ஆக்சிஜனேற்றப்பட்ட ஈயம்-துத்தநாகத் தாதுக்களின் மிதவைப் பிரித்தெடுப்பில் சோடியம் சல்பைடின் பங்கு மற்றும் செயல்முறை

ஆக்சிஜனேற்றப்பட்ட ஈயம்-துத்தநாகத் தாதுக்கள் (செருசைட், ஆங்கிள்சைட், ஸ்மித்சோனைட், ஹெமிமார்பைட் போன்றவை) நீர் ஈர்க்கும் மேற்பரப்புகளைக் கொண்டிருப்பதால், அவற்றை சாந்தேட் சேகரிப்பான்களைக் கொண்டு நேரடியாக மிதக்கச் செய்ய முடியாது. சோடியம் சல்பைடைச் சேர்ப்பது தாதுவை சல்பைடுமயமாக்குகிறது, இது சாந்தேட்டுகளின் அடுத்தடுத்த உறிஞ்சுதலைச் சாத்தியமாக்குகிறது. சல்பைடுமயமாக்கல் மற்றும் செயலாக்கத்திற்கு அப்பால், சோடியம் சல்பைடு தேர்ந்தெடுத்தல் அடக்கம், கூழ் pH சரிசெய்தல் மற்றும் வினைப்பொருள் நீக்கம் போன்ற செயல்பாடுகளையும் வழங்குகிறது, இது ஆக்சிஜனேற்றப்பட்ட ஈயம்-துத்தநாகச் செயலாக்கத்தில் ஒரு முக்கிய வினைப்பொருளாக அமைகிறது.

I. சல்பைடாக்கம் மற்றும் செயலாக்கம்

1. வினை வழிமுறை
   சோடியம் சல்பைடு நீரில் நீராற்பகுப்பு அடைந்து S²⁻ மற்றும் HS⁻ அயனிகளை உருவாக்குகிறது, இவை ஆக்சிஜனேற்றப்பட்ட ஈயம்-துத்தநாகத் தாதுக்களின் மேற்பரப்பு உலோக அயனிகளுடன் கரைதல்-வீழ்படிதல் மூலம் வினைபுரிந்து, ஒரு நீர்வெறுப்பு சல்பைடு படலத்தை உருவாக்குகின்றன:

செருசைட்:
PbCO₃ + 2HS⁻ → PbS + CO₂ + H₂O (விளக்க வினை; படம் மாதிரி)

ஸ்மித்சோனைட்:
ZnCO₃ + 2HS⁻ → ZnS + CO₂ + H₂O (விளக்க வினை; படம் மாதிரி)

உருவான PbS படலம் அடர்த்தியாகவும் நிலையானதாகவும் உள்ளது; இது சாந்தேட்டை உறுதியாக உறிஞ்சி, ஆக்சிஜனேற்றப்பட்ட ஈயத்திற்கு சல்பைடு போன்ற மிதக்கும் தன்மையை அளிக்கிறது. ZnS படலம் தளர்வானது மற்றும் ஆக்சிஜனேற்றம் அடைந்து கழன்று விழும் தன்மை கொண்டது; ஆக்சிஜனேற்றப்பட்ட துத்தநாகத்தை மிதக்கச் செய்வதற்கு சோடியம் சல்பைடு மட்டும் போதுமானதாக இல்லை, எனவே பின்னர் அமீன் சேகரிப்பான்களைக் கொண்டு இரண்டாம் நிலை செயலாக்கம் தேவைப்படுகிறது.

2. பயன்பாட்டு மதிப்பு
   சோடியம் சல்பைடு இல்லாமல், ஆக்சிஜனேற்றப்பட்ட ஈயம்-துத்தநாகத்தின் ஒட்டுமொத்த மீட்பு குறைவாக உள்ளது. முறையான சல்பைடுமயமாக்கலுடன், ஈய மீட்பு கணிசமாக அதிகரிக்கிறது. ஆக்சிஜனேற்றப்பட்ட தாது மிதவை முறைக்கு சல்பைடுமயமாக்கல் ஒரு முன்நிபந்தனையாகும். நடைமுறையில், சல்பைடுமயமாக்கலுக்காக முதலில் சோடியம் சல்பைடும், அதைத் தொடர்ந்து தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஈய மிதவை முறைக்காக சாந்தேட்டும் சேர்க்கப்படுகின்றன.

II. தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மனச்சோர்வு

1. ஸ்பாலரைட் மற்றும் பைரைட் போன்ற அசுத்தங்களின் குறைவு
   கூழில் உள்ள அதிகப்படியான கந்தகம்²⁻, கேலினா, ஸ்பாலரைட் மற்றும் பைரைட் மேற்பரப்புகளைப் பூசி, சாந்தேட் உறிஞ்சுதலைத் தடுத்து, ஒரு மந்தப்படுத்தும் விளைவை ஏற்படுத்துகிறது.
   மொத்த ஈய மிதத்தல் கட்டத்தில், ஆக்சிஜனேற்றப்பட்ட ஈயத்தை மட்டும் செயல்படுத்த மிதமான சோடியம் சல்பைட் அளவு பயன்படுத்தப்படுகிறது; அதிகப்படியான அளவு ஈயத்தின் செயல்பாட்டை அடக்கி, முதன்மை ஸ்பாலரைட்டின் செயல்பாட்டை வலுவாக அடக்குகிறது, இதன் மூலம் துத்தநாக-ஈயப் பிரிப்பு அடையப்படுகிறது.
   துத்தநாகத்தை மீட்டெடுப்பதற்காக அமீன் சேகரிப்பான்களைப் பயன்படுத்துவதற்கு முன்பு, துத்தநாக மிதப்புப் படிநிலையில் எஞ்சிய சோடியம் சல்பைடு செறிவைக் குறைப்பதற்கும், அதன் அழுத்தக்குறைவை நீக்குவதற்கும் ஈயக் கழிவுகள் முழுமையாகக் கழுவப்பட வேண்டும்.
2. மருந்தளவு விதிகள்
   போதுமான அளவு மருந்தளவு இல்லை: மெல்லிய மற்றும் முழுமையற்ற சல்பைட் படலம், குறைந்த ஈய மீட்பு.
   மிதமான அளவு: ஆக்சிஜனேற்றப்பட்ட ஈயத்தின் முழுமையான செயலாக்கம் மற்றும் ஸ்பாலரைட்டின் மிதமான அடக்கம், உகந்த பிரிப்பு.
   அளவுக்கு அதிகமான அளவு: உபரி கந்தகம் (S²⁻) ஆக்சிஜனேற்றப்பட்ட ஈயம் மற்றும் ஸ்பாலரைட் ஆகிய இரண்டின் அளவையும் குறைத்து, ஈயம் மற்றும் துத்தநாக மீட்பு விகிதங்கள் கடுமையாகக் குறையக் காரணமாகிறது.

III. கூழ் பதப்படுத்துதல்

1. pH சரிசெய்தல்
   சோடியம் சல்பைடின் நீராற்பகுப்பு, மிகவும் காரத்தன்மை வாய்ந்த ஒரு கரைசலை உருவாக்குகிறது. இது கூழின் pH மதிப்பை 8.5–11 என்ற சாதகமான வரம்பில் இயற்கையாகவே பராமரிக்கிறது. இந்தக் காரச் சூழல், சல்பைடு படலத்தின் ஆக்சிஜனேற்றச் சிதைவைத் தடுத்து, சல்பைடாக்கல் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது.
2. கட்டுப்பாடு
   ஒடுக்கும் சல்பைடு அயனிகள் கூழின் ஆக்சிஜனேற்ற ஆற்றலைக் குறைத்து, PbS படலத்தின் ஆக்சிஜனேற்றச் செயலிழப்பைத் தடுக்கின்றன. அதிக ஆக்சிஜனேற்றப்பட்ட தாதுக்களுக்கு, ஒரு ஒடுக்கும் காரணியாக சோடியம் சல்பைடு ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு அதிகமாகப் பராமரிக்கப்பட வேண்டும்.
3. தீங்கு விளைவிக்கும் கன உலோக அயனிகளின் வீழ்படிவு
   கூழில் உள்ள தனித்த Pb²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, மற்றும் Fe³⁺ அயனிகள், கசடு கனிமங்களைத் தேர்ந்தெடுக்காமல் செயல்படுத்துவதால், தேர்ந்தெடுக்கும் திறனைக் குறைக்கின்றன. S²⁻ இந்த அயனிகளை சல்பைடுகளாக வீழ்படிவாக்குவதால், குறுக்கீடு நீக்கப்பட்டு, தேவையற்ற வினைப்பொருள் நுகர்வு குறைக்கப்படுகிறது.
4. சளி சிதறல்
   கார நீராற்பகுப்பு விளைபொருட்கள் நுண்ணிய கசடுகளை மென்மையாகச் சிதறடித்து, இலக்கு கனிமப் பரப்புகளில் கசடுகள் படிவதைக் குறைக்கின்றன.

