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Sammler für die Flotation industrieller Mineralien
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(Türkischrotöl), imLauf der Erdölraffineriedas Gewicht des zu flotierenden Minerals bei höchstens 400 g/l Trübedichte, höchstens 0, 4% Sammler ver- wendet und damit eine gute Metallausbeute und Selektivität erreicht. Die Verwendung des erfindungsge- mässenSammlers ermöglicht die Verminderung des Eisenoxydgehaltes des Sandes in neutralem Medium, die nach dem Stand der Technik bisher lediglich in saurem Medium ausgeführt werden konnte.
Ein vorzugsweise verwendeter Bestandteil des erfindungsgemässen Sammlers ist die bei der Vakuumdestillation der Teeröle (die sich im allgemeinen während der Trockendestillation der Kohle z. B. während der Verkokung bilden) erhaltene und über 200 C destillierende Fraktion.
Diese Fraktion enthält hauptsächlich Anthrazen, Phenantren, Chrysen, Fluoren, Karbazol und Akrydin und ihr Erstarrungspunkt liegt unter 30-40 C. Diese Fraktion, nämlich ein Gemisch der Teeröle, wird mit 20 - 50 Gew. % Oleum mit, einem SO, Gehalt über l o bei Temperaturen von 100-130 C, gegebenenfalls mit Schwefelsäure und und erhöhten Temperaturen bei Anwesenheit eines Katalysators mindestens 30 Minuten lang sulfoniert und das sulfonierte Rohprodukt sodann mit Soda und/oder Ammoniak bis zu einem pH-Wert von 6 - 7, 5 neutralisiert.
Als weiterer Grundstoff des erfindungsgemässen Sammlers kann die rohe Sulfonsäure verwender werden, die sich bei der Schwefelsäure-Raffination von naphtenösen aromatischen Erdölen während der im Anschluss an das Ablassen des SäureharzesdurchLauge erfolgenden Neutralisation bildet. Diese roheSulfo- seife enthält etwa 500/0 Erdöl und mindestens 30-40% Sulfoseife.
Zur Herstellung des Sammlers werden den Alkali- oder Ammoniumsalzen des mono-, di- odertrisul- fosauren Teeröls und/oder der rohen Sulfoseife verschiedene Lino- und linolenhaltige Pflanzenölsäuren mit einer Säurezahl über 100 und mit einer Jodzahl über 80, wie Elain oder Elaidin, zugesetzt. Diese letzterwähnten Pflanzenölsäuren sind Nebenprodukte der Speiseöl- und Seifenfabrikation und können aus dem Seifenniederschlag nach Säurebehandlung oder Autoklavspaltung gewonnen werden.
Die Zusammensetzung des Flotationsreagens wird so eingestellt, dass die Pflanzenölsäurekomponenten und die aromatischen Sulfoderivate im Verhältnis 1 : 2, 5-5 gemischt werden, wogegen die Viskosität des Gemenges durch seinen Wassergehalt geregelt wird ; der Wassergehalt wird vorzugsweise auf mindestens 510 eingestellt. Die Teeröle, die einen Hauptbestandteil des Sammlers bilden, kamen bisher bloss für Heizzwecke in Frage. Die rohe Sulfoseife konnte bei den bekannten Verfahren erst nach weiterer Behandlung (Polymerisation und Kondensation) in saurem Medium als Sammler gebraucht werden. Mit der Verwendung der Ölsäurekomponenten können kostspielige Bestandteile des Sammlerreagens, wie Elain, er- setzt werden.
Im Sinne der Erfindung kann daher die Herstellung von Sammlerreagentien auf eine wirtschaftlichere Basis gestellt werden.
Durch Anwendung des erfindungsgemässen Sammlers kann die Flotierung der meisten Oxyd-, Karbo-
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Herstellung überdies wirtschaftlicher ist, umfasst dementsprechend einen weiteren Kreis als die der'be-kannten gebräuchlichsten Sammler. DerSammler wurde bei der Anreicherung durch Flotation von Fluorit, Baryt, scheelit, Eisenerzen und uranhältigen Erzen mit Erfolg verwendet. Besonders vorteilhaft ist seine Anwendung unter anderem bei der Entfernung des Eisenoxydes und anderer Schwermetalloxyde oder von SilikatverunreinigungenausgewaschenemSand. Beidieser Verwendung bedeutet jene Tatsache noch einen weiteren Vorteil, dass mit diesem Sammler die Flotation in neutralem bzw. annähernd neutralem Medium durchgeführt werden kann, wogegen die bekannten Sammler nur in saurem Medium ihre Wirkung ausüben.
Der so gewonnene Reinsand ist für die Herstellung feinen Weissglases infolge seines extrem niedrigen Eisenoxydgehaltes geeignet. Ebenso vorteilhaft verwendbar ist der Sammler in neutralem oder annähernd neu- T@alem Medium bei der Flotation eisen-und schwermetalloxydhältiger Mineralien, sowie bei der Trennung des Glimmers von Apatit und Feldspat. Die einzelnen Komponenten des erfindungsgemässen Sammlers besitzen, jede für sich allein, nicht jene technische Mehrwirkung, die das Gemenge derselben gegenüber den bekanntensammlern aufweist.
