AT397048B

AT397048B - Verfahren zur flotation von erdalkalimetall enthaltendem mineral sowie mittel hiefür

Info

Publication number: AT397048B
Application number: AT0079990A
Authority: AT
Original assignee: Berol Nobel Ab
Priority date: 1989-04-05
Filing date: 1990-04-04
Publication date: 1994-01-25
Also published as: DE4010911C2; SE8901208D0; FI93802B; FR2645457A1; SE8901208L; FI901713A0; ATA79990A; ZA902426B; FR2645457B1; BR9001556A; DE4010911A1; SE467239B; FI93802C; RU2025148C1; US5130037A

Description

AT 397 048 B

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für die Flotation von Erdalkalimetall enthaltenden Mineralien, wie Apatit, in welchem Verfahren eine einfach veresterte Dicarbonsäure enthaltende Kombination als Sammler angewendet wird.

Es ist bekannt, Monocarbonsäuren, wie übliche Fettsäuren, als Sammler zu verwenden, beispielsweise für die Flotation von Apatit. Derartige Sammler zeigen jedoch eine niedrige Selektivität für das wertvolle Mineial.

Aus EP-B1-0 108 914, DE-Al-36 41 870 und DE-Al-36 41 579 ist die Verwendung von Acyllaciylaten; Alkylsulfosuccinaten auf der Basis propoxylierter oder propoxylieiter und ethoxylierter Fettalkohole mit 8 bis 22 C-Atomen in der Kette bzw. von N-Alkyl- und N-Alkenylasparaginsäuren als Sammler bzw. Co-Sammler für die Flotation nichtsulfidischer Erze bekannt

In der schwedischen Patentveröffentlichung SE-447066 wird die Anwendung von Verbindungen mit der allgemeinen Formel

0) beschrieben, worin R* eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 7 bis 21 Kohlenstoffatomen bedeutet, rH eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt und A eine von Alkylenoxid mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen abgeleitete Alkylenoxygruppe bedeutet

Bei der Herstellung der monoveresterten Dicarbonsäure gemäß dem in der vorstehend erwähnten Patentveröffentlichung beschriebenen Verfahren wird ein Reaktionsgemisch erhalten, das Diester von Alkylenglycol, Fettsäureseifen undEthylenglycol so wie nicht-umgesetzteFettsäure enthält DieMenge an Fettsäureseife und nicht-umgesetzter Fettsäure beträgt unter 10 Gew.-% der veresterten Dicarbonsäure. Die monoveresterte Dicarbonsäure zeigt, verglichen mitMonocarbonsäuren, hervorragende Eigenschaften als Sammler in der Flotation von Mineralien und ergibt hohe Ausbeuten bei hoher Selektivität.

Es wurde nun gefunden, daß die Ausbeute und/oder die Selektivität in der Flotation von Erdalkalimetalle enthaltenden Mineralien, wie Apatit, Flußspat, Calcit, Baryt, Scheelit, Dolomit und Magnesit erheblich gesteigert werden kann, indem die Flotation der Erdalkalimetall enthaltenden Mineralien in Anwesenheit von sowohl einer monoveresterten Dicarbonsäure mit der Formel (I) als auch einer Monocarbonsäure mit der allgemeinen Formel

RniCOOH (IQ ausgeführt wird, in welcher Formel (Π) R^ eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 5 bis 23 Kohlenstoffatomen bedeutet, wobei das Gewichtsverhältnis zwischen der monoversterten Dicarbonsäure und der Monocarbonsäure 1:15 bis 9 :1, vorzugsweise 1:7 bis 6:1 beträgt. Die Menge der Kombination aus monoveresterter Dicarbonsäure und Monocarbonsäure beträgt zweckmäßig von 25 bis 1.000g, vorzugsweise γοη 50 bis 500g, je Tonne des der Flotation zu unterwerfenden Erzes.

Besonders bevorzugte monoveresterte Dicarbonsäuren mit der allgemeinen Formel (I) sind solche, worin die Gruppe

von solchen Carbonsäuren wie 2-Ethylhexansäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Oleinsäure, Ricinolsäure, Linolsäure, Abietinsäure und Dehydroabietinsäure abgeleitet ist Besonders bevorzugt werden die ungesättigten Carbonsäuren.

