<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindungbetrifft ein Verfahren zur Konzentration von Magnesit in schweren Suspensionen und Flüssigkeiten sowie andern Methoden der Gravitationskonzentration, bei vorhergehender Dekarbonisierung des Karbonats zum Zwecke der Änderung der Volumengewichte (spezifische Gewichte).
Das Verfahren hat die Aufgabe der Gewinnung von Magnesitkonzentrat hoher Qualität bei einer wirtschaft- lich tragbaren Ausnützung der Rohstoffe. Ausserdem wird durch das Verfahren eine Konzentration von Magnesiten ermöglicht, welche nach bisherigen Methoden nicht konzentriert werden konnten. Dies bezieht sich insbesondere auf die Beseitigung von Silikat und freiem Kalzit mit ziemlich gleichen spezifischen Gewichten aus dem Magnesit.
Die Veränderungen der physikalisch-chemischen Eigenschaften der Mineralien zwecks Erzielung verschiedener Volumengewichte erreicht man erfindungsgemäss durch das Brennen des Magnesits bei einer bestimmten Temperatur, bei welcher eine teilweise oder gänzliche Dekarbonisierung erreicht wird und eine anschliessende Behandlung des gebrannten Materials mit Wasser, in welchem ein oberflächenaktives
EMI1.1
dung (Alkylarylsulfonat und Äthylenoxyd-Alkylphenol). Es wird in einer Menge von 0, 09 g/l Wasser eingesetzt und an der Oberfläche der Mineralien adsorbiert.
Gemäss den bisher bekannten Erfindungen und technologisch angewandten Verfahrender Gravitationskonzentration wurde die Veredelung von Magnesit nur in den Fällen natürlicher Unterschiede der spezifischen bzw. der Volumengewichte einzelner Mineralien vorgenommen. Unter Beibehaltung gleicher Prinzipien der Graviatationskonzentration wurde der Erfindung zufolge festgestellt, wie Änderungen der Volumengewichte der einzelnen Mineralien zur Trennung im nassen Zustande ermöglicht werden. Bei alledem wurde der Notwendigkeit Rechnung getragen, dass die erfolgten physikalisch-chemischen Veränderungen die Qualität des Magnesits für die überwiegende Verwendung in der Industrie feuerfester Erzeugnisse nicht beeinflussen.
Die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens gliedert sich in folgende Stufen :
1. Anreicherung von Magnesit der Grössenklasse 0, 2 bis 60 mm durch eine der bekannten Methoden der Gravitationskonzentration in schweren Suspensionen oder schweren Flüssigkeiten zwecks Beseitigung eines Teiles der schädlichen Komponenten mit unterschiedlichen Volumengewichten im Naturzustande. Diese Stufe ist nicht unbedingt notwendig und wird nur in den Fällen angewandt, wenn in den leichten Fraktionen des Naturmagnesits genügend taubes Gestein mit sehr niedrigem Volumengewicht vorhanden ist. Soweit dies nicht der Fall ist, kann die erste Stufe wegfallen.
2. Die gegebenenfalls in der ersten Stufe aufbereiteten Magnesitmineralien werden bei einer bestimmten Temperatur gebrannt, welche von folgenden Bedingungen abhängig ist : a) Wenn in dem tauben Gestein nur die Mineralien - Träger von Si02 vertreten sind, liegt die Brenntemperatur im Bereich von 600 bis 11000C und hängt ausschliesslich von dem technologischen Prozess der Sinterung, welche nicht Gegenstand der Erfindung ist, ab. b) Soweit in dem Magnesiterz als schädliche Komponenten neben Si02 -Mineralien auch Dolomit vertreten ist, soll die Temperatur des Brennens unter 6800C liegen, damit die Dekarbonisierung des Magnesits erfolgen kann, während das Kalziumkarbonat nicht dekarbonisiert wird. c) Falls sich in dem Erz auch freier Kalzit befindet, muss die Brenntemperatur bis 11000C betragen, u. zw. zwecks vollständiger Dekarbonisierung.
d) Nur im Falle e) wird das Erz in einer weiteren Stufe zwecks Beseitigung des gebrannten freien Kalzits behandelt. Das erreicht man in der Weise, dass die gebrannten Mineralien in Wasser mit einem Gehalt der oben erwähnten oberflächenaktiven Verbindungen eingetaucht werden. Auf diese Weise bildet sich, neben andern Reaktionsprodukten aus demfreien Kalziumoxyd Kalziumhydroxyd. Das Kaliumhydroxyd kann durch seine Wasserlöslichkeit leicht ausgewaschen und auf diese Weise aus dem Magnesit entfernt werden.
3. Nach der dritten Stufe (bzw. der zweiten, falls kein freier Kalzit vorhanden ist) erfolgt die Konzentration in schweren Suspensionen bzw. Flüssigkeiten mit einem bestimmten spezifischen Gewicht zur Trennung. Das Magnesitkonzentrat schwimmt als leichtere Komponente, während das taube Gestein sinkt.
