CH647262A5 - Verfahren zur aufbereitung von aluminium-salzschlacken. - Google Patents

Description

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, ein Verfahren der zentrat mit Gehalten von 90 bis 99% gewonnen wird, wäh-

einleitend beschriebenen Art so weiterzubilden, dass eine 30 rend der Schlackenanteil in der Körnung von 0,5 bis 0,2 mm

Salzrückgewinnung ohne eine nennenswerte Umweltbela- in den Mahlprozess zurückgeführt wird. Bei der mehrstufigen stung wirtschaftlich durchführbar ist und nur ein sehr salzar- Siebung erhält man im Siebrückhalt des 2 mm-Siebes 100%

mer Rückstand verbleibt, dessen Deponierung in Verbindung reines Aluminium, im Siebrückhalt des 1 mm-Siebes 90 bis mit anderem Müll, insbesondere Hausmüll, ohne Bedenken 95% reines Aluminium und im Siebrückhalt des 0,5 mm-Sie-

möglich ist. 35 bes 50 bis 90% reines Aluminium. Mit der Abtrennung des

Die Lösung vorgenannter Aufgabe besteht erfindungsge- Aluminiums durch Sieben lassen sich je nach Korngrösse des mäss darin, dass ein Feingut kleiner 300 um mit einem X80- Aluminiums 50 bis 70% Aluminium-Ausbeute erzielen. Der

Wert 130 bis 150 |xm erzeugt und schaumflotiert wird unter Siebdurchgang des 0,3 mm-Siebes wird in die Flotation einge-

Verwendung kationaktiver Sammler der Reaktionsgruppe bracht.

der Alkylätheramine mit der allgemeinen Formel 40 Bei der oben beschriebenen Schaumflotation wirkt der ka-RO-(CH2)„-NH2 bzw. der Alkyläther-Polyalkylendiamine tionaktive Sammler auch auf das KCl, so dass mit zunehmender allgemeinen Formel RO-(CH2)n-NH-(CH2)n-NH2 und der Sammlerzugabe vermehrt KCl in die Abgänge gelangt, deren Salze mit organischen und anorganischen Säuren, wor- Um dies zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass das nach in R ein gerader oder verzweigter gesättigter oder ungesättig- dem Sieben oder Sichten anfallende Feingut in einer Korn-ter Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen 45 grosse mit einem Xg0-Wert von 130 bis 150 um zunächst einer bzw. Mischungen derselben und n = 1 bis 5 sind, und dass direkten KCl-Flotation mit einem kationaktiven Sammler vor der Sammlerzugabe die Flotationstrübe durch Zugabe aus der Reaktionsgruppe der freien Fettamine der allgemei-von Basen mit einer Zugabemenge von 0,04-0,4 g • t~1 auf ei- nen Formel R-NH2 bzw. deren Hydrochloride [R-NH3] + nen pH-Wert von 10 bis 11 geregelt und nach Abtrennen der -Cl- bzw. deren Acetate [R-NH3] +-CH3 COO- unterwor-Nichtchloride im Schaumprodukt der Zellenrückstand, das 50 fen wird, worin R eine gerade oder verzweigte gesättigte oder reine Salzkonzentrat, filtriert und getrocknet wird, wobei die ungesättigte Alkylkette mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen bzw. abfiltrierte Lauge in den Flotationsprozess zurückgeleitet Mischungen derselben ist, dass nach Abtrennung und ggf. wird. Dabei hat es sich als günstig erwiesen, den Sammler vor mehrfachem Nachreinigen des Schaumproduktes der Zellen-der Flotation 1 bis 3 Minuten einwirken zu lassen. rückstand nach Filterung der weiteren Flotation zugeführt

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist die bei der ss und die abfiltrierte Lauge in die KCl-Flotation zurückgeführt

Aufbereitung der Schlacke vorgesehene Erzeugung eines fein- wird.

körnigen Produktes kleiner 300 jxm. Es wurde nämlich er- Statt des vorgenannten kationaktiven Sammlers aus der kannt, dass in diesem Produkt das Salz und der H20-unlös- Reaktionsgruppe der näher genannten freien Fettamine bzw.

liehe Rest weitgehend aufgeschlossen vorliegen, während deren Acetate kann auch ein kationaktiver Sammler gemäss

Aluminium in diesem Produkt kaum noch enthalten ist, und 60 dem Anspruch 10 in der dort beschriebenen Weise verwendet dass ein derartiges Feingut auch flotierbar ist. werden.

Durch die Verwendung des genannten Sammlers können Die Anwendung vorgenannter Massnahmen führt zu ei-

in der beschriebenen Weise 70 bis 8 5 % der in der Schlacke ner Kombination der direkten KCl-Flotation und der indi-

enthaltenen Chloride, nämlich das NaCl und KCl, gewonnen rekten NaCl-Flotation, wobei für die beiden Flotationsstufen werden. Das Ausbringen von NaCl und KCl ist dabei abhän- «s zwei Sammler verwendet werden, die sich hinsichtlich Selekti-

gig von der Sammlerkonzentration, die in relativ weiten vität allerdings gegenseitig beeinträchtigen, so dass der Zell-

Grenzen veränderbar ist. Dabei wurde festgestellt, dass das rückstand der ersten Stufe von der Flotationslauge getrennt

Flotations verfahren zu besonders günstigen Ergebnissen werden muss, ehe er auf die zweite Stufe aufgegeben wird.

