe³⁺ آئن غیر منتخب طور پر گینگو معدنیات کو چالو کرتے ہیں، انتخابی صلاحیت کو کم کرتے ہیں۔ S²⁻ ان آئنوں کو سلفائیڈ کے طور پر پیش کرتا ہے، مداخلت کو ختم کرتا ہے اور غیر ضروری ریجنٹ کی کھپت کو کم کرتا ہے۔
4. کیچڑ بازی
   الکلائن ہائیڈولائسز مصنوعات ہلکے سے باریک کیچڑ کو پھیلاتی ہیں، کیچڑ کے ذریعے ہدف کے معدنی سطحوں کی کوٹنگ کو کم کرتی ہے۔

چہارم ڈپریشن/ڈیسورپشن ایکشن
جب ایک مخلوط لیڈ-زنک آکسائڈائزڈ ارتکاز تیار کیا جاتا ہے، تو زیادہ مقدار میں سوڈیم سلفائیڈ کو شامل کیا جا سکتا ہے۔ S²⁻ معدنی سطحوں پر جذب شدہ زانتھیٹ کو مسابقتی طور پر ہٹاتا ہے، کلیکٹر کو اچھی طرح سے ہٹاتا ہے۔ دھونے اور ہٹانے کے بعد، بند لیڈ-زنک انٹرگروتھ کو حل کرنے کے لیے مرحلہ وار سلفیڈائزیشن اور علیحدگی کا اطلاق کیا جاتا ہے۔ یہ اکثر پیچیدہ پولی میٹالک آکسیجن سلفائیڈ مکسڈ ایسک فلوٹیشن سرکٹس میں استعمال ہوتا ہے۔

V. لیڈ بمقابلہ زنک معدنیات پر سوڈیم سلفائیڈ کے طرز عمل میں فرق

1. آکسائڈائزڈ لیڈ (سیروسائٹ) - ایک گھنے PbS فلم بناتا ہے؛ اعتدال پسند سوڈیم سلفائیڈ مستحکم فلوٹیشن کے لیے کافی ہے۔ صرف ضرورت سے زیادہ ڈپریشن کا سبب بنتا ہے. xanthate پر مبنی بلک لیڈ فلوٹیشن کے لیے موزوں ہے۔
2. آکسیڈائزڈ زنک (سمتھسونائٹ) - ایک ڈھیلی ZnS فلم بناتی ہے۔ صرف سوڈیم سلفائیڈ اسے تیر نہیں سکتا۔ سوڈیم سلفائیڈ صرف ایک پری ٹریٹمنٹ کے طور پر کام کرتا ہے، اور کیشنک جمع کرنے والے جیسے کہ اوکٹاڈیسیلامائن یا ڈوڈیکیلامین کی ضرورت ہوتی ہے۔ بقایا سوڈیم سلفائیڈ آکسائڈائزڈ زنک فلوٹیشن کو سختی سے دباتا ہے۔

VI کلیدی صنعتی مشق کی تجاویز

1. تقسیم کا اضافہ: سلفیڈائزیشن کے رابطے کا وقت بڑھانے کے لیے پیسنے کے مرحلے اور کھردری فلوٹیشن دونوں میں شامل کریں۔
2. زنک فلوٹیشن سے پہلے بقایا سوڈیم سلفائیڈ کو کم کرنے کے لیے لیڈ فلوٹیشن ٹیلنگ کو کم کرنے اور دھونے کی ضرورت ہوتی ہے۔
3. بہت زیادہ آکسیڈائزڈ، اونچی مٹی کی کچ دھاتوں کے لیے، سلفائیڈ فلم کو مستحکم کرنے کے لیے کم کرنے والے ایجنٹوں (آئرن پاؤڈر) اور ڈسپرسنٹ (سوڈیم ہیکسامیٹا فاسفیٹ) کے ساتھ ملا دیں۔

ضمنی اثرات: زہریلی بوسیدہ انڈے گیس (H₂S) کی پیداوار - وینٹیلیشن کی ضرورت ہے؛ ضرورت سے زیادہ ریجنٹ لاگت میں اضافہ کرتا ہے۔ گندے پانی میں سلفائیڈ کی سطح حد سے زیادہ ہے۔
خصوصی نوٹ: NaHS، اگر استعمال کیا جائے تو آسانی سے گل جاتا ہے۔