DD294194A5 - Vrfahren zur gewinnung von mineralien durch schaumflotation - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Mineralien durch Schaumflotation, worin die Selektivitaet gegenueber dem wertvollen Mineral durch Druecken von Siliziumdioxid oder Kieselsaeure-haltiger Gangart durch Verwendung einer Hydroxyl-haltigen Verbindung wie z. B. einem Alkanolamin verbessert wird. Das Verfahren ist bei der Flotation von oxidischen Mineralien sowie bei der sulfidischen Flotation geeignet.{Mineralien-Gewinnung; Schaumflotation; Mineralien, oxidisch, sulfidisch; Verwendung; Verbindung; Hydroxyl-haltig; Alkanolamin}
Description
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Gewinnung von Mineralien durch Schaumflotation.
Charakteristik des bekannten Standes der Technik
Flotation ist ein Verfahren zur Behandlung eines Gemisches von feinverteilten mineralischen Feststoffen, z. B. von pulverförmigen Erzen, die in einer Flüssigkeit suspendiert sind, wobei ein Teil der Feststoffe von anderen feinverteilten mineralischen Feststoffen, z. B. Siliziumdioxid, kieselsäurehaltiger Gangart, Tonen und anderen ähnlichen, im Erz vorhandenen Materialien abgetrennt wird, indem man ein Gas in die Flüssigkeit einbringt (oder in situ ein Gas erzeugt), um eine schaumige Masse zu erzeugen, die bestimmte Feststoffe an der Oberfläche der Flüssigkeit enthält und die anderen festen Komponenten des Erzes suspendiert (nicht geschäumt) zurückläßt. Flotation beruht auf dem Prinzip, daß das Einbringen eines Gases in eine Flüssigkeit, welche feste Teilchen von unterschiedlichen Materialien darin suspendiert enthält, das Anhaften von Gas an bestimmte suspendierte Feststoffe und nicht an andere verursacht, und somit die Teilchen, an denen das Gas anhaftet, leichter als die Flüssigkeit macht. Demnach steigen diese Teilchen an die Oberfläche der Flüssigkeit und bilden einen Schaum. Die Mineralien und die mit ihnen vergesellschaftete Gangart, die durch Schaumflotation behandelt werden, besitzen im allgemeinen keine ausreichende Hydrophobizität oder Hydrophilie, um eine ausreichende Trennung zu ermöglichen. Daher verwendet man oft verschiedene chemische Reagenzien bei der Schaumflotation, um die zur Ermöglichung der Auftrennung notwendigen Eigenschaften zu erzeugen oder zu verbessern. Man verwendet Sammler, um die Hydrophobizität und damit die
Flotierbarkeit von verschiedenen wertvollen Mineralien zu verbessern. Sammler müssen in der Lage sein: (1) sich an die gewünschte Mineralart mit relativer Ausschließlichkeit gegenüber anderen vorhandenen Arten anzulagern, (2) diese Anlagerung bei der mit der Schaumflotation verbundenen Turbulenz oder Scherung beizubehalten und (3) die gewünschte Mineralart ausreichend hydrophob zu machen, so daß der erforderliche Trennungsgrad ermöglicht wird.
Zusätzlich zu den Sammlern verwendet man eine Reihe anderer chemischer Reagenzien. Beispiele der Typen von zusätzlichen Reagenzien beinhalten Schäumungsmittel, Drückmittel, pH-Regulatoren wie z.B. Kalkstein und Soda, Dispersionsmittel und verschiedene Hilfsmittel und Aktivatoren. Drückmittel werden verwendet, um die Hydrophilie von verschiedenen Mineratarten zu erhöhen oder zu verbessern, und somit ihre Flotation zu drücken. Schäumungsmittel sind Reagenzien, die zu Flotationssystemen zugegeben werden, um bei der Erzeugung eines semistabilen Schaums zu helfen. Im Gegensatz sowohl zu Drückmitteln als auch zu Sammlern ist es nicht erforderlich, daß Schäumungsmittel sich an Mineralteilchen anlagern oder adsorbieren.
Die Schaumflotation wurde in der Bergbauindustrie seit mindestens Anfang des 20. Jahrhunderts ausführlich betrieben. Von einer weiten Reihe von Verbindungen ist bekannt, daß sie als Sammler, Schäumungsmittel und andere Reagenzien für die Schaumflotation geeignet sind. So sind z. B. Xanthate, einfache Alkylamine, Alkylsulfate, Alkylsulfonate, Carbonsäuren und Fettsäuren im allgemeinen als geeignete Sammler anerkannt. Als Schäumungsmittel geeignete Reagenzien beinhalten Alkohole mit geringem Molekulargewicht wie z. B. Methylisobutyl-carbinol und Glykolether. Die speziellen Additive, die bei einem bestimmten Flotationsbetrieb verwendet werden, wählt man gemäß der Art des Erzes, den Bedingungen, unter denen die Flotation stattfindet, dem zu gewinnenden Mineral und den anderen Additiven, die in Verbindung damit verwendet werden, aus. Obwohl eine weite Reihe von chemischen Reagenzien von den Fachleuten als geeignet für die Schaumflotation angesehen werden, ist jedoch auch bekannt, daß die Wirksamkeit der bekannten Reagenzien in großem Ausmaß von dem oder den jeweils verwendeten Erzen, welche der Flotation unterworfen werden, sowie von den Flotationsbedingungen abhängt. Es ist weiterhin bekannt, daß die Selektivität oder die Fähigkeit zum selektiven Flotteren der erwünschten Art bei Ausschluß von unerwünschten Arten ein besonderes Problem darstellt.
Mineralien und die damit vergesellschafteten Erze werden im allgemeinen als Sulfide oder Oxide eingeteilt, wobei letztere Gruppe Carbonate, Hydroxide, Sulfate und Silikate enthält. Während ein großer Teil der heute existierenden Mineralien in Oxiderzen enthalten sind, ist der überwiegende Teil von erfolgreichen Schaumflotationssystemen auf sulfidische Erze gerichtet. Die Flotation von oxidischen Mineralien wird als wesentlich schwieriger als die Flotation von sulfidischen Mineralien angesehen und die Wirksamkeit der meisten Flotationsverfahren bei der Gewinnung von Oxiderzen ist begrenzt. Ein Hauptproblem, das mit der Gewinnung von Mineralien, sowohl Oxiden als auch Sulfiden verbunden ist, besteht in der Selektivität. Einige der bekannten Sammler wie z. B. die oben diskutierten Carbonsäuren, Alkylsulfate und Alkylsulfonate sind dafür bekannt, daß sie wirksame Sammler für oxidische Mineralerze sind. Sicher sind auch die bekannten Sammler bei der Flotation von Sulfiden geeignet. Während jedoch durch Verwendung dieser Sammler eine ausreichende Ausbeute erzielt werden kann, ist es bekannt, daß die Selektivität für das erwünschte wertvolle Mineral nicht so hoch wie erwünscht und im Falle der Flotation von Oxiden üblicherweise ziemlich schlecht ist. Das heißt, daß Gehalt oder Prozentanteil des im gewonnenen Mineral enthaltenen erwünschten Minerals unannehmbar gering sind.
Somit existiert ein Bedürfnis für Verfahren zur Verbesserung der Selektivität bei der Flotation sowohl von sulfidischen als auch von oxidischen Erzen.
Ziel der Erfindung
Durch das erfindungsgemäße in seiner Selektivität verbesserte Schaumflotationsverfahren werden wertvolle Mineralien sowohl aus sulfidischen als auch aus oxidischen Erzen gewonnen.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik neues Schaumflotations-Verfahren zur Gewinnung von Mineralien zur Verfügung zu stellen.
Die vorliegende Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von wertvollen Mineralien durch Schaumflotation, umfassend das Behandeln eines teilchenförmigen Erzes, das Siliziumdioxid oder Kieselsäure-haltige Gangart enthält und in einer wäßrigen Aufschlämmung ist, mit Schaumflotation unter solchen Bedingungen, daß die zu gewinnenden Mineralien flotiert werden, worin die Flotation des Siliziumdioxids oder der kieselsäureartigen Gangart durch die Verwendung einer wirksamen Menge einer hydroxyhaltigen Verbindung gedrückt wird, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Ethanolamin, Propanolamin, Butanolamin, Milchsäure, Glykolsäure, ß-Hydroxy-1-propansulfonsäure, Ethylenglykol, Diethylenglykol, Propylenglykol, Dipropylenglykol, Glycerin, Trihydroxybenzoesäure, Hydroxybenzoesäure, Butylenglykol, Dibutylenglykol, Diethanolamin, Dipropanolamin, Tripropanolamin, Triethanolamin und einfache Zuckeralkohole wie z. B. Saccharose, Glycose und Dextrose und Gemische davon. Zusätzlich werden bei dem erfindungsgemäßen Schaumflotationsverfahren Sammler, Schäumungsmittel und andere dem Fachmann bekannte Mittel für die Flotation verwendet.