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Mit dem vorgenannten kombinierten Flotationsverfahren lassen sich 70 bis 85 Gew.-% des gesamten in der Schlacke enthaltenen Salzes gewinnen und die in den deponierbaren Abgängen enthaltenen wasserlöslichen Chloride auf etwa 20 Gew.-% und weniger vermindern.

Um bei dem Flotationsverfahren den Bedarf an Frischlauge möglichst gering zu halten, ist es zweckmässig, wenn die oder die jeweils aus der Flotation abgeführten Schaumprodukte und Zellenrückstände gefiltert und die filtrierte Lauge in die entsprechenden Flotationsstufen zurückgegeben werden. Trotz dieser Rückführung geht beim flotativen Aufberei-tungsprozess ständig Lauge durch die Filterverluste verloren, so dass in den jeweiligen Flotationsprozess Frischwasser eingeführt werden muss. Dies kann zur weiteren Erniedrigung des Chloridgehaltes der Abgänge verwendet werden, indem die aus dem Schaumprodukt der einstufigen Flotation oder der zweiten Stufe der zweistufigen Flotation herausgefilterten Substanzen mit dem Frischwasser behandelt und ggf. erneut gefiltert werden und wenn das im Filter abgeschiedene und mit Chloriden beladene Wasser dann in die jeweilige Flotationsstufe überführt wird. Es konnte festgestellt werden, dass hierdurch eine Verminderung des Chloridgehaltes der Abgänge auf wesentlich unter 20 Gew.-% erreichbar ist.

Die Zeichnungen nach Fig. 1 und 2 geben einige schematische Darstellungen zu den Verfahrensabläufen nach der Erfindung wieder.

Fig. 1 zeigt das Schemabild der Erfindung mit einstufiger Flotation.

Fig. 2 gibt den Verfahrensablauf mit zweistufiger Flotation wieder.

Fig. 3 zeigt einen Verfahrensablauf mit einstufiger Flotation gemäss Schemabild Fig. 1 und mit Werten für Gehalte und Ausbringen, wie sie bei einigen Versuchen erzielt wurden.

Fig. 4 zeigt den Verfahrensablauf entsprechend Fig. 3 bei 5 Anwendung einer zweistufigen Flotation gemäss Schemabild Fig. 2.

Die Fig. 1 und 2 stellen die allgemeinen Verfahrensschemata dar und sind nicht an eine bestimmte Aluminium-Salz-schlacke gebunden. Bei den Verfahrensabläufen wird von ei-io ner Aluminiumschlacke einer Stückgrösse unterhalb 20 cm und Gehalten an NaCl von 45 bis 50%, an KCl von 17 bis 20%, an Aluminium von 4 bis 8,5% und an verunreinigenden Mineralen von 20 bis 35% ausgegangen.

In beiden Verfahrensabläufen wird die stückige Schlacke 15 in mehreren Stufen zerkleinert, wobei zunächst Backen-, Prall- oder Hammerbrecher zur Vorzerkleinerung eingesetzt werden. Die weitere Zerkleinerung geschieht in einem Walzenbrecher mit nachgeschalteter Kugelmühle, ersatzweise mit einer Stabmühle oder in einem Kollergang, bis ein Zerkleine-20 rungsprodukt mit einem X80-Wert von 130 bis 150 (im erreicht wird. Dabei bleibt das Aluminium in Form dünner Plättchen erhalten, während die Salze und die verunreinigenden Minerale, wie Korund, Spinelle, andere Oxide, Hydroxide und Silikate, selektiv aufgeschlossen werden. 25 Das Mahlprodukt einer Schlacke, die auf diese Weise zerkleinert wurde, charakterisiert die Siebmetallanalyse in Tabelle 1. Dabei ist unter dem H20-unlöslichen Rest die Summe der verunreinigenden Minerale, wie Oxide, Hydroxide, Silikate usw., zu verstehen.