Der Rest R-ß ist vorzugsweise von einer solchen Dicarbonsäure wie Bemsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Maleinsäure, Citraconsäure,TerephthalsäureundPhthalsäure abgeleitet Ammeisten bevorzugtisteine monoveresterte Dicarbonsäure, worin A eine von Ethylenoxid abgeleitete Gruppe darstellt und R^ für -CH=CH- oder für die Hienylengruppe -C6H4- steht.

Die Verbindungen gemäß der Formel (II) sind beispielsweise 2-Ethylhexansäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Oleinsäure, Ricinolsäure, Linolsäure, Linolensäure, -2-

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Abietinsäure und Dehydroabietinsäure. Besonders bevorzugt werden die ungesättigten Carbonsäuren und die Carbonsänren mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen.

Wie zuvor bereits angeführt, zeigen die Kombinationen von Sammlern gemäß der Erfindung ein hervorragendes Vermögen, in selektiver Weise Erdalkalimetalle in hohen Ausbeuten anzureichem. Dieses Vermögen kann noch weiter durch das Vorliegen eines hydrophoben sekundären Sammlers in Form einer polaren, vorzugsweise nicht-ionischen wasserunlöslichen Substanz mit einer Affinität zu den mit der veresterten Dicarbonsäure und der Monocaibonsäure überzogenen Mineralteilchen verbessert werden. Der hydrophobe sekundäre Sammler wird üblicherweise in Mengen von 0 bis 1.000 g, vorzugsweise von 5 bis 750 g je Tonne Erz zugesetzt. Das Relativverhältnis zwischen der Kombination aus veresterter Dicarbonsäure und Monocarbonsäure einerseits und dem sekundären Sammler andererseits liegt üblicherweise im Bereich 1:10 bis 20:1.

Der polare wasserunlösliche sekundäre Sammler liegt vorzugsweise in Form eines Alkylenoxidaddukts mit der allgemeinen Formel (ΠΙ) R1^ (A) 0H P1 vor, worin

Riv eine aliphatische Gruppe oder eine Alkylarylgruppe mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeutet, A eine von einem Alkylenoxid mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen abgeleitete Oxyalkylengruppe darstellt und Pl eine Zahl von 1 bis 6 bedeutet, oder er kann in Form einer Esterverbindung der allgemeinen Formel

vorliegen, worin RV eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 7 bis 21 Kohlenstoffiatomen darstellt, A eine von einem Alkylenoxid mit 2 bis 4 Kohlenstoffiatomen abgeleitete Alkylenoxygruppe bezeichnet, P2 eine Zahl von 0 bis 6 ist und Y eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Wasserstoff bedeutet, mit der Maßgabe, daß Y nicht

Wasserstoff sein kann, wenn p2 den Wert 0 hat. Zusätzlich zu ihrem vorteilhaften Flotierungseffekt haben diese bevorzugten sekundären Sammler auch einen günstigen Einfluß auf das Schäumen, weil sie einen Schaum von annehmbarer Stabilität in Kombination mit der veresterten Dicarbonsäure und der Monocaibonsäure gemäß der Erfindung erbringen.

Bei Ausführung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung können auch in an sich bekannter Weise pH-regulierende Substanzen, wie Natriumcarbonat und Natriumhydroxid, sowie Schaumunterdrücker und aktivierende Substanzen zugesetzt werden. Bei den meisten Rotationsverfahren wird die Trennung durch den pH-Wert der Aufschlämmung beeinflußt. Der Hotationsprozeß gemäß der Erfindung ist gleichfalls vom pH-Wert abhängig, der alkalisch sein sollte und vorzugsweise im pH-Bereich von 8 bis 10 liegen sollte. Falls erwünscht, können auch früher beschriebene Schäumer zugesetzt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in den anschließenden Beispielen weiter erläutert.

Beispiel 1:

Ein Apatiterz (Fluorapatit) miteinem Gehaltan 14,6 % P2O5 sowiean Gangmineralien undEisenoxiden, das auf eine solche Teilchengrößie gemahlen war, daß 80 Gew.-% durch ein 74 pm Sieb hindurchtraten, wurde in einer Menge von 1 kg zusammen mit 1,51 Wasser in eine 31 Flotationszelle eingebracht. Hierauf wurden 0,45 g Wasserglas in Form einer 40%igen Lösung zugesetzt, und die Aufschlämmung wurde 5 Minuten lang bei 1.000 Umdrehungen je Minute konditioniert. Gemäß der nachstehenden Tabelle wurden Sammler zugesetzt, und der pH-Wert wurde mit einer 5%igen NaOH-Lösung auf 9,5 eingestellt. Nach einem Konditionieren während 5 Minuten wurde Luft durch die Aufschlämmung duichgeblasen, und es wurde eine Grobflotation ausgeführt. Das Schaumprodukt wurde abgenommen und dann dreimal durch wiederholte Rotation bei einem pH-Wert von 9,0 bis 9,2 gereinigt. In der nachfolgenden Tabelle sind die verwendeten Sammlerreagenzien sowie die erhaltenen Ergebnisse angeführt.