Unter verbesserter Selektivität versteht man, daß die Gesamtmenge des gewonnenen Minerals und/oder der Gehalt des gewonnenen Minerals verbessert wird, während die Menge des nicht gewonnenen, d. h. in der wäßrigen Phase verbleibenden Siliziumdioxids oder der kieselsäurehaltigen Gangart ebenso erhöht wird. Auf diese Weise wird durch das erfindungsgemäße Verfahren die Fähigkeit zur Trennung von Siliziumdioxid und/oder kieselsäurehaltiger Gangart von gewünschten wertvollen Mineralien verbessert. Das heißt, daß die Flotationsneigung des Siliziumdioxids oder der kieselsäurehaltigen Gangart gedrückt wird.
Das erfindungsgemäße Flotationsverfahren ist bei der Gewinnung von verschiedenen Mineralien, einschließlich oxidischer Mineralien, durch Schaumflotation geeignet.
Das erfindungsgemäße Flotationsverfahren ist bei der Gewinnung von wertvollen Mineralien aus verschiedenen Erzen geeignet. In diesem Sinne bezieht sich ein Erz auf das Mineral, so wie es aus dem Boden gewonnen wird und beinhaltet die mit Gangart vermischte mineralhaltige Spezies. Gangart sind solche Materialien, die von geringem oder keinem Wert sind, und von den wertvollen Mineralien abgetrennt werden müssen. In der vorliegenden Erfindung bezieht sich die Gangart insbesondere auf Siliziumdioxid und Kieselsäure-haltige Materialien.
Wie es dem Fachmann gut bekannt ist, sind verschiedene Arten von Sammlern bei verschiedenen Erzarten wirksam. Bestimmte anionische Sammler, die unten beschrieben sind und bei der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind überraschenderweise wirksam bei der Flotation von oxidischen Erzen. Die oxidischen Mineralien, die gemäß vorliegender Erfindung behandelt werden können, beinhalten Carbonate, Sulfate und Silikate sowie Oxide. Zusätzlich zu ihrer Wirksamkeit bei der Flotation von oxidischen Erzen wurde festgestellt, daß die anionischen Sammler bei einem erfindungsgemäßen Flotationsverfahren ebenso wirksam bei der Flotation von sulfidischen Erzen und gemischten oxidischen und sulfidischen Erzen sind. Nicht einschränkende Beispiele von oxidischen Erzen, die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens flotiert werden können, beinhalten vorzugsweise Eisenoxide, Nickeloxide, Phosphoroxide, Kupferoxide und Titanoxide. Andere Arten von sauerstoffhaltigen Mineralien, die gemäß vorliegender Erfindung flotiert werden können, beinhalten Carbonate wie z. B. Calcit oder Dolomit und Hydroxide wie z. B. Bauxit.
Das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung der unten beschriebenen anionischen Sammler ist ebenso zur Flotation von verschiedenen sulfidischen Erzen geeignet. Nicht einschränkende Beispiele von sulfidischen Erzen, die gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung flotiert werden können, beinhalten solche, die Chalcopyrit, Chalcocit, Galenit, Pyrit, Sphalerit und Pentlandit enthalten.
Edelmetalle wie z.B. Gold und Silber und die Platingruppen-Metalle, worin Platingruppen-Metalle Platin, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium und Iridium umfassen, können ebenso gemäß vorliegender Erfindung gewonnen werden. So werden z. B. solche Metalle manchmal vergesellschaftet mit oxidischen und/oder sulfidischen Erzen gefunden. Platin wird z.B. manchmal vergesellschaftet mit Troilit gefunden. Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung können solche Metalle mit guter Ausbeute gewonnen werden.
Nicht einschränkende Beispiele von oxidischen Erzen, die mit Schaumflotation unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens behandelt werden können, beinhalten etwa Cassiterit, Hämatit, Cuprit, Vallerit, Calcit, Talk, Kaolin, Apatit, Dolomit, Bauxit, Spinell, Korund, Laterit, Azurit, Rutil, Magnetit, Columbit, llmenit, Smithsonit, Anglesit, Scheelit, Chromit, Cerussit, Pyrolusit, Malachit, Chrysocoll, Zinkit, Massicot, Bixbyit, Anatas, Brookit,Tungstit, Uraninit, Gummit, Brucit, Manganit, Psilomelanit, Goethit, Limonit, Chrysoberyll, Microlit, Tantalit und Samarskit. Der Fachmann erkennt, daß das erfindungsgemäße Schaumflotationsverfahren auch für die Verarbeitung weiterer Erze geeignet ist, die oxidische Erze, worin die Definition von Oxid Carbonate, Hydroxide, Sulfate und Silikate sowie Oxide beinhaltet, und sulfidische Erze umfassen. Erze, für welche das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung von anionischen Thiolsammlern geeignet ist, beinhalten sulfidische Mineralerze, die Kupfer, Zink, Molybdän, Kobalt, Nickel, Blei, Arsen, Silber, Chrom, Gold, Platin, Uran und Gemische davon enthalten. Beispiele für metallhaltige sulfidische Mineralien, die durch Schaumflotation unter Verwendung der Zusammensetzung und des Verfahrens gemäß vorliegender Erfindung konzentriert werden können, beinhalten kupferhaltige Mineralien wie z. B. Covellit (CuS), Chalcocit (Cu2S), Chalcopyrit (CuFeS2), Bornit (Cu6FeS4), Vallerit (Cu2Fe4S7 oder Cu3Fe4S7), Tetrahedrit (Cu3SbS2), Enargit (Cu3(As2Sb)S4), Tennantit (Cu12As4S13), Cubanit (Cu2SFe4S6), Brochantit (Cu4(OH)6SO4), Antlerit (Cu3SO4(OH)4), Famatinit (Cu3(SbAs)S4) und Boumonit (PbCuSbS3), bleihaltige Mineralien wie z. B. Galenit (PbS), antimonhaltige Mineralien wie z. B. Stibnit (Sb2S3), zinkhaltige Mineralien wie z. B. Sphalerit (ZnS), silberhaltige Mineralien wie z. B. Stephanit (Ag6SbS4) und Argentit (Ag2S), chromhaltige Mineralien wie z. B. Daubreelit (FeSCrS3), nickelhaltige Mineralien wie z. B. Pentlandit ((FeNi)9S8), molybdänhaltige Mineralien wie z. B. Molybdänit (MoS2) und platin- und palladiumhaltige Mineralien wie z.B. Cooperit (Pt(AsS)2). Bevorzugte metallhaltige sulfidische Mineralien beinhalten Molybdänit (MoS2), Chalcopyrit (CuFeS2), Chalcocit (Cu2S), Galenit (PbS), Sphalerit (ZnS), Bornit (Cu6FeS4) und Pentlandit ((FeNi)9S8).
Sulfidisch gemachte, metallhaltige oxidische Mineralien sind Mineralien, die mit einer Sulfidisierungs-Chemikalie behandelt wurden, um solchen Mineralien sulfidische Mineraleigenschaften zu geben. Die so behandelten Mineralien können anschließend mit Schaumflotation unter Verwendung von Sammlern, mit denen sulfidische Mineralien gewonnen werden, erhalten werden. Die Sulfidisierung bewirkt, daß oxidische Mineralien Eigenschaften von sulfidischen Mineralien besitzen. Oxidische Mineralien werden durch Kontakt mit Verbindungen sulfidisiert, die mit den Mineralien reagieren, so daß eine Schwefelbindung oder Affinität entsteht. Solche Verfahren sind dem Fachmann bekannt. Solche Verbindungen beinhalten Natriumhydrogen-Sulfid, Schwefelsäure und verwandte schwefelhaltige Salze wie z. B. Natriumsulfid.
Sulfidisierte metallhaltige oxidische Mineralien und oxidische Mineralien, für welche dieses Verfahren unter Verwendung der unten beschriebenen Thiolsammler geeignet ist, beinhalten oxidische Mineralien, die Kupfer, Aluminium, Eisen, Titan, Magnesium, Chrom, Wolfram, Molybdän, Mangan, Zinn, Uran und Gemische davon beinhalten. Beispiele für metallhaltige Mineralien, die durch Schaumflotation unter Verwendung der unten beschriebenen Thiolsammler sulfidisiert werden können, beinhalten kupferhaltige Mineralien wie z. B. Malachit (Cu2(OH)2CO3), Azurit (Cu3(OH)2(CO3I2), Cuprit (Cu2O), Atacamit (Cu2CI(OH)3), Tenorit (CuO), Chrysocoll (CuSiO3), aluminiumhaltige Mineralien wie z. B. Korund, zinkhaltige Mineralien wie z. B. Zinkit (ZnO) und Smithsonit (ZnCO3), wolframhaltige Mineralien wie z.B. Wolframit ((Fe2Mn)WO4), nickelhaltige Mineralien wie z. B. Bunsenit (NiO), molybdänhaltige Mineralien wiez. B. Wulfenit (PbMoO4) und Powellit (CaMoO4), eisenhaltige Mineralien wie z. B. Hämatit und Magnetit, chromhaltige Mineralien wie z. B. Chromit (FeOCr2O3), eisen- und titanhaltige Mineralien wie z. B. llmenit, magnesium- und aluminiumhaltige Mineralien wie z.B. Spinell, titanhaltige Mineralien wie z.B. Rutil, manganhaltige Mineralien wie z. B. Pyrolusit, zinnhaltige Mineralien, Mineralien wie z. B. Cassiterit und uranhaltige Mineralien wie z. B. Uranitit, Pechblende (U2O6(U3O8)) und Gummit (UO3nH2O).