30

Tabelle 1

Fraktion

Masse-

NaCl

KCl

Aluminium

H20-unlösl. Rest

ausb.i.%

Gehalt i.%

Gehalt i.%

Gehalt i.%

Gehalt i.%

+ 250 um

6,43

32,7

12,4

18,7

36,2

+ 200 um

3,17

34,7

17,8

6,5

41,0

+ 150 um

7,24

42,4

20,0

5,0

32,6

+ 100 um

11,16

49,8

20,2

4,1

25,9

— 100 [im

72,00

51,3

18,6

3,5

26,6

48,8

18,5

4,8

28,1

Aufgabe

In den nachfolgenden Verfahrensstufen wird das Aluminium mechanisch vom Rest der Schlacke getrennt. Dieses kann durch mehrstufiges Sieben erfolgen, wobei in den Siebrückhalten grösser 500 um reines Aluminium anfällt und der Schlackenanteil 500 bis 200 |im in den Mahlkreislauf zurückgeführt wird, oder die Trennung kann durch mehrstufiges Sichten erfolgen, wobei in der ersten Sichtstufe mit einer Sichtluftgeschwindigkeit von 0,4 bis 0,8 m • s_1 gearbeitet wird. Das Feingut wird zur Schaumflotation geführt, während das Grobgut in einer zweiten Stufe mit Sichtluftgeschwindigkeiten von 2 bis 4,5 m • s~1 gesichtet wird. Hierbei fällt ein Grobgut an, das zu über 95% aus Aluminium besteht und ein Aluminiumkonzentrat darstellt. Weitere Reinigung des Aluminiums durch Nachsichtungen ist möglich. Das Feingut aus der zweiten Sichtstufe wird in den Zerkleinerungskreislauf zurückgeführt. Liegt das Aluminium nicht schon primär in der Schlacke mit Korngrössen unter 500 um vor, lassen sich mindestens 65% des metallischen Aluminiums ausbringen. Die Aluminiumgewinnung in beiden Verfahrensabläufen, d.h. im Verfahren sowohl mit einstufiger als auch mit zweistufiger Schaumflotation, kann gleich gehandhabt werden. Gemäss Fig. 1 bis 4 wird das aus der Sichtstufe I bzw. aus dem Siebdurchgang der letzten Siebstufe gewonnene Feingut der Flotation zugeführt.

Diese ist in dem Verfahren nach Fig. 1 und 3 einstufig, und zwar eine kombinierte NaCl-KCl-Flotation. Bei der Flo-45 tation wird mit einem Sammler gemäss dem Hauptanspruch gearbeitet, und zwar vornehmlich mit einer Sammler-Gesamtzugabemenge von 1500 g • t" die zweckmässigerweise während des Flotationsablaufes in 2 bis 5 Teildosierungen der Flotationstrübe zuzusetzen ist, wobei jedesmal eine Sammler-50 einwirkzeit von 1 bis 3 Minuten einzuhalten ist. Der pH der Flotationstrübe ist vor der ersten Sammlerzugabe mit Basen, vorzugsweise mit Ca(OH)2 auf 10 bis 11, einzustellen.

Das dabei erzeugte Schaumprodukt enthält die das Salz verunreinigenden Minerale. Dieses Schaumprodukt kann zur 55 Verbesserung des Salzausbringens beliebig oft nachgereinigt werden. Da infolge von Filterverlusten dem Prozess ständig Frischwasser zugeführt werden muss, wird das entwässerte Schaumprodukt mit Frischwasser behandelt und gefiltert; sämtliche hierbei anfallenden Laugen werden in die Flotation 6o zurückgeleitet. Der Zellenrückstand der Flotation wird ebenfalls gefiltert unter Rückführung des Filtrâtes in die Flotation, und das auf dem Filter anfallende Salzkonzentrat wird einem Trockner zugeleitet, aus dem es in der angegebenen Qualität gemäss den Tabellen 2 und 3 für die Wiederverwen-65 dung gewonnen wird.

Das mit Frischwasser behandelte Schaumprodukt wird mit einem Filter entwässert und mit den angegebenen Gehalten zur Deponie verbracht.

Tabelle 2 enthält eine Metallbilanz eines einstufigen Flotationsversuches, der mit einem Alkylätheraminacetat der Firma Ashland Chemical Company, Minneapolis, Minnesota, geschützter Markenname MG-98 A, bei einem pH von 10,4 durchgeführt wurde. Die Sammlerzugabemenge betrug

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1500 g ■ t~1 in 4 Teilmengen zugesetzt, der pH wurde mit Ca(OH)2 vor der Sammlerzugabe eingestellt. Die Abgänge wurden in diesem Versuch nicht nachgereinigt und auch nicht mit Frischwasser behandelt. Das Salzkonzentrat enthält 95,1% Chloride.

Tabelle 2

1

H20-

Flotat.-

Masse-

NaCl

KCl

Aluminiummetall unlösl.

Rest

Produkt ausbr.

Gehalt

Ausbr.

Gehalt

Ausbr.

Gehalt

Ausbr.

Gehalt

Ausbr.

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.

Abgänge

42,6

33,5

23,4

13,46

42,55

2,09

67,93

50,7

90,1

Salzkon

zentrat

57,4

81,6

76,6

13,50

57,45

0,73

32,07

4,2

9,9

Aufgabe

100,0

61,1

100,0

13,49

100,00

1,31

100,00

24,0

100,0

Bei dem Verfahrensablauf mit einstufiger Flotation lässt sich ein Salzkonzentrat mit einem Chloridgehalt von über 95% bei einem Ausbringen von fast 70% erreichen. Die Abgänge enthalten bis zu 25% Chloride, in ungünstigsten Fällen 30% Chloride nach der Frischwasserbehandlung.

