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Verfahren zur Aufbereitung von Erzen unter Anwendung von Öl und Wasser.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Verfahren zum Aufbereiten von Erzen aus erzhaltigen Mineralien durch Behandlung mit Öl oder gewissen Teerprodukten und ähnlichen Substanzen, welche im nachfolgenden der Einfachheit halber als Öle angeführt werden sollen.
Die trennende Eigenschaft von Öl oder dgl. auf metallische Substanzen bildet die Grundlage schon bekannter Verfahren zum Sondern der metallischen Erzbestandteile von taubem Gestein. So wurde z. B. Öl zum Aufschwemmen metallischer Mineralien aus Erzbroi und auch zur Herstellung einer Erzbreimasse empfohlen, von welcher das Ganggestein nachträglich mittelst Wasser ausgewaschen werden konnte.
Es hat sich gezeigt, dass diese Eigenschaft des Öles in wesentlich wirkungsvollerer Weise zu Tage tritt, wenn das Öl in einer solch feinen Verteilung in Wasser zur Anwendung kommt, wie sie nur durch Emulgieren erreicht werden kann. Die Mischung von Wasser und Öl kann zu diesem Zwecke angesäl1ert oder alkalisch gemacht oder aber kann dem Wasser ein Emulsionsmittel, wie z. H. Seife zugesetzt werden.
Wenn dabei das Ver- haltnis des Öles innerhalb geeigneter Grenzen gehalten wird, deren Wahl sich natürlich nach der Natur der zu behandelnden Mineralien und Beschaffenheit des Öles selbst richtet, und wenn die Mischung des Wassers mit emulgiertem Öl und dem erzhaltigen Gestein frundtich durchgeführt wird, so adhericren die mit Öl überzogenen Erzteilchen und bilden Körner oder Ballen, welche auf Grund ihrer Schwere oder überwiegender Grösse unter Vermittlung eines geeigneten Sichters leicht von dem tauben Gestein getrennt werden können.
Dieses Vorfahren wird beispielsweise wie folgt ausgeführt :
In einem geeigneten, in einer Ausführungsform nachträglich beschriebenen Apparat
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") es auf die Gangteilchen so viel als möglich zu hindern, wird das Erzpulver mit dem Wasser zuerst in Berührung gebracht und dann Öl zugeführt. Während des Rührens ballen sich die metallischen Teilchen zusammen und bilden Körner oder Ballen. Dieses Agglome- rieren der metallischen Bestandteile der Mineralien ermöglicht im weiteren Verlauf des Verfahrens ein weitgehendes Trennen der metallischen Teilchen.
In der Praxis ist das Verfahren ein kontinuierliches, d. b. Wasser, gemahlenes Erz oder Erxbrei und Öl, in oder nicht in Emulsion werden kontinuierlich einer Anzahl von Gefusson zugeführt, wahrend die Rührprodukte in eine Setzmaschine oder einen Separator eingebracht werden, wobei vorteilhaft Aufwärtsstrom verwendet wird, die Gangmasse bezw. deren Partikelchen abzuführen, während die metallischen Erzkörner am Boden des Gefässes abgesetzt werden.
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O@ agglomerierten Erzteilchen durch nachträgliche Entölung der letzteren und Überführung derselben in ein einen trennbaren Zustand durch ein Emulsion herbeiführendes Mittel, dessen Wirkung beliebig verändert werden kann.
Zur Ausführung dieses wesentlichsten Teiles des
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Verfahrens werden die metallischen und durch Öl von dem Gestein getrennten agglomerierten Erztoilchen mit einem in Lösung befindlichen Emulsionsmittel, beispielsweise löslicher Seife, alkalischer Oleate usw. gemischt und verrührt, nachdem denselben ein geeigneter Zusatz von löslichem Alkali, vorteilhaft Ätzkali oder kaustischer Soda zugesetzt worden ist.
Man hat gefunden, dass die Affinität verschiedener Mineralien zum Öl verschieden ist, so dass durch die Behandlung der durch das Öl agglomerierten Erzteilchen mit einer alkalischen Emuisionsiösung von einem gewissen Gehalt der die Emulsion herbeiführenden Mittel, das Mineral kleinster Affinität von diesen Bestandteilen abgeschieden werden kann, und dass durch darauffolgende Erhöhung des Gehaltes der Lösung an Emulsionsmitteln oder durch t entsprechende Veränderung der Mischung der Lösung, die Erzteilchen entsprechender Affinität der Reihe nach voneinander gesondert werden können.
In der Zeichnung ist das Verfahren durch die Darstellung zweier zur Ausführung desselben dienenden Anlagen veranschaulicht. Fig. 1 zeigt die Anlage zur Trennung der metallischen Erzteilchen und Fig. 2 die Aufbereitung bezw. Gattieruffg derselben.