Andere metallhaltige Mineralien, für welche die Verwendung von Thiolsammlern bei diesem Verfahren geeignet sind, beinhalten goldhaltige Mineralien wie z. B. Sylvanit (AuAgTe2) und Calaverit (AuTe), platin- und palladiumhaltige Mineralien wie z. B. S perry I it (PtAs2) und silberhaltige Mineralien wie z.B. Hessit (AgTe2). Ebenso eingeschlossen sind Metalle, die in metallischem Zustand auftreten, z. B. Gold, Silber und Kupfer.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden kupferhaltige sulfidische Mineralien, nickelhaltige sulfidische Mineralien, bleihaltige sulfidische Mineralien, zinkhaltige sulfidische Mineralien oder molybdänhaltige sulfidische Mineralien gewonnen. In einer noch mehr bevorzugten Ausführungsform wird ein kupferhaltiges sulfidisches Mineral gewonnen.
Erze existieren nicht immer in reiner Form als oxidische Erze oder als sulfidische Erze. Die in der Natur vorkommenden Erze können sowohl schwefelhaltige als auch sauerstoffhaltige Mineralien sowie in manchen Fällen Edelmetalle enthalten. Gemäß vorliegender Erfindung können Metalle von den Oxiden gewonnen werden, die in solchen Erzen vorliegen. Dies kann in einer Zweistufen-Flotation geschehen, worin eine Stufe eine übliche Sulfid-Flotation in erster Linie zur Gewinnung sulfidischer Mineralien umfaßt, und bei der anderen Stufe der Flotation das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung der unten beschriebenen anionischen Sammler eingesetzt wird, um in erster Linie die oxidischen Mineralien zu gewinnen. Andererseits können die verschiedenen Arten von Mineralien gleichzeitig durch das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung gewonnen werden.
Zusätzlich zur Flotation von in der Natur vorkommenden Erzen ist das erfindungsgemäße Flotationsverfahren bei der Flotation von Oxiden und Sulfiden aus anderen Quellen geeignet. So enthalten z. B. Abfallmaterialien aus verschiedenen Verfahren wie etwa Schwermedium-Auftrennung, magnetische Auftrennung, Metallbearbeitung und Petroleum-Verarbeitung oft Oxide und/oder Sulfide, die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Flotations-Verfahrens gewonnen werden können.
Für die vorliegende Erfindung sind eine weite Reihe von anionischen Sammlern geeignet. Der anionische Teil des anionischen Sammlers stammt vorzugsweise von Carbon-, Sulfon-, Schwefel-, Phosphor- oder Phosphonsäuren. Der anionische Sammler ist ebenfalls hydrophob. Seine Hydrophobizität stammt von einem gesättigten oder ungesättigten Kohlenwasserstoff- oder einem gesättigten oder ungesättigten substituierten Kohlenwasserstoffrest. Beispiele für geeignete Kohlenwasserstoffreste beinhalten geradkettige oder verzweigte Alkyl-, Arylalkyl- und Alkylarylgruppen. Nicht einschränkende Beispiele für Substituenten der Kohlenwasserstoff-Gruppe beinhalten Alkoxy, Ether, Amin, Hydroxyl und Carboxyl. Ist die Kohlenwasserstoffgruppe ungesättigt, so ist sie vorzugsweise ethylenisch ungesättigt. Es sollte ebenfalls erwähnt werden, daß das anionische oberflächenaktive Mittel eine Gemisch von Verbindungen sein kann.
Der anionische Sammler kann in Form der Säure oder in Form des Salzes verwendet werden, abhängig davon, welche unter den Anwendungsbedingungen löslich ist. Die geeignete Form des anionischen Sammlers variiert in Abhängigkeit von dem jeweils verwendeten Sammler und anderen, während des Flotationsverfahrens herrschenden Bedingungen. Für den Fachmann ist es klar, daß einige der für die vorliegenden Erfindung geeigneten anionischen Sammler bei den Anwendungsbedingungen in der Säureform löslich sind, während andere in der Salzform löslich sind. So verwendet man z. B. Ölsäure vorzugsweise in der Säureform und gesättigte Carbonsäuren werden vorzugsweise in der Salzform verwendet. Verwendet man die anionischen Sammler gemäß vorliegender Erfindung in Salzform, so kann das Gegenion ein Calciumion, ein Magnesiumion, ein Natriumion, ein Kaliumion oder ein Ammoniumion sein. Wie bereits oben diskutiert, hängt die Wahl eines geeigneten Gegenions vom jeweils verwendeten anionischen Sammler und seiner Löslichkeit ab. Im allgemeinen ist es bevorzugt, daß das Gegenion ein Natriumion, Kaliumion oder Ammoniumion ist.
Nicht einschränkende Beispiele von geeigneten anionischen Sammlern beinhalten Linolensäure, Ölsäure, Laurinsäure, Linolsäure, Octansäure, Caprinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Arachinsäure, Behensäure, 2-Naphthalinsulfonsäure, Natriumlaurylsulfat, Natriumstearat, Dodecan-Natriumsulfonsäure, Hexadecylsulfonsäure, Dodecyl-Natriumsulfat, Dodecylphosphat, Chlorderivat der Dodecylphosphonsäure, 2-Naphthoesäure, Pimelinsäure und Dodecylbenzolsulfonat und Gemische davon.
Bevorzugte anionische Sammler beinhalten Derivate von Carbonsäuren und Sulfonsäuren. Im Falle, daß es sich bei den anionischen oberflächenaktiven Mitteln um Derivate von Carbonsäuren handelt, sind die ungesättigten Säuren wie z. B. Ölsäure, Linolsäure und Linolensäuren oder Gemische davon bevorzugt. Beispiele von Gemischen dieser Carbonsäuren beinhalten Harzöl und Kokosnußöl.
Ist der anionische Sammler ein Derivat von Sulfonsäuren, so verwendet man vorzugsweise Alkyl- oder Alkylaryl-Sulfonsäuren.
Beispiele für bevorzugte Spezies beinhalteten Dodecylbenzolsulfonsäure, Dodecylsulfonsäure, alkylierte Diphenyloxid-Monosulfonsäure und Salze davon.
Die erfindungsgemäßen Thiolsammler sind Verbindungen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Thiocarbonaten, Thioncarbamaten, Thiocarbaniliden, Thiophosphaten, Thiophosphinaten, Mercaptanen, Xanthogenformiaten, Xanthinestern und Gemischen davon.
Bevorzugte Thiocarbonate sind die Alkylthiocarbonate, dargestellt durch die Strukturformel:
R1 _zi -C-S-M+ worin
R1 unabhängig eine C1^2O- vorzugsweise C2-ie, besonders bevorzugt Сз-12-А1ку1дгирре ist, Z1 und Z2 unabhängig ein Schwefel- oder Sauerstoffatom sind, und M+ ein Alkalimetall-Kation ist.
Die durch diese Formel dargestellten Verbindungen beinhalten die Alkylthiocarbonate (sowohl Z1 und Z2 sind Sauerstoff), Alkyldithiocarbonate (Z1 = O, Z2 = S) und die Alkyltrithiocarbonate (sowohl Z1 und Z2 sind Schwefel). Beispiele für bevorzugte Alkylmonothiocarbonate beinhalten Natrium-Ethylmonothiocarbonat, Natrium-Isopropylmonothiocarbonat, Natrium-Isobutylmonothiocarbonat, Natrium-Amylmonothiocarbonat, Kalium-Ethylmonothiocarbonat, Kalium-Isopropylmonothiocarbonat, Kalium-Isobutylmonothiocarbonat und Kalium-Amylmonothiocarbonat.
Bevorzugte Alkyldithiocarbonate beinhalten Kalium-Ethylthiocarbonat, Natrium-Ethyldithiocarbonat, Kalium-Amyldithiocarbonat, Natrium-Amyldithiocarbonat, Kalium-Isopropyldithiocarbonat, Natrium-Isopropyldithiocarbonat, Natrium-sek-Butyldithiocarbonat, Kalium-sek-Butyldithiocarbonat, Natrium-Isobutyldithiocarbonat, Kalium-Isobutyldithiocarbonat und dergleichen. Beispiele für Alkyltrithiocarbonate beinhalten Natrium-Isobutyltrithiocarbonat und Kalium-Isobutyltrithiocarbonat. Oft ist die Verwendung eines Gemisches eines Alkylmonothiocarbonats, Alkyldithiocarbonats und Alkyltrithiocarbonats bevorzugt.
Bevorzugte Thioncarbamate entsprechen der Formel: S
It
(R2)a-N-C-Y
(H)b
worin
jeder R2 unabhängig eine Ci_10, vorzugsweise eine C1-4, besonders bevorzugt eine Ci-3-Alkylgruppe ist, Y-S-M+ oder-OR3 ist, worin R3 eine C,_10, vorzugsweise C2-e, besonders bevorzugt Сз_«-АІкуІдгирре ist, a die Zahl 1 oder 2 ist, und
b die Zahl 0 oder 1 ist, worin а + b gleich 2 sein müssen.