Bessere Flotationsergebnisse erzielt man mit einem Alk-ylätherpropylendiamin der Firma Farbwerke Hoechst AG Frankfurt, Markenname Hoe F 2468 bzw. Hoe F 2640. Dieser Sammler wird der Flotationstrübe nach Einstellen des pH

mit Ca(OH)2 auf 10,5 mit einer Gesamtzugabemenge von 20 1500 g • t~1 in vier Teilzugaben zugesetzt, wobei jedesmal eine Einwirkzeit von 2 Minuten eingehalten wurde. Dieses Verfahren wird gemäss dem Hauptanspruch durchgeführt.

Die Tabelle 3 enthält Wertstoffbilanzen von Aluminium, wie es nach Anspruch 1 und 4 gewonnen wurde, sowie von 25 den Chloriden. Die Nachreinigung der Abgänge ist hier nicht berücksichtigt worden. Das Salzkonzentrat enthält ca. 99% Chloride.

Tabelle 3

Produkt Menge al.-

Konz.

Salz-

Konz.

Abgänge

Rück-

lauge

Aufgabe

6,0

46,5 43,0

4,5 100,0

Aluminiummetall Gehalt Ausbr.

i.Gew.-% i.Gew.-% i.Gew.-%

94,0

0,5 6,0

8,45

66,7

2,8 30,5

100,0

H20-

NaCl .

KCl

unlösl.

Rest

Gehalt

Ausbr.

Gehalt

Ausbr.

Gehalt

Ausbr.

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

3,5

0,5

1,5

0,5

1,0

0,3

74,0

71,8

25,0

63,2

0,5

0,9

24,0

21,5

12,0

28,0

58,0

98,8

66,0

6,2

34,0

8,3

_ ^

47,9

100,0

18,4

100,0

25,4

100,0

Nach dem Verfahren gemäss dem Schema der Fig. 2 und 4 wird das Feingut der ersten Sichtstufe (Fig. 4) bzw. der Siebdurchgang der letzten Siebstufe (Fig. 2) zunächst einer KC1-Flotation gemäss Anspruch 4 unterworfen.

Die Sammlerzugabemenge beträgt ca. 30 bis 100 g • t_1. Die Sammlereinwirkzeit beträgt 2 Minuten. Die Schaumflotation findet in neutralem Milieu bei pH 6 bis 8 statt. Das aus-flotierte Schaumprodukt wird abfiltriert, die Lauge wird in die KCl-Flotation zurückgeleitet.

Das Schaumprodukt enthält 70 bis 80% KCl, 15 bis 20% NaCl, bis zu 1 % AI und 14 bis 4% Verunreinigungen. Dieses Schaumprodukt kann beliebig oft nachgereinigt werden, um erneut entwässert und dann einem Trockner zugeführt zu werden. Der Zellenrückstand dieser Flotationsstufe wird ebenfalls entwässert und die Lauge in die KCl-Flotation zurückgeführt. Der entwässerte Zellenrückstand der KCl-Flotation kann, da sich die beiden Sammler der KCl- und der NaCl-Stufe hinsichtlich ihrer Selektivität ungünstig beeinflussen, in einem Trockner bei ca. 300 "C thermisch behandelt werden, um den Sammler der KCl-Stufe thermisch zu zerstören.

Danach wird der Zellenrückstand der KCl-Flotation der umgekehrten NaCl-Flotation zugeführt, in der mit einem

Sammler gemäss dem Hauptanspruch bei einer Sammlergesamtmenge von ca. 1500 g • t~1 und einem pH von 10,5 gearbeitet wird, der in diesen Versuchen mit Ca(OH)2 eingestellt wurde. Der Sammler wurde in vier Teilmengen zugesetzt, wo-50 bei hier jeweils eine Einwirkzeit von 2 Minuten eingehalten wurde. Das Schaumprodukt wurde abfiltriert und die Lauge in die Flotationsstufe zurückgeführt. Ein typisches Flotationsergebnis nach diesem zweistufigen Schaumflotationsverfahren zeigt Tabelle 4. Das Schaumprodukt der NaCl-Stufe, 55 die Verunreinigungen, kann nachgereinigt werden, so oft es gewünscht wird. Ein Flotationsergebnis der zweistufigen Schaumflotation mit einfacher Nachreinigung der Abgänge zeigt Tabelle 5. Hier konnte durch eine einmalige Nachreinigung der Abgänge, d.h. des Schaumproduktes der NaCl-Flo-60 tation, bereits eine Verringerung der Chloridgehalte um mehr als 15% von über 35% Chloriden auf nunmehr nur 20% Chloride erreicht werden. Da bei diesem Flotationsversuch 10 bis 15% Lauge durch Filterverluste verloren ging, muss dieser Verlust durch Zuführen von Frischwasser ersetzt werden. Das 65 Frischwasser wurde den Abgängen zugesetzt und dann abfiltriert und in die NaCl-Flotationsstufe geleitet. Dadurch Hessen sich die Chloridgehalte der Abgänge auf 15 bis 20%, meistens auf 16 bis 17%, senken.

