Estudio de los mecanismos de activación de la esfalerita con Cu(Ⅱ)y Pb(Ⅱ)

摘要

This article presents results of an experimental study on the sphalerite activation with Cu(Ⅱ) and Pb(Ⅱ), whose main objective was to investigate the activation mechanisms and to evaluate the magnitude of the hydrophobization achieved with both chemical species. The hydrophobicity acquired by the mineral due to the interaction with the activator and collector (sodium isopropyl xanthate) is characterized making use of the contact angle technique. The results show that Cu(Ⅱ) replaces the Zn of the external layers of the mineral, promoting the sulfide (S~(2-)) oxidation to produce a mixture of CuS, Cu_2S and S°, of hydrophobic nature. The subsequent interaction with xanthate increases the hydrophobicity of the mineral surface. In turn, Pb(Ⅱ) activation of sphalerite is due to the formation of a PbS layer that reacts with xanthate to produce hydrophobic species (e.g., PbX_2). It is also observed that the hydrophobicity of sphalerite activated with Pb(Ⅱ) is favored under air atmospheres, as compared to that obtained under nitrogen atmospheres. It is concluded that the hydrophobicity achieved by lead activation may be of the same order of magnitude to that deliverately induced by copper activation.%Este artículo presenta los resultados de un estudio experimental sobre la activación de esfalerita (ZnS) con Cu(Ⅱ) y Pb(Ⅱ), cuyo objetivo principal consistió en investigar los mecanismos de activación y en evaluar la magnitud relativa de la hidrofobización alcanzada con ambas especies químicas. La hidrofobicidad que la superficie mineral adquiere como resultado de la interacción con los activadores y colectores tipo xantato (ditiocarbonatos alquflicos, R-O-CS_2-), se caracteriza mediante la técnica del ángulo de contacto. Los resultados muestran que el Cu(Ⅱ) es intercambiado por el Zn de las capas exteriores del cristal, promoviendo la oxidación de sulfuro (S~(2-)) para producir una mezcla de CuS, Cu_2S y S°, de naturaleza hidrofóbica. La interacción posterior con el xantato, hace que la hidrofobicidad de la superficie se incremente. Por su parte, la activación con Pb(Ⅱ) se debe a la formación de una capa de PbS, la cual reacciona espontáneamente con el xantato para producir especies hidrofóbicas (e.g., PbX_2). Se observa que la hidrofobización de la esfalerita acondicionada con Pb(Ⅱ) se favorece en atmósferas de aire, en comparación con la obtenida en atmósferas de nitrógeno. Se concluye que la hidrofobización alcanzada de manera inadvertida con el Pb(Ⅱ), puede llegar a ser del mismo orden de magnitud que la hidrofobización inducida deliberadamente mediante la activación con cobre.