Eine Anzahl von Mischgefässpn Al, J 3 A6 (Fig. 1) sind mit entsprechenden Rührvorrichtungen. B ausgestattet, deren Antrieb von zwei Wellen BI erfolgt. Das zerkleinerte Erz findet seinen Weg durch den Trichter C und Wasser strömt von einem Gefäss D zunächst in das erste Gefäss Al, während Öl, in Emulsion nachfolgend, aus einem
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mit den metallischen Teilen der Masse und der mit Öl überzogenen Bestandteile untereinander zu bewirken.
Die metallischen Bestandteile der Masse erhalten dabei bloss eine dünne Ölschicht, welche ungenügend ist, um das spezifische Gewicht derselben wesentlich zu verringern und ballen sich während des Rührens zu Klumpen oder Körnern verschiedener Grösse zusammen, während die Gangmasse von dem Öl unbeeinflusst bleibt.
Um die Flüssigkeit, in welcher die Trennung vor sich geht, in angesäuertem Zustand zu erhalten, wird eine kleine Menge von Schwefel-oder anderer Säure in ein oder mehrere
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Nach Rühren der Mischung wird letztere in den Scheider G gebracht, welcher von einem Gefäss H aus durch ein Rohr H1 mit angesäuertem Wasser gespeist wird. Da die Metalik-örner schon ihrer Grösse wegen spezifisch schwerer oder doch nicht leichter sind als das taube Gestein, aber durch das Rühren und Agglomerieren ein grösseres Volumen einnehmen als die Gangteilchen, so sink''n sie mit einer gewissen Menge schweren Sandes auf den Boden des Gefässes herab und werden durch ein Rohr Gl in das Gefäss Ab überführt, während der leichtere Sand stromaufwärts zu einem Auslass G2 und von hier zu einem Sandsammler J gelangt, dessen Wasser vermittelst einer Pumpe J1 in den Behälter D zurückgepumpt werden kann.
Um die Metallkörner von dem schweren Sand zu trennen, wird die Mischung in den Gefässen A5,, 46 einer weiteren Rührung unterworfen und hierauf in einen zweiten Scheider K gebracht, aus welchem der metallgehalt bezw. die Erzballen durch ein Rohr K1 vom Boden des Scheiders in ein Gefäss L übergeführt werden, während der Sand durch das Rohr K2 ähnlich wie früher nach einem Gefässe M gelangt, dessen Wasser ebenso wie das Wasser aus dem Gefässe L durch eine Pumpe MI der Wiederverwendung zugeführt wird.
Bei basischer Ausführung des Prozesses mit einer an Stelle der Säure zugesetzten alkalischen Seife wird letztere in geeigneter Menge in den mit Aufwärtsstrom arbeitenden
Scheider eingebracht, wobei die Zuführung der alkalischen Emulsionsmittel und des Öles
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bringen des Metalles konstant zu erhalten. Die Schoider können Waschapparate, Setz- maschinen, Stromapparate und andere sein, die sich zur Sonderung des tauben Gesteins von den Erzen nach vorliegendem Verfahren eignen.
Die Menge des Emulsionsmittels hängt ab von der Dicke und Natur des Öles. Wird
Seife verwendet, so genügt ein Zusatz von drei bis fünf Gewichtsteilen, wobei diese Menge von Seife ungefähr in dem zehnfachen Gewichtsvolumen Wasser aufgelöst wird. Für die Emulsionsfähigkeit ist ein geringer Gehalt von Alkali im Emulsionsmittel sehr vorteilhaft.
Das verwendete Öl selbst kann organisches, vegetabilisches oder mineralisches Öl sein oder aber aus einer Mischung der letzteren bestehen, oder es können solche Kohlen- oder Holzteerprodukte oder sonstige Substanzen verwendet werden, deren physische Affinität wie die der Öle für metallische Mineralien verschieden ist von derjenigen für Gesteins- produkte.
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Das Emulsionsmittel kann jede Substanz sein, welche geeignet ist, das'Öl in fein verteiltem. Zustande im Wasser verteilt zu erhalten, ohne selbst einen Einfluss auf die Mineralien oder auf die gatierende Wirkung des Öles zu äussern, wie z. B. Seife, alkalische Kresylate oder andere Mittel, deren Lösungen in Wasser beim Rühren Schaum bilden.