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Tabelle 4 zeigt eine Wertstoffbilanz eines Flotationsversuches mit zweistufiger Flotation nach Anspruch 5 und nach dem Hauptanspruch. In der KCl-Flotationsstufe wurde bei neutralem pH mit einem primären Fettaminhydrochlorid der Firma Armour Hess, geschützter Markenname Armeen HTD, mit einer Zugabemenge von 100 g • t~1 des KCl ausgeschäumt. Die Nachreinigung des KCl-Konzentrates ist in Tabelle 4 nicht berücksichtigt worden. Das KCl-Konzentrat enthält deshalb auch nur 91,7% Chloride. Der abfiltrierte Zellenrückstand der KCl-Stufe wurde in frischer Lauge disper-

6

giert und mit Ca(OH)2 der pH auf 10,5 eingestellt. Als Sammler fand die wasserlösliche Anwendungsform des Präparates Hoe F 2468, nämlich Hoe F 2640 mit einer Gesamtzugabemenge von 1500 g • t~1 in vier Teilzugabemengen bei einer 5 Einwirkzeit von je zwei Minuten Verwendung. Das NaCI-Konzentrat enthält 98,4% Chloride. Das Chloridausbringen beider Stufen liegt im Durchschnitt bei 80%. Die Abgänge wurden in diesem Versuch nicht nachgereinigt und nicht nachgewaschen.

10

Tabelle 4

h2o-

Flotat.- Masse-

NaCl -

KCl

Aluminiummetall unlösl.

Rest

Produkt ausbr.

Gehalt

Ausbr.

Gehalt

Ausbr.

Gehalt

Ausbr.

Gehalt

Ausbr.

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

KCl-Kon

zentrat 19,2

19,6

7,2

72,1

76,2

0,9

5,6

7,3

5,5

NaCl-Kon-

zentrat 38,5

94,1

68,4

4,0

8,3

0,4

5,6

1,8

2,8

Abgänge 42,3

30,5

24,4

6,6

15,5

7,6

88,8

55,1

91,7

Aufgabe 100,0

52,9

100,0

18,1

100,0

3,6

100,0

25,4

100,0

Die Nachreinigung des Schaumproduktes der NaCl-Stufe ist in Tabelle 5 berücksichtigt. Die Flotationsparameter sind in die sem Versuch die gleichen wie in jenem in Tabelle 4 beschriebenen.

Tabelle 5

h20-

Flotat.- Masse-

NaCl

KCl

Aluminiummetall unlösl.

Rest

Produkt ausbr.

Gehalt

Ausbr.

Gehalt

Ausbr.

Gehalt

Ausbr.

Gehalt

Ausbr.

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

i.Gew.-%

KCl-Kon

zentrat 19,2

19,6

7,2

72,1

76,2

0,9

5,6

7,3

5,5

NaCl-Kon-

zentrat 38,5

94,1

68,4

4,0

8,3

0,9

5,6

1,8

2,8

Mittelprodukt Abgänge

11.1

31.2

Aufgabe 100,0

62,9 18,9 52,9

13,2 11,2 100

22,2 1,0 18,1

13,8 1,7 100,0

1,7 9,6 3,6

5,6 83,2 100,

13,2 69,9 25,4

5,9 85,8 100,0

Die Gehalte und Ausbringenswerte in den Salzkonzentraten sind die gleichen wie in Tabelle 4 beschrieben, jedoch in den Abgängen wird durch die Nachreinigung eine Verminderung des Chloridgehaltes erreicht. 13% Chloride können in Form eines Mittelproduktes in den Flotationskreislauf zurückgeführt, respektive in weiteren Stufen nachgereinigt werden. Die Abgänge können beliebig oft nachgereinigt werden, was in diesem Versuch allerdings nicht realisiert wurde.

In der Metallbilanz nach Tabellen 4 und 5 ist das Nachwaschen der Abgänge, nämlich des Schaumproduktes der NaCl-Flotation, noch nicht berücksichtigt. Der Zellenrückstand der NaCl-Flotation, das NaCl-Konzentrat, wird ebenfalls abfiltriert, die Lauge in die NaCl-Flotation zurückgeführt, der Filterkuchen getrocknet und mit dem getrockneten KCl-Konzentrat gemischt. Diese Mischung ist als Ausgangsstoff für die Schmelzraffination.von Al-Schrott anzusehen.

Die Werte in Fig. 4 stellen Ergebnisse eines Aufbereitungsversuches mit Sichtung der zerkleinerten Schlacken zur Aluminiumgewinnung und anschliessender zweistufiger Schaumflotation dar. Die Flotationsergebnisse sind mit denen der Tabelle 5 vergleichbar.

Bei der zweistufigen Flotation der oben beschriebenen Art werden für die erste Stufe kationaktive Sammler aus der Re- 65 aktionsgruppe der freien Fettamine verwendet und mit Hilfe dieses Sammlers der wesentliche Teil des KCl ausflotiert.

Die nachfolgende Behandlung des Zellenrückstandes er50

55

60

folgt durch eine Flotation, wie sie im Hauptanspruch beschrieben ist, d.h. die Flotierung erfolgt nach vorheriger Einstellung der Flotationstrübe durch Zugabe von Basen auf einen pH-Wert zwischen 10 und 11, ehe der im Hauptanspruch genannte kationaktive Sammler zugegeben wird, wobei für die indirekte NaCl-Flotation bevorzugt Sammler der Reaktionsgruppe der Alkyläther-Polyalkylendiamine benutzt werden.