Bevorzugte Thioncarbamate beinhalten Dialkyldithiocarbamate (a = 2, b = 0 und Y ist S~M+) und Alkylthioncarbamate (a = 1,b = 1 und Y = OR3). Beispiele für bevorzugte Dialkyldithiocarbamate beinhalten Methylbutyldithiocarbamat, Methylisobutyldithiocarbamat, Methyl -sek-butyldithiocarbamat, Methylpropyldithiocarbamat, Methylisopropyldithiocarbamat, Ethylbutyldithiocarbamat, Ethylisobutyldithiocarbamat, Ethyl-sek-butyldithiocarbamat, Ethylpropyldithiocarbamat und Ethylisopropyldithiocarbamat. Beispiele für bevorzugte Alkylthioncarbamate beinhalten N-Methylbutylthioncarbamat, N-Methylisobutylthiocarbamat, N-Methyl-sek-butylthioncarbamat, N-Methylpropylthioncarbamat, N-Methylisopropylthioncarbamat, N-Ethylbutylthioncarbamat, N-Ethylisobutylthioncarbamat.N-Ethyl-sek-butylthioncarbamat, N-Ethylpropylthioncarbamat und N-Ethylisopropylthioncarbamat. Von den zuvor genannten Verbindungen sind N-Ethylisopropylthioncarbamatund N-Ethylisobutylthioncarbamat am meisten bevorzugt.
Die hier geeigneten Thiophosphate entsprechen allgemein der Formel:
S R4O "
vp-z- -M+
R* O^
worin jeder R4 unabhängig Wasserstoff oder eine С^ю-АІкуІ-, vorzugsweise eine С2-8-АІкуІ- oder eine Aryl-, vorzugsweise eine Arylgruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, besonders bevorzugt Cresyl ist, Z Sauerstoff oder Schwefel ist, und M ein Alkalimetallkation ist.
Die vorzugsweise verwendeten Thiophosphate beinhalten die Monoalkyldithiophosphate (ein R4 ist Wasserstoff und der andere R4 ist ein Сі-ю-АІкуІ und Z ist S), Dialkyldithiophosphate (beide R4 sind C1~10-Alkyl und Z ist S) und Dialkylmonothiophosphate (beide R4 sind C140-AIkVl und Z ist 0).
Beispiele für bevorzugte Monoalkyldithiophosphate beinhalten Ethyldithiophosphat, Propyldithiophosphat, Isopropyldithiophosphat, Butyldithiophosphat, sek.-Butyldithiophosphat und Isobutyldithiophosphat. Beispiele für Dialkyl- oder Aryldithiophosphate beinhalten Natrium-Diethyldithiophosphat, Natrium-Di-sek.-butyldithiophosphat, Natrium-Diisobutyldithiophosphat und Natrium-Diisoamyldithiophosphat. Bevorzugte Monothiophosphate beinhalten Natrium-Diethylmonothiophosphat, Natrium-Di-sek.-butylmonothiophosphat, Natrium-Diisobutylmonothiophosphat und Natrium-Diisoamylmonothiophosphat.
Thiocarbanilide (Dialkylthioharnstoffe) werden durch die allgemeine Strukturformel dargestellt:
H (R6-N)-2C=S
worin jeder R5 unabhängig H oder eine Ci_e, vorzugsweise C^-Kohlenwasserstoffgruppe ist. Thiophosphinate werden durch die allgemeine Strukturformel dargestellt:
4 s- M+
worin M+ wie zuvor beschrieben ist und jeder R6 unabhängig eine Alkyl- oder Arylgruppe, vorzugsweise eine Alkylgruppe mit 1 bis 12, besonders bevorzugt eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist. Am meisten bevorzugt ist jeder Re Isobutyl. Mercaptansammler sind vorzugsweise Alkylmercaptane, die durch die allgemeine Strukturformel dargestellt sind:
R7-S-H
worin R7 eine Alkylgruppe, vorzugsweise eine Alkylgruppe mit mindestens 10, besonders bevorzugt von 10 bis 16 Kohlenstoffatomen ist.
Xanthogenformiate werden durch die allgemeine Strukturformel dargestellt:
OR9
worin R8 eine Alkylgruppe mit 1 bis 7, vorzugsweise von 2 bis 6 Kohlenstoffatomen ist und R9 eine Alkylgruppe mit 1 bis 6, vorzugsweise 2 bis 4, besonders bevorzugt 2 oder 3 Kohlenstoffatomen ist
Xanthinester sind vorzugsweise Verbindungen der allgemeinen Strukturformel:
R1 0 о C
worin R10 eine Allylgruppe ist und R11 eine Alkylgruppe mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen ist.
Bevorzugte Thiolverbindungen zur Verwendung als Sammler sind die Thiocarbonate, Thioncarbamate und die Thiophosphate aufgrund der überraschend hohen Ausbeuten und Selektivitäten gegenüber wertvollen Mineralien, die erreicht werden können. Dem Fachmann ist klar, daß die oben beschriebenen Thiolsammler insbesondere geeignet bei der Flotation von sulfidischen Mineralien oder sulfidisierten oxidischen Mineralien sind. Die anderen oben beschriebenen anionischen Sammler sind bei der Flotation von bestimmten sulfidischen Mineralien geeignet, aber auch überraschenderweise bei der Flotation von oxidischen Mineralien geeignet.
Die für die Durchführung der vorliegenden Erfindung geeigneten Hydroxyl enthaltenden Verbindungen umfassen Verbindungen, die mindestens eine OH-Gruppe enthalten. Diese Hydroxylverbindung wird ausgewählt, daß sie im wesentlichen bei den Anwendungsbedingungen nicht schaumbildend ist. Im Sinne der vorliegenden Erfindung sind nicht schaumbildende Verbindungen solche, die unter den Anwendungsbedingungen eine minimale Schäumungswirkung besitzen. Dem Fachmann ist bekannt, daß bei einfachen Hydroxyl enthaltenden Verbindungen wie z. B. Alkoholen deren Schäumkraft im allgemeinen mit der Zahl der Kohlenstoffatome im Alkohol bis zu etwa 6 oder 7 zunimmt. Wenn die Zahl der Kohlenstoffatome diesen Punkt erreicht, nimmt die Wirksamkeit des Alkohols als Schaumbildner ab. So können unter gewissen Anwendungsbedingungen Alkohole mit einer OH-Gruppe wie z. B. Octanol, Nonanol, Decanol, Undecanol und Dodecanol als nichtschäumende hydroxylhaltige Verbindungen geeignet sein. Flotationsarbeiten im Labormaßstab unter Verwendung von relativ reinem Wasser haben gezeigt, daß diese Alkohole nicht schäumend sind und für die Durchführung der vorliegenden Erfindung geeignet sind. Unter den meisten praktischen Anwendungsbedingungen jedoch zeigen diese Alkohole eine genügende Schaumbildung, so daß ihre Verwendung nicht bevorzugt ist.
Hydroxyl enthaltende Verbindungen, die zur Durchführung der vorliegenden Erfindung geeignet sind, beinhalten Ethanolamin, Propanolamin, Butanolamin, Milchsäure, Glykolsäure, ß-Hydroxy-1-propansulfonsäure, Ethylenglykol, Diethylenglykol, Propylenglykol, Dipropylenglykol, Glycerin, Trihydroxybenzoesäure, Hydroxybenzoesäure, Butylenglykol, Dibutylenglykol, Diethanolamin, Dipropanolamin, Tripropanolamin, Triethanolamin und einfache Zuckeralkohole wie z. B. Saccharose, Glucose und Dextrose.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die hydroxylhaltige Verbindung ein Alkanolamin, noch mehr bevorzugt ein niederes Alkanolamin. Nicht einschränkende Beispiele von niederen Alkanolamine^ die zur Durchführung der vorliegenden Erfindung geeignet sind, beinhalten Ethanolamin, Propanolamin, Butanolamin, Diethanolamin, Dipropanolamin, Tripropanolamin, Triethanolamin und Gemische davon.
Die für das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung geeigneten Alkanolamine sind kommerziell erhältlich. Dem Fachmann ist bekannt, daß kommerziell erhältliche Alkanolamine einen unterschiedlichen Reinheitsgrad besitzen. So kann z. B. Diethanolamin verschiedene Mengen von Ethanolamin und/oder Triethanolamin enthalten. Solche Alkanolamine sind für die Durchführung der vorliegenden Erfindung geeignet.
Die hydroxylhaltigen Verbindungen können direkt zur Flotationszelle oder zur Mahlstufe zugegeben werden. Die bevorzugte Zugabezeit variiert in Abhängigkeit vom jeweils flotierten Erz, den anderen anwesenden Reagenzien und dem verwendeten Verfahrenssystem. Die Hydroxyl enthaltenden Verbindungen werden mit dem Sammler vor der Zugabe in den Flotationsprozeß nicht vorgemischt. Vorzugsweise werden sie getrennt vom Sammler in das Flotationssystem zugegeben. Sie werden auch vorzugsweise vor der Zugabe des Sammlers zugegeben. So können die hydroxylhaltigen Verbindungen z. B. zur Mahlstufe gegeben werden.
