सल्फाइड तांबा अयस्क की संरचना और संवर्धन
तांबा अयस्क सल्फाइड के सफल प्लवन के लिए, उनकी सतह को सल्फाइड्रिल संग्राहकों (जैंथेट्स, एरोफ्लोट्स) द्वारा हाइड्रोफोबाइज़ किया जाता है।
सल्फाइड सतह पर, ज़ैंथेट आयनों के रासायनिक निर्धारण को सुनिश्चित करने के लिए सल्फर ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं को बनाए रखा जाना चाहिए। इस प्रकार आयन खनिज के क्रिस्टल जालक में प्रवेश करते हैं, धातु आयनों के साथ बंधते हैं। यह निर्धारण प्रकृति में मोज़ेक है और खनिजों की ऊर्जावान रूप से विषम सतह के सबसे सक्रिय क्षेत्रों में अधिक हद तक प्रकट होता है।
इस तरह के उपचार के बाद, सल्फाइड की सतह पर निम्नलिखित प्रकार के यौगिक बनते हैं:
MeSO 4 + 2C 2 H 5 OCSSNa = (C 2 H 5 OCSS) Me + 2Na + + SO 4 2-
सबसे महत्वपूर्ण कॉपर सल्फाइड खनिज हैं: चाल्कोपीराइट, चाल्कोसाइट, कोवेलाइट, बोर्नाइट। चाल्कोपीराइट मुख्य और सबसे आम खनिज है। शेष खनिज द्वितीयक हैं, जो जमा में ऑक्सीकरण (कमी) से गुज़रे हैं।
चाल्कोपीराइट (CuFeS2) सबसे महत्वपूर्ण तांबा खनिजों में से एक है। यह सोने और चांदी से जुड़ा हुआ है। चाल्कोपीराइट को ज़्यादा पीसने की संभावना होती है। चाल्कोपीराइट की नई बनी सतह में कुछ हाइड्रोफोबिसिटी अंतर्निहित होती है। चाल्कोपीराइट ऑक्सीजन को सोखने में सक्षम है, जो इसकी प्लवनशीलता गतिविधि को बढ़ाता है। हालांकि, लंबे समय तक ऑक्सीकरण के साथ, चाल्कोपीराइट की सतह लोहे के हाइड्रॉक्साइड से ढक जाती है, जो तब प्लवनशीलता गुणों के बिगड़ने में प्रकट होती है। तटस्थ और थोड़े क्षारीय वातावरण में, यह लंबे समय तक हाइड्रोफोबिक रहता है।
- pH > 10 पर यह SO 42-, S 2 O 32-, S 4 O 62– आयनों के निर्माण के साथ ऑक्सीकरण करना शुरू कर देता है।
- pH = 6 पर थोड़े अम्लीय वातावरण में, यह ऑक्सीकृत हो जाता है, और Cu 2+, Fe 2+, SO 42- आयन विलयन में चले जाते हैं।
चाल्कोपीराइट को ज़ैंथेट्स, एरोफ्लोट्स और मर्कैप्टान्स द्वारा तैराया जाता है।
अवसादग्रस्त:
- साइनाइड के साथ Cu – Pb प्लवनशीलता में
- जब Cu-Mo सांद्र को अधिक सोडियम सल्फाइड से अलग किया जाता है।
Cu-Pb सांद्रों को अलग करने के लिए क्रोमेट, सल्फाइट (Na2SO3) और हाइपोसल्फाइट (Na2S2O3) का उपयोग किया जाता है, जो चाल्कोपीराइट को प्रभावित नहीं करते हैं।
चाल्कोसाइट (Cu2S) में अत्यधिक पिसाई की प्रवृत्ति होती है। इससे जुड़े तत्व हैं चांदी, सोना, कोबाल्ट, निकल, लोहा, आर्सेनिक। ज़ैंथेट्स द्वारा अच्छा प्लवन प्रदान किया जाता है।