Versuche haben ergeben, dass sich eine weitere Vereinfachung des Verfahrens dadurch erreichen lässt, dass das nach dem Sieben oder Sichten anfallende Feingut in einer Korngrösse mit einem X80-Wert von 130 bis 150 um zunächst einer direkten KCl-Flotation mit einem kationaktiven Sammler aus der Reaktionsgruppe der Alkyläther-Polyalkylenmono-amine der allgemeinen Formel R-0-(CH2)n-NH2 bzw. deren Salze mit organischen bzw. anorganischen Säuren wie deren Azetate [R-0-(CH2)„-NH3] + • CH3COO- bzw. deren Hy-drochloride [R-0-(CH2)n-NH3] + • Cl~ mit einer Sammlerkonzentration von 200 bis 1000 g Sammler je Tonne Aufgabe unterworfen wird, wobei R ein gerader oder verzweigter gesättigter oder ungesättigter Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen bzw. Mischungen derselben und n = 1 bis 5, vorzugsweise 3, ist, und dass vor der Sammlerzugabe die Flotationstrübe durch Zugabe von Basen, vorzugsweise Ca(OH)2, auf einen pH-Wert von 7 bis 9 geregelt und KCl als Schaumprodukt abgetrennt wird, dass nach Abtrennung und

ggf. mehrfachem Nachreinigen des Schaumproduktes der Zellenrückstand nach eventueller Eindickung der weiteren Flotation zugeführt und die am Eindickerüberlauf anfallende Lauge in die KCl-Flotation zurückgeführt wird.

Durch die vorgenannte Verfahrensweise kann die bisher bei der beschriebenen zweistufigen Flotation notwendige Entwässerung der Abgänge der KCl-Flotation vor der Aufgabe des Zellenrückstandes auf die indirekte NaCl-Flotationsstufe entfallen. Dies ergibt sich dadurch, dass die Alkyläther-Poly-alkylenmonoamine eine Verträglichkeit auch mit den bevor-

7 647 262

zugt für die Trennung des NaCl verwendeten Alkyläther-Po-lyalkylendiaminen aufweisen und trotz ihr& Vorhandenseins die Selektivität in der NaCl-Flotationsstufe nicht beeinträchtigt wird. Der Wegfall der Entwässerung und des Trockners 5 für den aus der KCl-Flotation anfallenden Zellenrückstand bedeutet eine merkbare Vereinfachung des Verfahrens und gleichzeitig eine kostensparende Massnahme. Die im Verfahrensablauf der Fig. 4 im Anschluss an die KCl-Flotation wiedergegebenen Filter und Trockner kommen bei der letztge-10 nannten Verfahrensausführung in Fortfall.

C

4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. 647 262 2

   PATENTANSPRÜCHE dadurch gekennzeichnet, dass die oder die jeweils aus den

   1. Verfahren zur Aufbereitung von Aluminium-Salz- Flotationen abgeführten Schaumprodukte und Zellenrück-schlacken zur Wiedergewinnung des Aluminiums und eines stände filtriert und die abfiltrierte Lauge in die jeweiligen Flo-rezirkulierbaren Salzproduktes, bei dem die Schlacken gebro- tationsstufen zurückgeführt werden.

   chen, durch Druck- und Schlagwirkung auf 1 bis 0,2 mm Dik- 5 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

   ke ausgewalzt, durch Mahlung mit Druck- und Schlagwir- dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Schaumprodukt kung zerkleinert und aus dem Zerkleinerungsprodukt durch der einstufigen Flotation oder aus dem Schaumprodukt der mehrstufiges Absieben und mehrstufiges Sichten das Grobgut zweiten Flotationsstufe der zweistufigen Flotation herausge-

   grösser als 300 um abgetrennt werden, dadurch gekennzeich- filterten Substanzen mit Frischwasser nachgewaschen und net, dass ein Feingut kleiner 300 jim mit einem X80-Wert 130 10 ggf. erneut gefiltert werden, und dass das im Filter anfallende bis 150 |xm erzeugt und schaumflotiert wird unter Verwen- nunmehr mit Chloriden beladene Wasser in die entsprechen-

   dung kationaktiver Sammler der Reaktionsgruppe der Alk- den Flotationsstufen überführt wird.

   ylätheramine mit der allgemeinen Formel RO-(CH2)n-NH2 8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-

   bzw. der Alkyläther-Polyalkylendiamine der allgemeinen zeichnet, dass die Sammlerzugabemenge auf Werte von 500

   Formel R(>-(CH2)n-NH-(CH2)n-NH2 und deren Salze mit i5 bis 2500, vorzugsweise von 1000 bis 1500 g • t~ ', eingestellt organischen und anorganischen Säuren, worin R ein gerader wird.

   oder verzweigter gesättigter oder ungesättigter Kohlenwasser- 9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

   stoffrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen bzw. Mischungen dass die Sammlerzugabemenge der ersten Flotationsstufe auf derselben und n = 1 bis 5 sind, und dass vor der Sammlerzu- 50 bis 100 und die der zweiten Flotationsstufe auf 1000 bis gäbe die Flotationstrübe durch Zugabe von Basen mit einer 20 1500 g • t~1 eingestellt werden.