Der Sammler kann in jeder Konzentration verwendet werden, welche die erwünschte Ausbeute des erwünschten wertvollen Metalls ergibt. Insbesondere hängt die verwendete Konzentration vom jeweils zu gewinnenden Mineral, dem Gehalt des dem Schaumflotationsverfahren ausgesetzten Erzes und der erwünschten Qualität des zu gewinnenden Minerals ab. Zusätzliche in Betracht kommende Faktoren bei der Bestimmung der Dosierungsgrößen beinhalten die Größe des Oberflächenbereiches des zu behandelnden Erzes. So ist dem Fachmann klar, daß je kleiner die Teilchengröße ist, desto größer die erforderliche Menge an Sammlerreagenzien ist, um ausreichende Ausbeuten und Gehalte zu erhalten.
Vorzugsweise ist die Konzentration des Sammlers mindestens ungefähr 0,001 kg/metrische Tonne, besonders bevorzugt mindestens ungefähr 0,005 kg/metrische Tonne. Es ist auch bevorzugt, daß die Gesamtkonzentration des Sammlers nicht mehr als ungefähr 5,0kg/metrische Tonne, besonders bevorzugt nicht mehr als ungefähr 2,5 kg/metrische Tonne beträgt. Es ist besonders bevorzugt, daß die Konzentration des Sammlers mindestens ungefähr 0,005 kg/metrische Tonne und nicht mehr als ungefähr 0,100kg/metrische Tonne beträgt. Es ist allgemein bevorzugt, bei einem geringeren Konzentrationsbereich zu beginnen und die Konzentration schrittweise zu erhöhen, um eine optimale Leistung zu erhalten.
Die Konzentration der hydroxylhaltigen Verbindungen, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, ist vorzugsweise mindestens ungefähr 0,001 kg/metrische Tonne und nicht mehr als ungefähr 5,0 kg/metrische Tonne. Eine besonders bevorzugte Konzentration ist mindestens ungefähr 0,005 kg/metrische Tonne und nicht mehr als ungefähr 0,500 kg/metrische Tonne. Wie bereits oben diskutiert, ist es allgemein bevorzugt, beim geringeren Konzentrationsbereich zu beginnen und die Konzentration schrittweise zu erhöhen, um optimale Leistung zu erhalten. Dies ist insbesondere bedeutend, wenn man Thiolsammler bei der Flotation von sulfidischen Mineralien verwendet, da die allgemeine Tendenz eine Erhöhung der Selektivität auf Kosten der Gesamtausbeute ist.
Es wurde festgestellt, daß es bei der Gewinnung von bestimmten Mineralien günstig ist, den Sammler in Stufen zum Flotationssystem zuzugeben. Unter einer stufenweisen Zugabe ist zu verstehen, daß ein Teil der gesamten Sammlerdosis zugegeben wird, Schaumkonzentrat gesammelt wird, und ein weiterer Teil des Sammlers zugegeben wird, und das Schaumkonzentrat wiederum gesammelt wird. Diese stufenweise Zugabe kann mehrere Male wiederholt werden, um optimale Ausbeute und Qualität zu erhalten. Die Zahl der Stufen, in denen der Sammler zugegeben wird, ist nur durch praktische und ökonomische Erwägungen beschränkt. Vorzugsweise verwendet man nicht mehr als ungefähr 6 Stufen. Zusätzlich zu den erfindungsgemäßen Sammlern und hydroxylhaltigen Verbindungen kann man im Flotationsverfahren andere übliche Additive, einschließlich andere Sammler, verwenden. Beispiele für solche Additive beinhalten Drückmittel und Dispersionsmittel. Zusätzlich zu diesen Additiven ist es möglich, Schaumbildner zu verwenden, was vorzugsweise auch geschieht. Schaumbildner sind dem Fachmann bekannt, worauf im Sinne dieser Erfindung hingewiesen wird. Nicht einschränkende Beispiele von geeigneten Schaumbildnern beinhalten Cs-e-Alkohole, Kiefernöle, Kresole, Ci_6-Alkylether von Polypropylenglykolen, Dihydroxylate von Polypropylenglykolen, Glykolfettsäuren, Seifen, Alkylarylsulfonate und Gemische davon. Verwendet man anionische Sammler gemäß vorliegender Erfindung wird angenommen, daß der pH-Wert eine Rolle beim Flotationsverfahren spielt. Die Art der erfindungsgemäßen anionischen Sammler ist mit den Ladungseigenschaften des jeweils zu gewinnenden oxidischen Minerals verwandt. Somit spielt der pH-Wert eine bedeutende Rolle beim Schaumflotationsverfahren gemäß vorliegender Erfindung. Obwohl keine Beschränkung durch eine bestimmte Theorie gewünscht wird, nimmt man an, daß sich der anionische Sammler mindestens teilweise an das Oxid aufgrund von Ladungs-Wechselwirkung mit der mineralischen Oberfläche anlagert. Somit sind pH-Bedingungen für die Durchführung der vorliegenden Erfindung erforderlich, bei denen die Ladung des oxidischen Minerals für die Anlagerung geeignet ist. Der pH-Wert in Flotationssystemen kann durch verschiedene, dem Fachmann bekannte Verfahren kontrolliert werden. Ein übliches Reagenz zur pH-Kontrolle ist Kalkstein. Zur Durchführung der vorliegenden Erfindung ist es jedoch bevorzugt, Reagenzien wie z. B. Kaliumhydroxid, Natriumhydroxid und Natriumcarbonat und andere Reagenzien mit monovalenten Kationen zur Regulation des pH-Werts zu verwenden. Reagenzien mit divalenten Kationen wie z.B. Magnesiumhydroxid und Calciumhydroxid kann man verwenden, sie sind jedoch nicht bevorzugt, da ihr Einsatz die Verwendung größerer Mengen des Sammlers erfordert. Es sollte festgestellt werden, daß bei Verwendung eines anionischen Kollektors, der ein Derivat von Sulfon- und Schwefelsäuren ist, die Anwesenheit von divalenten und/oder Metallkationen nicht so bedenklich ist.
Ausführungsbeispiele
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung verdeutlichen, sie jedoch nicht auf irgendeine Weise beschränken. Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich alle Teile und Prozentangaben auf das Gewicht.
Die folgenden Beispiele beinhalten Experimente mit Hallimond-Rohr-Flotation und Flotation, die im Labormaßstab in Flotationszellen durchgeführt wurde. Es sollte klargestellt werden, daß die Hallimond-Rohr-Flotation ein einfacher Weg zum Testen von Sammlern ist, aber nicht unbedingt den Erfolg von Sammlern bei der tatsächlichen Flotation voraussagen kann. Die Hallimond-Rohr-Flotation erfaßt nicht die Scherung oder Aufwirbelung, die bei der tatsächlichen Flotation vorhanden ist, und mißt nicht die Wirkung von Schaumbildern. Während ein Sammler, der bei der tatsächlichen Flotation wirksam ist, auch in einer Hallimond-Rohr-Flotation wirksam ist, ist ein Sammler, der in der Hallimond-Rohr-Flotation wirksam ist, nicht unbedingt bei der tatsächlichen Flotation wirksam. Es sollte ebenfalls festgestellt werden, daß die Erfahrung zeigt, daß Sammlermengen, die zum Erreichen ausreichender Ausbeuten in einem Hallimond-Rohr erforderlich sind, oft wesentlich höher sind, als solche, die in einem Flotations-Zellentest erforderlich sind. Somit können die Experimente mit dem Hallimond-Rohr nicht genau die Dosierungen voraussagen, die in einer tatsächlichen Flotationszelle erforderlich sind.
Hallimond-Rohr-Flotation von Malachit und Siliziumdioxid
In diesem Beispiel wird die Wirkung verschiedener Sammler auf die Flotation von Kupfer unter Verwendung eines Hallimond-Rohres gemessen. Ungefähr 1,1 g von (1) Malachit, einem oxidischen Kupfermineral mit einer ungefähren Formel Cu2CO3(OH)2 oder (2) Siliziumdioxid wurde auf eine Größe von ungefähr —60 bis +120 U. S. Mesh gebracht und in eine kleine Flasche mit ungefähr 20 ml deionisiertem Wasser gegeben. Das Gemisch wurde 30 Sekunden geschüttelt, und dann wurde die Wasserphase, in der einige feine Feststoffe und Feingut suspendiert waren, abdekantiert. Dieser, das Feingut entfernende Schritt wurde mehrere Male wiederholt.