IV. அடக்கும்/நீக்குதல் செயல்பாடு
கலப்பு ஈயம்-துத்தநாக ஆக்சிஜனேற்றப்பட்ட செறிவூட்டி உற்பத்தி செய்யப்படும்போது, ​​அதிக அளவு சோடியம் சல்பைடை உயர் செறிவில் சேர்க்கலாம். S²⁻, கனிமப் பரப்புகளில் உறிஞ்சப்பட்ட சாந்தேட்டைப் போட்டியிட்டு இடம்பெயரச் செய்து, சேகரிப்பானை முழுமையாக நீக்குகிறது. கழுவி மீண்டும் கூழாக்கிய பிறகு, இறுகிய ஈயம்-துத்தநாக இடைவளர்ச்சிகளைத் தீர்க்க, படிநிலையான சல்பைடாக்கம் மற்றும் பிரித்தல் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இது பெரும்பாலும் சிக்கலான பல்உலோக ஆக்சிஜன்-சல்பைடு கலப்புத் தாது மிதவைச் சுற்றுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

V. ஈயம் மற்றும் துத்தநாகத் தாதுக்களின் மீது சோடியம் சல்பைடின் நடத்தை வேறுபாடுகள்

1. ஆக்சிஜனேற்றப்பட்ட ஈயம் (செருசைட்) – அடர்த்தியான PbS படலத்தை உருவாக்குகிறது; மிதமான சோடியம் சல்பைடு நிலையான மிதப்புக்கு போதுமானது; அதிகப்படியான அளவு மட்டுமே சரிவை ஏற்படுத்துகிறது. சாந்தேட் அடிப்படையிலான மொத்த ஈய மிதப்புக்கு ஏற்றது.
2. ஆக்சிஜனேற்றப்பட்ட துத்தநாகம் (ஸ்மித்சோனைட்) – ஒரு தளர்வான ZnS படலத்தை உருவாக்குகிறது; சோடியம் சல்பைடால் மட்டும் இதை மிதக்கச் செய்ய முடியாது. சோடியம் சல்பைடு ஒரு முன் சிகிச்சையாக மட்டுமே செயல்படுகிறது, மேலும் ஆக்டாடெசிலமைன் அல்லது டோடிசிலமைன் போன்ற நேர்மின் அயனி சேகரிப்பான்கள் தேவைப்படுகின்றன. எஞ்சியிருக்கும் சோடியம் சல்பைடு, ஆக்சிஜனேற்றப்பட்ட துத்தநாக மிதத்தல் செயல்முறையை வெகுவாகத் தடுக்கிறது.

VI. முக்கிய தொழில்துறை நடைமுறை குறிப்புகள்

1. பிரித்துச் சேர்த்தல்: சல்பைடாக்கம் செய்யும் தொடர்பு நேரத்தை நீட்டிக்க, அரைத்தல் கட்டம் மற்றும் ரஃபிங் ஃப்ளோட்டேஷன் ஆகிய இரண்டையும் சேர்க்கவும்.
2. துத்தநாக மிதப்பு செயல்முறைக்கு முன்னர், எஞ்சிய சோடியம் சல்பைடைக் குறைப்பதற்காக ஈய மிதப்பு செயல்முறையின் கழிவுகளை நீர்த்துப் போகச் செய்து கழுவ வேண்டும்.
3. அதிக ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்ட, அதிக களிமண் கொண்ட தாதுக்களுக்கு, சல்பைட் படலத்தை நிலைப்படுத்த, ஒடுக்கும் காரணிகளான (இரும்புத் தூள்) மற்றும் சிதறடிக்கும் காரணிகளான (சோடியம் ஹெக்ஸாமெட்டாபாஸ்பேட்) ஆகியவற்றுடன் சேர்த்துப் பயன்படுத்தவும்.

பக்க விளைவுகள்: நச்சுத்தன்மை வாய்ந்த அழுகிய முட்டை வாயு (H₂S) உருவாதல் – காற்றோட்டம் தேவை; அதிகப்படியான வினைப்பொருள் செலவை அதிகரிக்கிறது; கழிவுநீரில் சல்பைடு அளவு வரம்புகளை மீறுகிறது.
சிறப்புக் குறிப்பு: NaHS பயன்படுத்தப்பட்டால், அது எளிதில் சிதைவடைந்துவிடும்.