   Zugabemenge von 0,04-0,4 g • t~1 auf einen pH-Wert von 10 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch bis 11 geregelt und nach Abtrennen der Nichtchloride im gekennzeichnet, dass das nach dem Sieben oder Sichten anfal-

   Schaumprodukt der Zellenrückstand, das reine Salzkonzen- lende Feingut in einer Korngrösse mit einem X80-Wert von trat, filtriert und getrocknet wird, wobei die abfiltrierte Lauge 130 bis 150 (im zunächst einer direkten KCl-Flotation mit ei-

   in den Flotationsprozess zurückgeleitet wird. 25 nem kationaktiven Sammler aus der Reaktionsgruppe der
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Alkyläther-Polyalkylenmonoamine der allgemeinen Formel dass das Feingut schaumflotiert wird unter Verwendung von R-O^CH2)n-NH2 bzw. deren Salze mit organischen bzw. an-Salzen der Reaktionsgruppe der Alkylätheramine bzw. der organischen Säuren wie deren Azetate [R-0-(CH2)n-NH3] + Alkyläther-Polyalkylendiamine mit organischen Säuren in ch3coo bzw. deren Hydrochloride [R-0-(CH2)n-NH3]+ der Form von Acetaten oder anorganischen Säuren in der 30 • CL_ mit einer Sammlerkonzentration von 200 bis 1000 g Form von Hydrochloriden, und dass vor der Sammlerzugabe Sammler je Tonne Aufgabe unterworfen wird, wobei R ein die Flotationstrübe durch Zugabe von Hydroxiden, wie Ca- gerader oder verzweigter gesättigter oder ungesättigter Koh-(OH)2 oder Mg(OH)2 auf den pH-Wert von 10 bis 11 geregelt lenwasserstoffrest mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen bzw. Mi-wird. schungen derselben und n = 1 bis 5, vorzugsweise 3, ist, und
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 35 dass vor der Sammlerzugabe die Flotationstrübe durch Zuga-dass das Mahlgut auf Sieben mit Siebdurchlässen von 2 bis be von Basen, vorzugsweise Ca(OH)2, auf einen pH-Wert von 0,3 mm mehrstufig abgesiebt und als Siebrückhalt ein Alumi- 7 bis 9 geregelt und KCl als Schaumprodukt abgetrennt wird, niumkonzentrat mit Gehalten von 90 bis 99% gewonnen und dass nach Abtrennung und ggf. mehrfachem Nachreinigen der Schlackenanteil in der Körnung von 0,5 bis 0,2 mm in den des Schaumproduktes der Zellenrückstand nach eventueller Mahlprozess zurückgeführt wird. _ 40 Eindickung der weiteren Flotation zugeführt und die am Ein-
4. 4. Verfahren nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dickerüberlauf anfallende Lauge in die KCl-Flotation zu-dass bei einer Trennung der Aluminiumpartikel durch Sich- rückgeführt wird.

   ten das Mahlgut einem im Zickzack geführten Sichtluftstrom mit einer Geschwindigkeit von 0,4 bis 0,8 m • s ~1 und das da-

   bei getrennte Grobgut einer zweiten Sichtung bei einer Sicht- 45

   luftgeschwindigkeit zwischen 2 und 4,5 m • s~1 jeweils bei ei- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung ner Sichtluftbeladung von 1 bis 2 kg • m"3 Luft unterworfen von Aluminium-Salzschlacken zur Wiedergewinnung des werden, und dass das bei der zweiten Sichtung anfallende Aluminiums und eines rezirkulierbaren Salzproduktes, bei Feingut in den Mahlprozess zurückgeführt wird, während das dem die Schlacken gebrochen, durch Druck- und Schlagwir-

   Feingut der ersten Stufe als Flotationsaufgabe und das Grob- 50 kung auf 1 bis 0,2 mm Dicke ausgewalzt, durch Mahlung mit gut der zweiten Sichtstufe als Aluminiumkonzentrat abge- Druck- und Schlagwirkung zerkleinert und aus dem Zerklei-

   führt werden. nerungsprodukt durch mehrstufiges Absieben und mehrstufi-
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ges Sichten das Grobgut einschl. der groben Aluminiumteile gekennzeichnet, dass das nach dem Sieben oder Sichten anfal- grösser als 300 (xm abgetrennt werden.