Ergebnisse der Vergleichsversuche, die mit dem Sammler und mit dessen Komponenten separat bei der Flotation von Glassand zwecks Verminderung der Eisenoxydverunreinigungen durchgeführt wurden, sind aus der nachfolgenden Tabelle ersichtlich :
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<tb>
<tb> Sammler <SEP> PH <SEP> Fettgehalt <SEP> des <SEP> flotierten
<tb> Sandes <SEP> 0/0 <SEP>
<tb> Sulfoniertes <SEP> Chrysenöl <SEP> 7 <SEP> 0,25
<tb> Sulfoniertes <SEP> Anthrazenöl <SEP> 7 <SEP> 0,21
<tb> RoheSulfonseife <SEP> auf <SEP> Erdölbasis <SEP> 7,5 <SEP> 0,22
<tb> Rohe <SEP> Sulfoseife <SEP> auf <SEP> Erdölbasis <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 05
<tb>
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<tb>
<tb> Sammler <SEP> PH <SEP> FO-Gehalt <SEP> des <SEP> flotierten
<tb> Sandes <SEP> %
<tb> Sulfoniertes <SEP> Anthrazenöl <SEP> 3 <SEP> 0,05
<tb> Pflanzenölsäure <SEP> 8 <SEP> 0, <SEP> 26.
<tb>
Sammler <SEP> gemäss <SEP> der
<tb> Erfindung
<tb> a/Gemisch <SEP> von <SEP> ungesättigten
<tb> Ölsäuren <SEP> und <SEP> sulfoniertem
<tb> Teeröl <SEP> im <SEP> Verhältnis <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 4 <SEP> 7-8 <SEP> 0,042
<tb> b/Gemisch <SEP> von <SEP> ungesättigter
<tb> Ölsäure <SEP> und <SEP> roher <SEP> Sulfoseife
<tb> auf <SEP> Erdölbasis <SEP> im <SEP> Verhältnis
<tb> 1 <SEP> : <SEP> 4 <SEP> 7-5 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP>
<tb> c/Gemisch <SEP> von <SEP> roher <SEP> Sulfoseife
<tb> auf <SEP> Erdölbasis, <SEP> sulfoniertem
<tb> Chrysen <SEP> und <SEP> ungesättigten
<tb> Ölsäuren, <SEP> im <SEP> Verhältnis
<tb> 1 <SEP> : <SEP> 3 <SEP> :
<SEP> 1 <SEP> 7, <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP>
<tb>
Es wurde die Sammlerwirkung der einzelnen Komponenten des erfindungsgemässen Sammlers in Abhängigkeit vom PH-Wert während der eisengehaltvermindernden Flotation des Glassandes untersucht. Die Ergebnisse sind in Fig. 1-3 zu sehen. In Fig. 1 wird die Sammlerwirkung der Alkali- bzw. ammoniumsalze der sulfonierten aliphatischen, alicyklischen und aromatischen gesättigten und ungesättigten Kohlenwasserstoffe in Abhängigkeit vom PH-Wert dargestellt.
Auf der Abszisse der Fig. l ist der PH-Wert der Trübe, auf der linken Ordinate der Gewichtsteil des schwimmenden Produktes, auf der rechten Ordinate der Fettgehalt des Reinproduktes dargestellt, Kurve"a"ist kennzeichnend hinsichtlich der Mengengestaltung des schwimmenden Produktes, Kurve"b"hin-
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dert. Beim neutralen PH-Wert beträgt der Fe0-Gehalt des Glassandes also 0, 250/0, daher erfolgt keine Flotation.
In Fig. 2 wird die Sammlerwirkung der Ölsäuren in Abhängigkeit vom PH-Wert dargestellt. Die Be- zeichllungsweise der Fig. 2 stimmt mit Fig. 1 überein.
Daraus kann festgestellt werden, dass beim pH-Wert 3 praktisch keine Flotation erfolgt, beim neutralen PH-Wert geht das zu flotierende Material ohne jegliche Selektion ab, dagegen beim PH-Wert 9, also in basischem Medium, sinkt zwar der Eisenoxydgehalt des angereicherten Sandes, entspricht jedoch die Qualität des flotierenden Produktes nicht den Vorschriften.
Aus diesen Diagrammen ist ersichtlich, dass die zwei Komponenten des erfindungsgemässen Sammlers an sich angewendet, im neutralen Medium zur Durchführung einer Flotation nicht geeignet sind.
In Fig. 3 wird die Sammlerwirkung der sulfonierten Derivate bzw. Salze der mit Ölsäuren modifizierten aliphatischen, alicyklischen und aromatischen, gesättigten und ungesättigten Kohlenwasserstoffe, im neutralen Medium in Abhängigkeit vom Ölsäuregehalt gezeigt.
Die Bezeichnungsweise der Fig.3 stimmt mit Fig 1 mit einer Ausnahme überein, denn auf der Abszisse wird der Ölsäuregehalt des Sammlers in Gewichtsprozenten aufgetragen.