150ml deionisiertes Wasser wurden in einen 250-ml-Glasbecher gegeben. Anschließend wurden 2,0ml einer 0,10molaren Lösung von Kaliumnitrat als Puffer-Elektrolyt zugegeben. Der pH wurde auf ungefähr 10,0 durch Zugabe von 0,10 N HCI und/oder 0,10 N NaOH eingestellt. Anschließend wurden 1 ,Og des von Feingut gereinigten Minerals zusammen mit deionisiertem Wasser zugegeben, so daß das Gesamtvolumen ungefähr 180ml betrug. Der Sammler und die Hydroxyl enthaltende Verbindung wurde wie in den verschiedenen, unten in Tabelle I angegebenen Versuchen zugegeben und 15 Minuten lang bei Rühren zur Konditionierung belassen. Der pH-Wert wurde gemessen und sofern notwendig, eingestellt.
Die Aufschlämmung wurde in ein Hallimond-Rohr überführt, welches das Anlegen einer Hohlnadel unten am 180-ml-Rohr erlaubt. Nach Zugabe der Aufschlämmung in das Hallimond-Rohr wurde ein Vakuum von 5ZoII (12,7cm) Quecksilber an die Rohröffnung für einen Zeitraum von 10 Minuten angelegt Dieses Vakuum erlaubte den Zutritt von Luftblasen durch die Hohlnadel, die in das untere Ende des Rohrs eingeführt war. Während der Flotation wurde die Aufschlämmung mit einem magnetischen Rührer gerührt, der auf 200 Umdrehungen pro Minute (Upm) eingestellt war.
Das flotierte und nicht flotierte Material wurde aus der Aufschlämmung abfiltriert und in einem Ofen bei 1000C getrocknet. Jeder Anteil wurde abgewogen. Nach jedem Test wurde die gesamte Ausrüstung mit konzentrierter HCI gewaschen und mit 0,10N NaOH und deionisiertem Wasser vor dem nächsten Versuch abgespült.
Die beim oben beschriebenen Verfahren und einer Variation des Sammlers und der Hydroxyl-hattigen Verbindung erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I dargestellt. Die angegebene Ausbeute von Malachit bzw. Siliziumdioxid ist der gewonnene Bruchteil des ursprünglichen Minerals, das in das Hallimond-Rohr gegeben wurde. Somit bedeutet eine Ausbeute von 1,00, daß das gesamte Material gewonnen wurde. Es sollte klargestellt werden, daß obwohl die Ausbeute für Kupfer bzw. Siliziumdioxid für jedes Ergebnis dargestellt ist, die Werte tatsächlich in zwei verschiedenen, unter gleichen Bedingungen durchgeführten Experimenten erhalten wurden. Es sollte weiter klargestellt werden, daß eine geringe Siliziumdioxid-Ausbeute auf eine Selektivität für Kupfer hindeutet. Die angegebenen Werte für die Kupfer-Ausbeute stimmen im allgemeinen auf ±0,05 und die für die Siliciumdioxid-Ausbeute stimmen im allgemeinen auf ±0,03.
| Tabelle I | Sammler | Dosierung | relative Kupfer | relative Silizium |
| Versuch | (kg/kg) | ausbeute | dioxidausbeute | |
| Ölsäure | 0,024 | 0,860 | 0,096 | |
| 1* | Laurinsäure | 0,024 | 0,786 | 0,154 |
| 2* | Octansäure | 0,024 | 0,228 | 0,354 |
| 3* | Linolsäure | 0,024 | 0,982 | 0,120 |
| 4» | 2-Naphthalinsulfonsäure | 0,024 | 0,073 | 0,000 |
| 5* | Natriumlaurylsulfat | 0,024 | 0,971 | 0,106 |
| 6* | Dodecylnatriumsulfonat | 0,024 | 0,223 | 0,212 |
| 7* | Dodecylphosphonsäure | 0,024 | 0,910 | 0,071 |
| 8* | 1,2-Dodecandiol | 0,024 | 0,255 | 0,210 |
| 9» | 1,2-Dodecandiol | 0,012 | 0,938 | 0,154 |
| 10 | Ölsäure | 0,012 | ||
| Benzoesäure | 0,024 | 0,058 | 0,000 | |
| 11* | Benzoesäure | 0,012 | 0,592 | 0,071 |
| 12 | Ölsäure | 0,012 | ||
| Hydroxybenzoesäure | 0,024 | 0,072 | 0,246 | |
| 13* | Hydroxybenzoesäure | 0,012 | 0,732 | 0,191 |
| 14 | Ölsäure | 0,012 | ||
| Trihydroxybenzoesäure | 0,024 | 0,068 | 0,113 | |
| 15* | Trihyd roxybenzoesä u re | 0,012 | 0,816 | 0,089 |
| 16 | Ölsäure | 0,012 | ||
| Phenol | 0,024 | 0,059 | 0,137 | |
| 17* | Phenol | 0,012 | 0,389 | 0,099 |
| 18 | Ölsäure | 0,012 | ||
| Kaliumsalz von Dodecylxanthat | 0,024 | 0,962 | 0,137 | |
| 19* | C6H9(CH2)2OCS2K | 0,024 | 0,170 | 0,165 |
| 20* | Linolensäure | 0,024 | 0,973 | 0,243 |
| 21* | Stearinsäure | 0,024 | 1,000 | 0,122 |
| 22· | Palmitinsäure | 0,024 | 1,000 | 0,082 |
| 23* | Glycerin | 0,024 | 0,038 | 0,380 |
| 24* | Glycerin | 0,012 | 0,748 | 0,283 |
| 25* | Ölsäure | 0,012 | ||
| Ethanolamin | 0,024 | 0,435 | 0,261 | |
| 26* | Ethanolamin | 0,012 | 0,963 | 0,105 |
| 27 | Ölsäure | 0,012 | ||
| 2-Propanolamin | 0,024 | 0,541 | 0,294 | |
| 28* | 2-Propanolamin | 0,012 | 0,993 | 0,117 |
| 29 | Ölsäure | 0,012 | ||
| Glykolsäure | 0,024 | 0,116 | 0,049 | |
| 30* | Glykolsäure | 0,012 | 0,904 | 0,047 |
| 31 | Ölsäure | 0,012 | ||
| ß-Hydroxypropionsäure | 0,024 | 0,247 | 0,061 | |
| 32* | ß-Hydroxypropionsäure | 0,012 | 0,933 | 0,060 |
| 33 | Ölsäure | 0,012 | ||
| Milchsäure | 0,024 | 0,094 | 0,035 | |
| 34* | Milchsäure | 0,012 | 0,893 | 0,031 |
| 35 | Ölsäure | 0,012 | ||
| 3-Hydroxy-1 -propansulfonsäure | 0,024 | 0,513 | 0,119 | |
| 36* | 3-Hydroxy-i-propansulfonsäure | 0,012 | 0,971 | 0,090 |
| 37 | Ölsäure | 0,012 | ||
| Propylenglykol | 0,024 | 0,344 | 0,149 | |
| 38* | Propylenglykol | 0,012 | 0,967 | 0,077 |
| 39 | Ölsäure | 0,012 | ||
| Sammler | Dosierung | relative Kupfer | -9- 294 194 | |
| Versuch | (kg/kg) | ausbeute | relative Silizium | |
| Propylenglykol | 0,012 | 0,917 | dioxidausbeute | |
| 40 | Laurinsäure | 0,012 | 0,051 | |
| Propylenglykol | 0,012 | 0,855 | ||
| 41 | Octansäure | 0,012 | 0,099 | |
| Propylenglykol | 0,012 | 0,979 | ||
| 42 | Linolsäure | 0,012 | 0,019 | |
| Propylenglykol | 0,012 | 0,391 | ||
| 43 | 2-Naphthalinsulfonsäure | 0,012 | 0,020 | |
| Propylenglykol | 0,012 | 0,994 | ||
| 44 | Natriumlaurylsulfat | 0,012 | 0,068 | |
| Propyleriglykol | 0,012 | 0,844 | ||
| 45 | Dodecyl-Natriumsulfat | 0,012 | 0,092 | |
| Propylenglykol | 0,012 | 0,998 | ||
| 46 | Kaliumsalz von | 0,012 | 0,088 | |
| Dodecylxanthat | ||||
| Propylenglykol | 0,012 | 0,773 | ||
| 47 | C6H9(CH2I2OCS2K | 0,012 | 0,061 | |
| Propylenglykol | 0,012 | 1,000 | ||
| 48 | Linolensäure | 0,012 | 0,067 | |
| Propylenglykol | 0,012 | 1,000 | ||
| 49 | Stearinsäure | 0,099 | ||
| Propylenglykol | 0,012 | 1,000 | ||
| 50 | Palmitinsäure | 0,012 | 0,049 | |
| Propylenglykol | 0,012 | 0,818 | ||
| 51 | Dodecylbenzolsulfonsäure | 0,012 | 0,043 | |
| Diethanolamin | 0,024 | 0,389 | ||
| 52* | Diethanolamin | 0,012 | 1,000 | 0,147 |
| 53 | Ölsäure | 0,012 | 0,071 | |
| Diethanolamin | 0,012 | 0,991 | ||
| 54 | Linolensäure | 0,012 | 0,023 | |
| Diethanolamin | 0,012 | 0,791 | ||
| 55 | Dodecylnatriumsulfonat | 0,012 | 0,097 | |
| Diethanolamin | 0,012 | 0,801 | ||
| 56 | Dodecylbenzolsulfonsäure | 0,012 | 0,047 | |
| Aminodecanol | 0,024 | 0,197 | ||
| 57* | Aminodecanol | 0,012 | 0,731 | 0,071 |
| 58 | Ölsäure | 0,012 | 0,047 | |
* Keine Ausführungsform der Erfindung
Die Werte in der obigen Tabelle weisen auf die breite Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung in einem Hallimond-Rohr hin. Sie zeigen auch, daß die Hydroxyl enthaltende Verbindung alleine im allgemeinen nur schlecht als Sammler wirken kann.