अवसादक: सायनाइड, सोडियम सल्फाइड (Na2S), हाइपोसल्फाइट, सोडियम सल्फाइट (Na2SO3), उच्च खपत पर चूना। यह खनिज आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है, तांबे के आयन लुगदी में चले जाते हैं, जो स्फेलेराइट और पाइराइट को सक्रिय करते हैं। इसकी उपस्थिति तांबे के खनिजों को जस्ता वाले खनिजों से अलग करने को जटिल बनाती है।
कोवेलाइट (CuS) चमकीले नीले रंग की पतली परतों के रूप में होता है, जो आसानी से पतला हो जाता है। Cu+ और Cu2+, S2- और S22- आयनों की उपस्थिति से इसकी पहचान होती है। प्लवन गुणों में, यह चाल्कोसाइट के करीब है।
बोर्नाइट (Cu5FeS4) प्लवन गुणों में चाल्कोसाइट और चाल्कोपीराइट के बीच है। यह साइनाइड द्वारा अवनत होता है।
पाइराइट (FeS2) सबसे आम सल्फाइड खनिज है। संबंधित तत्व: तांबा, सोना, चांदी, आदि। काफी तेज़ी से ऑक्सीकरण होता है। पीसने के दौरान ऑक्सीजन का सक्रिय अवशोषण इसकी सतह पर आयनों SO42 -, S2O32 -, SO32 - के साथ अत्यधिक घुलनशील यौगिकों के निर्माण को मजबूर करता है।
ऑक्सीकरण के दौरान, पाइराइट की सतह पर आयरन हाइड्रॉक्साइड Fe(OH)3 की एक फिल्म बनती है। परिणामस्वरूप, तीव्र हाइड्रोफिलाइजेशन और अवसाद होता है। क्षारीय वातावरण में, यह प्रतिक्रिया बहुत सक्रिय रूप से आगे बढ़ती है। पाइराइट अवसाद की प्रतिक्रिया इस प्रकार आगे बढ़ती है। सबसे पहले, पाइराइट ऑक्सीजन के साथ परस्पर क्रिया करता है, जिसके परिणामस्वरूप ऐसे यौगिक बनते हैं जो पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं। चूने के साथ परस्पर क्रिया करते समय, एक विनिमय प्रतिक्रिया होती है, जिसके परिणामस्वरूप पाइराइट की सतह पर आयरन ऑक्साइड हाइड्रेट का एक खराब घुलनशील यौगिक बनता है।
पीएच = 6–7 पर ज़ैंथेट्स और एरोफ़्लोट्स द्वारा पाइराइट को आसानी से तैराया जा सकता है। क्षारीय वातावरण में, प्लवनशीलता खराब हो जाती है। एरोफ़्लोट्स (R 2 O 2 PSSMe) कॉपर खनिजों की तुलना में पाइराइट पर खराब अवशोषित होते हैं, जिसका उपयोग कॉपर-पाइराइट अयस्कों के चयनात्मक प्लवन में किया जाता है।
पाइराइट अवसादक क्षार और सायनाइड हैं। चूने को पाइराइट अवसादक के रूप में व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाता है। पोटेशियम परमैंगनेट (KMnO4), क्रोमेट्स (K2CrO4), और डाइक्रोमेट्स (K2Cr2O7) पाइराइट को दबाते हैं। सल्फ्यूरिक एसिड के साथ उपचारित गर्म स्टार्च चुनिंदा रूप से पाइराइट को दबाता है।
पाइराइट सक्रियण अम्लीय वातावरण में होता है।
अयस्क के प्रकार, तांबे के खनिजों की चरण संरचना और उनके समावेशन के आकार के आधार पर, 12 से 40% तांबा या उससे अधिक युक्त सांद्रण प्राप्त किया जा सकता है। तांबे और अशुद्धता सामग्री के संदर्भ में सांद्रण की गुणवत्ता प्रासंगिक मानकों और विनिर्देशों द्वारा विनियमित होती है।