Bei diesem Verfahren wird die Menge des Emiilsionsmittels je nach der Menge des angewendeten Öles so niedrig als möglich gehalten, um unnötige Verschwendung der alkalischen oder basischen Bestandteile zu verhüten. Wird Seife verwendet, so tritt die Fettsäure, wenn sie durch den Zusatz einer Mineralsäure zur Lösung freigemacht wird, zu dem Mineral und kann nachträglich wieder gewonnen werden. Die Emulsion kann in manchen Fällen, z. B. bei Verwendung schwererer Öle oder Teerarten, dadurch unterstützt worden, dass dieselben zuerst mit einer kleinen Menge einer Fettsäure oder eines fetten Öles gemengt werden. Es ist vorteilhaft, während des Verlaufes des ganzen Prozesses ein und dasselbe Emulsionsmittel zu verwenden.
Um das Öl nach Trennung der Metallkörner vom Ganggestein wieder zu gewinnen, kann die Behandlung der Körner mit verstärkten Emulsionsmitteln erfolgen, wobei das Abstreifen der Ölschichten durch Abreibung unterstützt werden kann. Die Verstärkung der
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befindlichen Base oder beider bewirkt werden, wobei die Wirkungsfähigkeit der Lösung von dem verwendeten Öl und der Natur des metallischen Minerales abhängt.
In manchen Fällen, wo das Erz nur wenig Mineral enthält, werden zwecks Vergrösserung der Granullerfähigkeit gepulvertes Mineral oder andere Substanzen, die sich für diesen Prozess eignen, dem Erz zugesetzt ; oder ein Teil des bereits granulierten und gesichteten Minerales kann in das unter Behandlung stehende Erz zurückgebracht werden.
Zur Ausführung des Verfahrens wird das Erz auf zwei oder drei Grössen sortiert, welche dann getrennt voneinander behandelt werden. Gewisse Erze lassen es vorteilhaft
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der Ballen durch Rollen der Masse bewirkende Vorrichtungen zu verwenden.
Die Scheidung der so verarbeiteten Erze findet vorteilhaft in einem in Fig. 2 der Zeichnung dargestellten Apparate statt.
Die mitteinander verbundenen Mischgefässe N1-N6 sind mit Rührvorrichtungen 0 ausgestattet, deren Betätigung von den Wellen 01 erfolgt. Die ölige, granulierte, vom
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In den Aufwärtsstrom-oder anderen Setzmaschinen zur mechanischen Trennung bezw.
Entfernung der von der agglomerierten'Masse befreiten Mineralien können entweder Lösungen von gleicher Stärke oder aber-durch Vordünnung geschwächte Lösungen zur Verwendung kommen, insoweit als sie ein Wiederagglomerieren der getrennten Mineralien verhindern.
Das Öl wird in mehr oder weniger emulgiertem Zustande von den granulierten Erztei !chon als Dichtschicht"oder konzentrierte Emulsion aus der zum Gattieren verwendeten Lösung ausgeschieden und kann diese Abscheidung des Öles sowie das Ausbringen ölfreier Lösung für die Wiederverwendung durch die Anwendung mechanischer Scheider beschleunigt werden.
Da Öl in jeder Gattierungsperiode zur Entfernung gelangt, so ist es allgemein vorteilhaft für das Verfahren, die Agglomerierleörper in einem verhältnismässig weichen oder breiigen Zustande durch die Verwendung einer genügenden Menge von Öl zu halten oder wenn nötig, können die Erzkiümpchen, wenn sie durch Abgabe von Öl für die mechanische Trennung zu klein geworden sind, abermals mit Öl oder Ölem11Jsion versetzt werden oder aber es kann Öl oder Ölemulsion zu der zu verwendenden Scheidelösung in geeignet kleinen Mengen zugesetzt werden, um die Ballen in für das Gattieren geeigneter Grösse zu erhalten, Die Anwesenheit einer gewissen Menge von Öl in der Lösung unterstützt die Trennungsarbeit der Erzarten durch Verhinderung eines zu raschen Zerfallens der agglomerierten Produkte.
Die getrennten Mineralien können entwässert oder in Zentrifugen oder sonst mechanisch betätigten Trockenapparaten zwecks Trocknung und Wiedergewinnung der Lösung behandelt werden.
In der beschriebenen Anlage erfolgt die Scheidung und die örtliche Trennung der metallischen von den steinigen Bestandteilen des Erzes in voneinander getrennten Vorrichtungen und Setzmaschinen oder dgl. ; doch ist es natürlich, dass die Anordnung eine derartige sein kann, dass der genannte Vorgang in einem einzigen Gefässe ermöglicht wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Aufbereitung von Erzen unter Anwendung von Öl und Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzpulver in eine geringe C) menge in emuligertem Zustande enthaltendes (angesäuertes oder alkalisches bezw. seifiges) Wasser eingebracht und
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