Hallimond-Rohr-Flotation von Chrysocoll und Siliziumdioxid
Es wird das in Beispiel 1 dargestellte Verfahren durchgeführt, abgesehen davon, daß Chrysocoll (Cu2H2Si2O5(OH)4) anstelle von Malachit verwendet wird. Zusätzlich werden in einigen Fällen unterschiedliche Sammler und hydroxylhaltige Verbindungen verwendet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle Il dargestellt.
| Tabelle Il | Sammler | Dosierung | relative Kupfer | relative Silizium |
| Versuch | (kg/kg) | ausbeute | dioxidausbeute | |
| Ölsäure | 0,024 | 0,950 | 0,137 | |
| 1» | Dodecylbenzolsulfonsäure | 0,024 | 0,363 | 0,163 |
| 2* | Propylenglykol | 0,024 | 0,227 | 0,146 |
| 3* | Diethanolamin | 0,024 | 0,191 | 0,151 |
| 4* | Propylenglykol /SIqöi jrp | 0,012 | 0,999 | 0,094 |
| 5 | Propylenglykol | 0,012 | 0,844 | 0,101 |
| 6 | Dodecylbenzolsulfonsäure | 0,012 | ||
| Diethanolamin | 0,012 | 0,986 | 0,096 | |
| 7 | Ölsäure | 0,012 | ||
| Diethanolamin | 0,012 | 0,773 | 0,119 | |
| 8 | Dodecylbenzolsulfonsäure | 0,012 | ||
• Keine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Ergebnisse der obigen Tabelle Il zeigen die allgemeine Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung bei der Gewinnung von Kupfer aus Chrysocoll bei der Hallimond-Rohr-Flotation innerhalb der auf Bezugnahme zu Beispiel 1 diskutierten Beschränkungen. Diese Versuche zeigen, daß die Verwendung der hydroxylhaltigen Verbindung und des anionischen oberflächenaktiven Mittels eine gesteigerte Kupferausbeute, verringerte Siliziumdioxid-Ausbeute oder beides bewirkt, im Vergleich zu identischen Versuchen unter alleiniger Verwendung der jeweiligen Komponente.
Flotation von gemischtem Kupferoxiderz
In diesem Beispiel wurde die Wirkung von verschiedenen Sammlern und hydroxylhaltigen Verbindungen auf die Flotation von Kupfererz in Labor-Flotationszellen untersucht. Proben von Kupfererz aus Zentralafrika mit 500g pro Probe wurden hergestellt. Das Erz enthielt ungefähr 76Gew.-% Malachit, während der Rest aus Chrysocoll und Chalcocit bestand. Ein 500g Anteil des Erzes wurde mit 257g deionisiertem Wasser in einer Stabmühle 2 Minuten lang bei ungefähr 60Upm gemahlen. Aus dem resultierenden Brei wurde anschließend das Feingut entfernt. Der Brei wurde in eine Flotationszelle gegeben. Die Zelle wurde mit Wasser gefüllt, der pH der Aufschlämmung auf 9,2 mit Natriumcarbonat eingestellt und anschließend 5 Minuten lang gerührt. Die Feststoffe in der Zelle wurden 120 Sekunden lang absitzen gelassen und dann wurde die Wasserphase mit den feinverteilten Feststoffen abdekantiert. Dieser Vorgang wurde viermal wiederholgt. Der so von Feingut gereinigte Brei wurde im Versuch 8 verwendet. In den Versuchen 1 bis 7 wurden die Schritte zur Entfernung des Feinguts ausgelassen. Der Brei wurde in eine 1500 ml Agitair Flotationszelle überführt, die mit einem automatischen Schaufel-Abtrennungs-System ausgestattet war. Der pH-Wert der Aufschlämmung wurde, sofern notwendig, durch Zugabe von Natriumcarbonat auf 9,2 eingestellt. Die in Tabelle III aufgeführten Sammler- und hydroxylhaltigen Verbindungen wurden getrennt in den in Tabelle IM angegebenen Mengen zur Aufschlämmung gegeben, und die Aufschlämmung wurde für jeweils eine Minute nach der Zugabe von jeder Substanz zur Konditionierung belassen. Ein Polyglykolether-Schäumungsmittel wurde anschließend in einer Menge von 40g pro Tonne Trockenerz zugegeben und die Aufschlämmung für eine weitere Minute zur Konditionierung belassen. Die Flotationszelle wurde bei 1150 Upm gerührt, und Luft wurde mit einer Rate von 4,5 l/min eingebracht. Proben des Schaumkonzentrats wurden bei 1,0 und 6,0 Minuten Intervallen nach dem ersten Einbringen der Luft in die Zelle gesammelt. Proben der Überstände und des Konzentrats wurden getrocknet, gewogen und zur Analyse pulverisiert. Nach der Pulverisierung wurden sie unter Verwendung von Säure aufgelöst und der Kupfergehalt unter Verwendung eines Gleichstrom (DC)-Plasmaspektrometers bestimmt. Die Testergebnisse wurden zur Bestimmung der relativen Ausbeute und Qualität unter Verwendung von Standardmassen-Ausgleichsformeln verwendet
Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle III gezeigt.
| Tabelle III | Sammler | Dosierung | Obisi | Minute | Kupferausbeute und Qualität | Qu. | Gesamt | Qu. |
| Versuch | (kg pro metrische | Aus. | Qu. | 1 bis 6 Minuten | 0,048 | Aus. | 0,076 | |
| Tonne) | 0,156 | 0,091 | Aus. | 0,241 | ||||
| NaSH | 0,5 | 0,085 | - | 0,057 | ||||
| 1» | C5H11OCS2K | 0,2 | - | - | 0,029 | 0,061 | 0,055 | |
| Diethanolamin | 0,2 | 0,508 | 0,061 | - | 0,625 | |||
| 2* | Diethanolamin | 0,1 | 0,117 | _ | 0,058 | |||
| 3 | Ölsäure | 0,1 | _ | — | 0,037 | 0,044 | 0,066 | |
| Ethanolamin | 0,2 | 0,463 | 0,072 | _ | 0,559 | |||
| 4* | Ethanolamin | 0,1 | 0,096 | - | 0,048 | |||
| 5 | Ölsäure | 0,1 | - | - | 0,030 | 0,056 | 0,055 | |
| 2-Propanolamin | 0,2 | 0,510 | 0,059 | - | 0,594 | |||
| 6* | 2-Propanolamin | 0,1 | 0,084 | 0,009 | 0,056 | |||
| 7 | Ölsäure | 0,1 | 0,549 | 0,058 | 0,570 | |||
| Ölsäure | 0,2 | 0,021 | ||||||
| 8* | ||||||||
•Keine Ausführungsform der Erfindung.
Die Ergebnisse der obigen Tabelle III zeigen die Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung unter Bedingungen, welche tatsächlichen Flotationsbedingungen sehr nahe kommen. Versuch 1, bei dem es sich um kein erfindungsgemäßes Beispiel handelt, entspricht annähernd einem gegenwärtig verwendeten industriellen Verfahren. Versuche 3,5 und 7, bei denen es sich um erfindungsgemäße Beispiele handelt, zeigen die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Gewinnung von Kupfer.
Flotation von Chrysocollerz
Eine Serie von Proben mit 500g Erz aus Zentralafrika wurden hergestellt. Das Erz enthielt mehr als 90% Chrysocoll, und der Rest umfaßte zusätzliche Kupferoxid-Mineralien und Gangart. Eine 500g Probe wurde mit 257g deionisiertem Wasser in einer Stabmühle bei ungefähr 60 Upm 6 Minuten lang gemahlen. Der resultierende Brei wurde in eine Agitair 1 -500-ml-Flotationszelle überführt, die mit einem automatischen Schaufel-Abtrennungssystem ausgestattet war. Der pH-Wert der Aufschlämmung wurde durch Zugabe von entweder Natriumcarbonat oder HCI eingestellt. Der natürliche Erz-pH-Wert in aufgeschlämmter Form war 7,8. Nach Zugabe der hydroxylhaltigen Verbindungen, wie in Tabelle IV gezeigt, wurde die Aufschlämmung eine Minute lang zur Konditionierung belassen. Dann wurde der Sammler zugegeben, gefolgt von einer zusätzlichen Minute Konditionierung. Ein Polyglykolether-Schäumungsmittel wurde in einer Menge von 20g pro Tonne Trockenerz zugegeben, gefolgt von einer zusätzlichen Minute Konditionierung.