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Di den Kollektorreagenzien wurden die folgenden Komponenten verwendet: A: Tallöl-Fettsäure B: Monoveresterte Maleinsäure, OOO 0

II II II II RCOC2H4OCCHCHCOOH, worin RC von Taüöl-Fettsäine abgeleitet ist C: ein Gemisch von A und B in einem Gewichtsverhältnis von 1:1.

Sammler Rohkonzentrat Konzentrat Test P2O5 P2O5 Type gft Gehalt % Ausbeute % Gehalt % Ausbeute % 1. eifindungsgemäß A 60 27,9 93,0 35,3 81,8 B 260 2. erfindungsgemäß A 120 27,7 953 35,0 88,4 B 200 3. erfindungsgemäß A 180 26,6 95,0 34,0 87,5 B 140 4. Vargleich A 400 24,2 88,1 34,1 72,6 5. Vergleich C 320 27,9 90,0 35,4 77,5

Aus den vorstehenden Ergebnissen ist klar ersichtlich, daß die Verwendung einer Kombination von Sammleireagenzien gemäß der Erfindung aus Tallöl-Fettsäure und monoveresterter Maleinsäure zu einem Konzentrat mit einem höheren Gehalt und/oder einer höheren Ausbeute führt als die Verwendung von Sammlern, die nicht Teil der Erfindung sind.

Beisniel 2:

Ein gemahlenes Phosphaterz in einer Menge von 507 g (Trockengewicht 480 g) vom Florida-Typ mit einem Gehalt an 8,8 % P2O5 sowie an Silikatmineralien wurde in eine 1-Liter Flotationszelle eingebracht und 5 Minuten lang zusammen mit 0,51 Wasser und 0,45 g Wasserglas (40%ig) konditioniert Der Sammler und Dieselöl wurden zugesetzt, und die Aufschlämmung wurde weitere 5 Minuten lang konditioniert Zwei Tropfen eines Schäumers (MIBC) und 0,8 1 Wasser wurden zugesetzt, und durch die Aufschlämmung wurde Luft durchgeblasen. Das aufgeschäumte Produkt wurde zweimal durch wiederholte Flotation in der gleichen Zelle gereinigt. In der nachfolgenden Tabelle werden die eingesetzten Reagenzien und die erhaltenen Ergebnisse angeführt.

In der verwendeten Kombination von Sammlerreagenzien wurden die folgenden Verbindungen eingeschlossen: A: Tallöl-Fettsäure B: Monoveresterte Maleinsäure gemäß Beispiel 1 C: Dieselöl D: Ein Gemisch aus A und B im Gewichtsverhältnis 1:1. -4-

AT 397 048 B 5 Test Type Sammler gft Flotations dauer min Rohkonzentrat P2O5 Konzentrat P2O5 Gehalt % Ausbeute % Gehalt % Ausbeute % 1. erfindungsgsemäß A 73 4 10 B 73 29,6 96,8 32,5 94,2 C 325 2. erfindungsgemäß A 88 4 15 B 58 29,3 96,2 32,3 93,5 C 325 3. Vergleich A 145 5 27,8 97,0 30,6 94,0 20 C 325 4. Vergleich D 146 6 29,8 90,7 32,5 86,9 C 325 25

Die Ergebnisse zeigen, daß die bei den eifindungsgemäß ausgeführten V ersuchen erhaltenen Konzentrate höhere P20s-Gehalte und höheie Ausbeuten zeigen als die Konzentrate aus den Versuchen 3 und 4, in denen Sammler verwendet wurden, die nicht Teil der Erfindung sind. 30

Beispiel 3:

Ein carbonhältiges Erz mit einem Gehalt an 27,8 Gew.-% CC>2 wurde in einer Menge von 1 kg zusammen mit 0,8 kg Wasser gemahlen, bis 95 % des Materials eineTeilchengröße von unter209μιη aufwiesen. Die Aufschlämmung wurde dann zweimal entschleimt und das nasse Erz wurde zusammen mit 1,2 kg Wasser und 200 mg Wasserglas 35 (40%ig) in eine Flotationszelle eingebracht, wonach die Aufschlämmung 5 Minuten lang konditioniert wurde.