4. Die gewonnenen Konzentrate können in Abhängigkeit vom Sinterprozess unmittelbar behandelt werden.
Wegen der Anwesenheit kleinklassierten Materials und verminderter Festigkeit werden die gewonnenen Konzentrate in Abhängigkeit von der Auswahl der Anlage für die Produktion von Sinter brikettiert.
Der ausserordentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, dass ein grosser Unterschied in den Volumengewichten zwischen den Komponenten des tauben Gesteins und den reinen in dem Magnesiterz enthaltenen Komponenten geschaffen wird. Auf diese Weise wird eine sehr grosse Trennschärfe bei der Gewinnung der Magnesitkomponente ermöglicht. Diese Methode kann universell auch bei andern Mineralien, in welchen die einzelnen Komponenten Karbonate sind, angewandt werden.
Im folgenden Beispiel sind die Ergebnisse, die unter Anwendung der Erfindung an dem Magnesit"Tmava" erzielt wurden, wiedergegeben. Das Beispiel soll die Erfindung erläutern, ohne ihren Umfang zu beschränken.
Das Muster des Magnesits"Trnava" wurdenach dem vorher beschriebenen Verfahren, u. zw. durch alle Stufen, behandelt.
<Desc/Clms Page number 2>
Es wurde die Grössenklasse 0, 2 bis 15 mm mit folgendem Anteil an schädlichen Komponenten verarbei- tet : 8i02 : 12, 12% ; CaO : 2, 39%.
Die Behandlung in der ersten Phase erfolgt nach der bekannten Methode der Gravitationskonzentration in schweren Suspensionen oder schweren Flüssigkeiten (wie Tetrabromäthan). Bei einem bestimmten spezifischen Gewicht (im vorliegenden Beispiel 2,4 kg/dm3) erfolgt die erste Stufe der Anreicherung des Magnesits. Das Konzentrat I stellt hiebei die sinkende und das taube Gestein die schwimmende Komponente dar. Das Abtrennen des Konzentrats in der ersten Stufe kann in bekannten Vorrichtungen (Zyklon, statischer Konus und Mulden) durchgeführt werden.
Nach der ersten Konzentrationsstufe wurden folgende Ergebnisse erhalten :
Tabelle 1
EMI2.1
<tb>
<tb> Klassierung <SEP> Spez. <SEP> Gewicht <SEP> Si02 <SEP> % <SEP> CaO <SEP> % <SEP> Ausbeute <SEP> %
<tb> (mm) <SEP> kg/dm
<tb> taubes
<tb> Gestein <SEP> 21, <SEP> 49 <SEP> 2, <SEP> 89 <SEP> 23, <SEP> 50 <SEP>
<tb> 2, <SEP> 0-15 <SEP> 2, <SEP> 40 <SEP>
<tb> Konzentrat <SEP> 8,39 <SEP> 2,20 <SEP> 76,40
<tb>
Da in dem verarbeiteten Erz freier Kalzit anwesend war, wurde das Mineral bei Temperaturen bis zu 1100 C gebrannt, um das Kalziumkarbonat in Kalziumoxyd zu überführen. Dieses wurde nach dem oben als Stufe 2d angegebenen Verfahren zu Kalziumhydroxyd umgesetzt und als solches ausgewaschen.
Durch die Auswaschung des Ca (OH) 2 aus dem in der ersten Stufe gewonnen und in der zweiten Stufe gebrannten Konzentrat verringert sich der Gehalt an CaO von 2, 2 auf 0, 82%.
Die weitere Anreicherung des Magnesits erfolgt durch Ausnützung der nach dem Brennen bestehenden Unterschiede der spezifischen Gewichte mittels der bekannten Gravitationskonzentration mit schweren Suspensionen (z. B. mit Ferrosilizium) bzw. schweren Flüssigkeiten (z. B. Tetrabromäthan), wobei nunmehr die leichtere Magnesium-Komponente schwimmt und das taube Gestein sinkt.
Die in der letzten Konzentrationsphase gewonnenen Resultate sind in der Tabelle 2 dargestellt.
Tabelle 2
EMI2.2
<tb>
<tb> Klassierung <SEP> Spez. <SEP> Gewicht <SEP> Si02 <SEP> % <SEP> CaO <SEP> % <SEP> Ausbeute <SEP> %
<tb> (mm) <SEP> kg/dm
<tb> Konzentrat <SEP> 0, <SEP> 26 <SEP> 0, <SEP> 82 <SEP> 82, <SEP> 36 <SEP>
<tb> 2, <SEP> 0-15 <SEP> 2, <SEP> 00 <SEP>
<tb> taubes
<tb> Gestein <SEP> 46, <SEP> 36-17, <SEP> 64 <SEP>
<tb>
Aus den vorangehenden Resultaten ergibt sich die Gesamtausbeute der behandelten Kornklasse sowie des gesamten Musters :
EMI2.3
EMI2.4
(2, 0-15 mm) == 61, 0%.