   lende Feingut in einer Korngrösse mit einem X80-Wert von 55 Bei der Herstellung von Aluminiumschmelzen wird zur 130 bis 150 Jim zunächst einer direkten KCl-Flotation mit ei- Verminderung des Rohstoffbedarfes in grossem Umfange nem kationaktiven Sammler aus der Reaktionsgruppe der Aluminiumschrott mitverwendet. Derartiger Schrott weist erfreien Fettamine der allgemeinen Formel R-NH2 bzw. deren fahrungsgemäss einen relativ grossen Anteil an den verschie-Hydrochloride [R-NH3]+-C1" bzw. deren Acetate densten Verunreinigungen auf, welche bei der Herstellung der [R-nh3]+-CH3COO ~ unterworfen wird, worin R ein gera- 60 Schmelze durch die Zugabe eines Salzgemisches als Schlak-der oder verzweigter gesättigter oder ungesättigter Kohlen- kenbildner von dem Aluminium getrennt werden. So ist es be-wasserstoffrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen bzw. Mi- kannt, zu zwei Teilen Aluminiumschrott einen Teil eines Salz-schungen derselben ist, dass nach Abtrennung und ggf. mehr- gemisches mit in den Schmelzofen zu geben. Das Salzgemisch fächern Nachreinigen des Schaumproduktes der Zellenrück- besteht in der Regel aus 25 bis 30% KCl, 65 bis 70% NaCl, stand nach Filtrierung der weiteren Flotation zugeführt und 65 2% CaF2 und Spuren anderer Chloride, Fluoride, Sulfate und die abfiltrierte Lauge in die KCl-Flotation zurückgeführt Bromide. Neben der Aufgabe als Schlackenbildner soll das wird. Salz auch das Fliessverhalten der Schmelze beeinflussen.
6. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Durch das Einschmelzen von Aluminiumschrott fallen

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   jährlich grosse Mengen Salzschlacken an, die z.B. in der Bun- führt, wenn gemäss obigen Angaben der pH-Wert der Flota-

   desrepublik Deutschland neben 4 bis 8% Al-Metall, 18 bis tionstrübe auf 10 bis 11 geregelt wird. ^

   20% KCl, 45 bis 50% NaCl und 33 bis 22% H20-unlösliche Vorteilhaft ist es, wenn das Feingut schaumflotiert wird Bestandteile enthalten. Die Deponierung dieser Schlacke zu- unter Verwendung von Salzen der Reaktionsgruppe der Alksammen mit anderem Müll bereitet erhebliche ökologische 5 yläther-Polyalkylendiamine mit organischen Säuren in der Probleme, da sie zu einerAufsalzung des Grundwassers führt Form von Acetaten oder anorganischen Säuren in der Form und beim Lösen der Schlacke Gase freigesetzt werden, die von Hydrochloriden, und wenn vor der Sammlerzugabe die teils giftig und wegen ihres Geruches eine zusätzliche Umwelt- Flotationstrübe durch Zugabe von Hydroxiden, wie Ca(OH)2 belastung sind. Eine Abhilfe durch Lagerung dieser Salze auf oder Mg(OH)2 auf den pH-Wert von 10 bis 11 geregelt wird. Sonderdeponien ist aus Kostengründen praktisch nicht wirt- io Zweckmässig ist es, wenn bei einer Abtrennung der Alu-schaftlich vertretbar. miniumpartikel nach dem Aufbereiten der Schlacke durch

   Die Aufbereitung von Aluminium-Salzschlacken zur Wie- Sichten das Mahlgut einem Sichtluftstrom mit einer Ge-

   dergewinnung des Aluminiums durch Walzen und Sieben zur schwindigkeit von 0,4 bis 0,8 m • s ~1 und das dabei getrennte

   Gewinnung feingewalzter Metallplättchen ist bekannt (DE- Grobgut einer zweiten Sichtung bei einer Sichtluftgeschwin-

   PS684 103). Es ist ferner bekannt, Salzschlacken zur Metall- is digkeit zwischen 2 und 4,5 m • s-1 jeweils bei einer Sichtluftrückgewinnung einem Mahl- und Trennvorgang zu unterwer- beladung von 1 bis 2 kg • m-3 Luft unterworfen werden, und fen und die in der Schlacke enthaltenen Salze wiederzugewin- wenn das bei der zweiten Sichtung anfallende Feingut in den nen (K. Schneider «Die Verhüttung von Aluminiumschrott» Zerkleinerungsprozess der Schlacke zurückgeführt wird. Auf

   1950, S. 196). Zu diesem Zweck wurde ein Löseverfahren ent- diese Weise erhält man aus der zweiten Sichtstufe ein Grobgut wickelt, welches erhebliche Aufbereitungskosten und einen 20 mit einem sehr hohen Gehalt an Aluminium von 94 Gew.-%

   grossen Energieaufwand erfordert. bei einem Ausbringen von 50 bis 70%.

   Andere Salzrückgewinnungsverfahren, wie umgekehrte Das Aluminium ist in dieser eingangs beschriebenen Plätt-

   Osmose, Lösen und Gefrieren oder chemische oder thermi- chenform wieder ohne vorheriges Verpressen zum Einschmel-

   sche Fällung, sind wegen des hohen Energiebedarfs und einer zen geeignet.

   grossen Umweltbelastung nicht realisierbar. 25 Das Aluminium kann aus dem Mahlgut auch durch Sie-

   Versuche zur Hochspannungs-Elektroscheidung haben ben gewonnen werden. Hierzu ist es zweckmässig, das Mahl-

   nicht den gewünschten Erfolg gezeigt. gut auf Sieben mit Siebdurchlässen von 2 bis 0,3 mm mehrstufig abzusieben, wobei als Siebrückhalt ein Aluminiumkon-