Entsprechend der nachfolgenden Tabelle wurden Sammler zugesetzt, und nach einem Konditionieren während 5 Minuten wurde eine Rohflotation ausgeführt. Die nachfolgendeTaibellezeigt die verwendeten Sammlerreagenzien und die erzielten Ergebnisse.

Bei den verwendeten Sammlerreagenzien wurden die folgenden Verbindungen eingesetzt: 40 A: Tallöl-Fettsäure B: Monoveresterte Maleinsäure gemäß Beispiel 1 C: Ein Gemisch aus A und B im Gewichtsverhältnis 1:11. 45 Test . Type Sammler g/t Konzentrat C02 Gehalt % Ausbeute % 50 1. erfindungsgemäß A 75 30,19 24,02 B 75 55 2. erfindungsgemäß A 125 34,61 49,84 B 125 -5- AT 397 048 B Tabelle Fortsetzung 5 Test Type Sammler g/t Konzentrat C02 Gehalt % Ausbeute % 10 3. erfindungsgemäß A 175 4333 96,42 B 175 4. erfindungsgemäß A 175 3138 31,94 15 B 45 5. erfindungsgemäß A 175 31,46 57,56 B 75 20 6. erfindungsgemäß A 245 32,11 9038 B 105 25 7. Vargleich C 150 28,54 20,58 8. Vergleich C 250 31,71 39,98 30 9. Vergleich C 350 33,71 67,76 35 10. Vergleich A 150 30,47 10,31 11. Vergleich A 250 3139 20,81 40 12. Vergleich A 350 31,31 30,76

Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Verwendung eines erfindungsgemäßen S ammlers wesentlich höhere 45 Ausbeuten und Gehalte erbrachte als die Verwendung der Sammler in den Vergleichsversuchen bei den gleichen

Dosierungen. 50 -6- 55

Claims

AT 397 048 B PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Flotation von Erdalkalimetall enthaltendem Mineral, dadurch gekennzeichnet, daß die Flotation in Gegenwart von sowohl einer monoveresterten Dicarbonsäure mit der allgemeinen Formel worin

CD, Ri eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 7 bis 21 Kohlenstoffatomen bedeutet, Rn eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt und A eine von einem Alkylenoxid mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen abgeleitete Alkylenoxygruppe bedeutet, als auch einer Monocarbonsäure mit der allgemeinen Formel R^COOH (II), worin R® eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 5 bis 23 Kohlenstoffatomen bedeutet, ausgeführt wird, wobei das Gewichtsverhältnis von monoveresterter Dicarbonsäure zu Caibonsäure von 1:15 bis 9:1 beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß A eine Ethylenoxygruppe bedeutet.
3. Verfahrennach Anspruch loder2,dadurchgekennzeichnet,daßRIIdieGruppe-CH=GH-oderdiePhenylengruppe -C6H4- darstellt.
4. Verfahren nach einem dar Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Monocarbonsäure eine Acylgruppe mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen enthält.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von monoveresterter Carbonsäure zu Monocarbonsäure 1:7 bis 6:1 beträgt.
6. Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es eine monoveresterte Dicarbonsäure mit der allgemeinen Formel worin

0), R1 eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 7 bis 21 Kohlenstoffatomen darstellt, Rn eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet und A eine von einem Alkylenoxid mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen abgeleitete Alkylenoxygruppe bezeichnet, und eine Monocarbonsäure mit der allgemeinen Formel RInCOOH (Π), worin R® eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 5 bis 23 Kohlenstoffatomen bedeutet, enthält, wobei das Gewichtsverhältnis von monoveresterter Dicarbonsäure zu Monocarbonsäure von 1:15 bis 9 :1 beträgt. -7- AT 397 048 B ·
7. Mittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß A eine Ethylenoxygruppe bedeutet.
8. Mittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß R11 die Gruppe -CH=CH- oder die Phenylengrappe -C6H4- bedeutet 5
9. Mittel nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Monocarbonsäure eine Acylgruppe mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen enthält
10. Mittel nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von 10 monoveresterter Dicarbonsäure zu Monocarbonsäure 1:7 bis 6:1 beträgt 15 20 25 30 35 40 45 50 -8- 55