AusFig3. ist ersichtlich, dass der Sammler gemäss der Erfindung mit etwa 12-18 Gew.-% Ölsäuregehalt in solchem Masse zur Flotation geeignet ist, dass der Eisenoxydgehalt des angereicherten Sandes unter 0, 05% fällt, demgemäss die Flotation in neutralem Medium durchgeführt werden kann.
Die folgenden Beispiele sollen weitere Einzelheiten der Erfindung näher erläutern : Beispiel l : Die Herstellung des S ammlers kann folgenderweise ausgeführt werden :
400 kg Chrysenöl mit einem höheren Siedepunkt als 2000C in Vakuum, das bei der Verkokung ver-
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bei 160 C sulfoniert. Nach der Sulfonierung wird das Reaktionsgemisch mit 350 kg Wasser, das 150 kg Ammoniaksoda enthält, stufenweise neutralisiert. Die Neutralisation verläuft unter starker Wärmebildung.
DemNeutralisationsgemischwerden 150-200 kg Seifenniederschlag-Fettsäure mit einer Säurezahl von170 und einer Jodzahl über 80, z. B. 130, beigemischt. Das Gewicht des Fertigproduktes mit mittlerer Viskosität beträgt etwa 1100 kg, bei einem Wassergehalt von 20-30go.
DieHerstellungdesSammlers kann auch so vorgenommen werden, dass zu 550-580 kg Sulfoseife etwa 145 kgSeifenniederschlag-Fettsäuremiteiner Säurezahl von 170 und einer Jodzahl von 130 gemischt werden. Die Sulfoseife kann bei der schwefelsauren Raffinierung naphtöser, aromatischer Erdöle, nachAblassen des Säureharzes, gewonnen werden. Schliesslich kann der Sammler auch derart hergestellt werden, dass Erdölsulfonat, Teerölsulfonat und gesättigte Ölsäuren enthaltende Seifenniederschlag-Fettsäure im Verhältnis von 1 : 3 : 1 vermengt werden.
Die Anwendung als Flotationsmittel des hergestellten Sammlers ist an Hand der Beispiele 2,3 und 4 näher erläutert.
Beispiel2 :AlsAnlagefürdieFlotationwurdeeinemechanischeFlotationszellemituntererluftzufuhr, System Denver, mit 2 l Rauminhalt verwendet. Bei Quarzsandflotation wurde als Rohmaterial quarzsand von Fehervaresurgo mit 0,3-0,4% Fe2O3-Gehalt eingesetzt, Dieser Sand wurde vor der Aufarbeitung zwischen 100-600 Mikron Feinheitsgrenzen klassiert und bei 1000 g/l Trübedichte bei 6,5-7, 5 PH-Wert konditioniert. diesem Gemisch werden, berechnet auf 1 kg Erz, 2, 5 kg Flotationsreagens in Form von 10% igerwäs- seriger Emulsion zugegeben. Nach einer Konditionierung von 10 min, wird die Trübe auf 230 g/l Trü- bedichteverdünntund das aufzuarbeitende Material mit dieser Trübedichte auf die Flotationszelle aufge- geben, wobei auch der Rührmotor und die Belüftung in Betrieb gesetzt werden.
Der Fe 20-Gehalt des gewonnenen Produktes beträgt 0, 05%, wogegen der Gewichtsverlust bloss 5-100/0 ist. 2 3
Beispiel 3 : In der Anlage gemäss Beispiel 1, wurde Baryt bzw. ein Barytmineral mit BaS04-Ge- haltvon 18% flotiert. Nach Vermahlen und Verrichtung der üblichen Konditionierungsmassnahmen wurde die Trübe des Gemisches auf 200 g/l verdünnt und 2 g/kg Sammler hinzugegeben. Der bei der Flotation eingestellte PH-Wert beträgt 7-8. Als Ergebnis der Flotation wurde bei mindestens 85% Metallausbeuteein Konzentrat von 400/0 Baryt gewonnen, wobei der Barytgehalt des Abganges bloss 4% betrug.
Beispiel 4 : Der in Beispiel 1 dargestellten Anlage wurde Fluoriterz von Patkaszüzvar mit 4,5% CaF2-Gehalt bei 7-8 pH-Wert flotiert. Nach den üblichen Aufbereitungsmassnahmen wurdedie Trübedichte
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g/lPATENTANSPRÜCHE :
1. Sammler für die Flotation industrieller Mineralien im neutralen oder annähernd neutralen Medium, vorzugsweisezwischenpH-Wertenvon6,5-7,5, dadurchgekennzeichnet,dasserausverschiedenen Pflanzenölsäuren bzw. ungesättigten Pflanzenölen, vorzugsweise aus derem Gemisch besteht, dem Alkali und/oder Ammoniumsalze von sulfonierten Derivaten von aliphatischen, alicyklischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen mit mehr als 10 Kohlenstoffatomen beigemengt sind, wobei deren Alkali-und Ammoniumsalze im Verhältnis 1 :
2,5-5, vorzugsweise 1 : 4, gemischt sind und dass der Sammler einen Gehalt von mindestens 5% Wasser aufweist.