Die Ausbeute bezogen auf den gesamten Materialeingang, einschliesslich der Klasse unterhalb 0, 2 mm, die nicht behandelt wurde, beträgt :
EMI2.5
EMI2.6
<Desc/Clms Page number 3>
Die Grössenklasse 0, 2 bis 2, 0 mm wurde einemähnlichenBrennverfahreninLaboruntersuchungen unter- worfen. Die in der ersten Konzentrationsstufe erhaltenen Ergebnisse gibt die Tabelle 3 wieder :
Tabelle 3
EMI3.1
<tb>
<tb> Klassierung <SEP> Spez. <SEP> Gewicht <SEP> SiO2% <SEP> CaO <SEP> % <SEP> Ausbeute <SEP> %
<tb> (mm) <SEP> kg/dm3
<tb> taubes <SEP> Gestein <SEP> 28, <SEP> 60 <SEP> 3, <SEP> 42 <SEP> 37, <SEP> 40 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 2-2, <SEP> 0 <SEP> 2, <SEP> 20 <SEP>
<tb> Konzentrat <SEP> 10, <SEP> 47 <SEP> 1, <SEP> 80 <SEP> 62, <SEP> 60 <SEP>
<tb>
Auch hier erfolgt das Brennen bei Temperaturen bis 1100OC, wobei die Brenndauer von der Art des Ofens und der Kornzusammensetzung des Rohstoffs abhängt.
Durch die Behandlung mit Wasser und die Auswaschung des Kalziumhydroxyds aus dem in der ersten Stufe gewonnenen und in der zweiten Stufe gebrannten Konzentrat verringert sich der Gehalt an CaO in dem Konzentrat von 1, 8% auf 0, 71%.
Bei diesen Resultaten wurde zirka 1, 85% Konzentrat verloren.
Die weitere Anreicherung des dekarbonisierten Konzentrats erfolgte in Tetrabromäthan als schwerer Flüssigkeit, wobei folgende Ergebnisse erzielt wurden :
Tabelle 4
EMI3.2
<tb>
<tb> Klassierung <SEP> Spez. <SEP> Gewicht <SEP> SiO <SEP> % <SEP> CaO <SEP> % <SEP> Ausbeute <SEP> %
<tb> (mm) <SEP> kgj <SEP> dm. <SEP> 3 <SEP>
<tb> Konzentrat <SEP> 0, <SEP> 16 <SEP> 0, <SEP> 71 <SEP> 70, <SEP> 60 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 2-2, <SEP> 0 <SEP> 2, <SEP> 04 <SEP>
<tb> taubes <SEP> Gestein <SEP> 35, <SEP> 23-29, <SEP> 40 <SEP>
<tb>
EMI3.3
EMI3.4
EMI3.5
EMI3.6
EMI3.7
EMI3.8
EMI3.9
:de gemäss der oben genannten Stufe 2b bei 680 C gebrannt.
Dadurch erfolgte die Dekarbonisierung des Magnesits und eine teilweise Dekarbonisierung des Dolomits, so dass im gebrannten Material folgende Bestandteile vorhanden waren :
Silikate (spezifisches Gewicht 2, 4 bis 2, 6) teilweise dekarbonisierter Dolomit MgO. CaC03 (spezifisches Gewicht 2, 1 bis 2, 3) gebrannter Magnesit (spezifisches Gewicht 1, 6 bis 2, 05).
Wenn in diesem Fall nur der reine Magnesit gewonnen werden soll, dann wird die Trennung mit einer Suspension vom spezifischen Gewicht 2, 1 vorgenommen, auf der der Magnesit schwimmt, während die beiden andern Komponenten sinken.
Soll aber der teilweise dekarbonisierte Dolomit zusammen mit dem Magnesit abgetrennt werden, dann wird eine Suspension mit dem spezifischen Gewicht von zirka 2, 4 zur Trennung verwendet werden, so dass nur die Silikate als taubes Gestein sinken. Der teilweise dekarbonisierte Dolomit kann in diesem Fall in einer
<Desc/Clms Page number 4>
weiteren Trennstufe als Zwischenprodukt gewonnen werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Konzentration von Magnesit in schweren Suspensionen und schweren Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, dass man den gegebenenfalls aufbereiteten Magnesit der Grössenklasse 0, 2 bis 60 mm vor der Konzentration durch Brennen teilweise oder gänzlich dekarbonisiert, dann gegebenenfalls die gewonnenen Produkte mit Wasser, in dem eine geringe Menge von beispielsweise 0, 09 g/loberflächen- aktiver Stoffe gelöst ist, behandelt und unter Ausnützung der Unterschiede in den Volumengewichten zwischen dem reinen gebrannten Magnesit und dem tauben Gestein in der nachfolgenden, an sich bekannten Gravitationskonzentration mit grosser Trennschärfe den gebrannten Magnesit gewinnt.