Die Flotationszelle wurde mit 1 150 Upm gerührt und Luft wurde mit einer Rate von 4,51 pro Minute eingebracht. Die Proben des Schaumkonzentrats wurden bei 1,0 und 6,0 Minuten Intervallen nach dem ersten Einbringen der Luft gesammelt. Die Proben der Konzentrate und Überstände wurden getrocknet, gewogen, zur Analyse pulverisiert und unter Verwendung von Säure gelöst. Der Kupfergehalt wurde unter Verwendung eines DC-Plasmaspektrometers bestimmt. Unter Verwendung der Testergebnisse wurden die relativen Ausbeute und Qualität unter Verwendung von Standardmassen-Ausgleichsformeln berechnet. Die erhaltenen Resultate sind in der folgenden Tabelle IV gezeigt.
| Tabelle IV | Sammler | Dosierung | pH | Obisi | Kupferausbeute und Qualität | 1 bis 6 Minuten | Qu. | Gesamt | Qu. |
| Versuch | (kg pro metrische | Aus. | Minute | Aus. | 0,061 | Aus. | 0,077 | ||
| Tonne) | 9,5 | 0,257 | Qu. | 0,164 | 0,072 | 0,421 | 0,065 | ||
| Ölsäure | 0,2 | 9,5 | 0,123 | 0,088 | 0,302»* | 0,425·* | |||
| 1* | NaSH | 0,25 | 0,050- | 0,067 | 0,124 | ||||
| 2* | C5H11OCS2K | 0,2 | 9,5 | 0,457 | 0,136 | 0,593 | |||
| Diethanolamin | 0,100 | 0,141 | — | 0,071 | |||||
| 3 | Ölsäure | 0,100 | 9,5 | — | — | 0,056 | 0,118 | 0,115 | |
| Diethanolamin | 0,100 | 9,5 | 0,437 | — | 0,111 | 0,548 | |||
| 4* | Propylenglykol | 0,100 | 0,130 | - | 0,0099 | ||||
| 5 | Ölsäure | 0,100 | 9,5 | - | — | 0,097 | |||
| Propylenglykol | 0,200 | — | |||||||
| 6* | |||||||||
* Keine Ausführungsform der Erfindung.
·* Die Flotationszeit wurde auf 11 Minuten anstatt 6 Minuten ausgedehnt. Die erforderliche Dosierung des Schäumungsmittels ist dreimal so hoch wie bei anderen Versuchen.
Die Ergebnisse in Tabelle IV zeigen allgemein die Wirksamkeit der Sammler-Zusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung. Versuch 2 entspricht in etwa dem gegenwärtigen industriellen Standard.
Flotation von Eisenoxiderz
Eine Reihe von 600-g-Proben von Eisenoxiderz aus Michigan wurden hergestellt. Das Erz enthielt ein Gemisch aus Hämatit-, Martit-, Goethit- und Magnetit-Mineralarten. Jede 600-g-Probe wurde zusammen mit 400g deionisiertem Wasser in einer Stabmühle bei ungefähr 60 Upm 10 Minuten lang gemahlen. Der resultierende Brei wurde in eine Agitair-3000-ml- Flotationszelle überführt, die mit einem automatisierten Schaufel-Abtrennungssystem ausgestattet war. Der pH-Wert der Aufschlämmung wurde vom natürlichen pH 7,3 auf einen pH von 8,5 unter Verwendung von Natriumcarbonat eingestellt. Die hydroxylhaltige Verbindung wurde, sofern verwendet, zugegeben und die Aufschlämmung wurde eine Minute lang zur Konditionierung belassen. Anschließend erfolgte die Zugabe des Sammlers, gefolgt von einer zusätzlichen Minute Konditionierung. Als nächstes wurde eine Menge eines Polyglykolether-Schäumungsmittels, die 40g pro Tonne Trockenerz äquivalent war, zugegeben, gefolgt von einer weiteren Minute Konditionierung.
Die Flotationszelle wurde bei 900 Upm gerührt, und Luft mit einer Rate von 9,01 pro Minute eingebracht. Proben des Schaumkonzentrats wurden bei 1,0 und 6,0 Minuten nach Beginn des Luftstroms gesammelt. Proben des Schaumkonzentrats und der Überstände wurden getrocknet, gewogen und für die Analyse pulverisiert. Sie wurden anschließend in Säure aufgelöst, und der Eisengehalt unter Verwendung eines DC-Plasmaspektrometers bestimmt. Unter Verwendung der Testergebnisse wurden die relative Ausbeute und Qualtität unter Verwendung von Standardmassen-Ausgleichsformeln berechnet. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle V gezeigt.
| Versuch | Sammler | Dosierung | Obis 1 | Minute | Eisenausbeute und Qualität | Qu. | Gesamt | Qu. |
| (kg pro metrische | Aus. | Qu. | 1 bis 6 Minuten | 0,266 | Aus. | 0,327 | ||
| Tonne) | 0,388 | 0,369 | Aus. | 0,340 | 0,650 | 0,342 | ||
| 1* | Ölsäure | 0,200 | 0,034 | 0,361 | 0,262 | 0,438 | 0,073 | 0,441 |
| 2* | Propylenglykol | 0,200 | 0,444 | 0,441 | 0,039 | 0,525 | ||
| 3 | Propylenglykol | 0,050 | 0,081 | 0,287 | 0,301 | |||
| Ölsäure | 0,050 | 0,165 | 0,313 | 0,358 | 0,310 | 0,416 | ||
| 4* | Ölsäure | 0,100 | 0,587 | 0,421 | 0,145 | 0,642 | ||
| 5 | Propylenglykol | 0,100 | 0,055 | 0,428 | 0,456 | |||
| Ölsäure | 0,100 | 0,484 | 0,460 | 0,559 | ||||
| 6 | Diethylenglykol | 0,100 | 0,075 | 0,457 | 0,469 | |||
| Ölsäure | 0,100 | 0,421 | 0,471 | 0,493 | ||||
| 7 | Diethanolamin | 0,100 | 0,072 | - | 0,458** | |||
| Ölsäure | 0,100 | — | - | - | 0,141 | 0,376** | ||
| 8* | Diethanolamin | 0,200 | - | - | - | 0,396 | 0,074 | 0,366 |
| 9* | Ethanolamin | 0,200 | 0,298 | 0,357 | - | 0,387 | ||
| 10 | Ethanolamin | 0,100 | 0,089 | |||||
| Ölsäure | 0,100 | |||||||
* Keine Ausführungsform der Erfindung
** Es wurde nur eine Konzentratprobe gesammelt.
Die Ergebnisse in der obigen Tabelle V zeigen die Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung zur Gewinnung guter Ausbeuten von Eisen mit hoher Qualität.
Flotation von Arizona-Kupferoxiderz
Eine Reihe von 30-g-Proben von —60 mesh Kupfererz aus Arizona wurden hergestellt. Es sollte klargestellt werden, daß dieses Erz sehr fein und daher sehr schwierig zu flotieren ist. Die Zusammensetzung der wertvollen Erzkomponenten betrug ungefähr 60% Azurit (Cu3[CO3][OH]2), 35% Malchait (Cu2CO3[OH]2) und 5% Chalcocit (Cu2S). Jede Erzprobe wurde mit 15g deionisiertem Wasser in einer Stabmühle (2,5ZoII Durchmesser mit 0,5ZoII Stäben) (6,35cm Durchmesser mit 1,27cm Stäben) 240 Umdrehungen gemahlen. Der resultierende Brei wurde in eine 300-ml-Flotationszelle überführt.
Der pH-Wert der Aufschlämmung wurde beim natürlichen pH des Erzes von 8,0 belassen, sofern nicht anders angegeben. Nach Zugabe der hydroxylhaltigen Verbindung, wie aus Tabelle Vl ersichtlich, wurde die Aufschlämmung eine Minute lang zur Konditionierung belassen. Anschließend wurde der Sammler mit einer weiteren Minute der Konditionierung zugegeben.
Anschließend wurde das Schäumungsmittel, ein Polyethylenglykolether, in einer Menge, äquivalent zu 0,050g pro Tonne Trockenerz zugegeben, und die Aufschlämmung eine weitere Minute zur Konditionierung belassen.
Die Flotationszelle wurde bei 1800 Upm gerührt, und Luft wurde mit einer Rate von 2,71 pro Minute eingebracht. Die Proben des Schaumkonzentrats wurden durch Standard-Handschaufeln bei 1,0 und 6,0 Minuten nach Beginn des Einbringens von Luft in die Zelle gesammelt. Die Proben des Konzentrats und der Überstände wurden getrocknet und wie in den vorherigen Beispielen beschrieben analysiert. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle Vl dargestellt.
| Versuch | Sammler | Dosierung | 0bis1 | Minute | Kupferausbeute und Qualität | Qu. | Gesamt | Qu. |
| (kg pro metrische | Aus. | Qu. | 1 bis 6 Minuten | 0,069 | Aus. | 0,072 | ||
| Tonne) | 0,097 | 0,078 | Aus. | 0,065 | 0,255 | 0,074 | ||
| 1* | Ölsäure | 0,450 | 0,307 | 0,080 | 0,158 | 0,078 | 0,538 | 0,086 |
| 2» | Ölsäure | 2,400 | 0,220 | 0,094 | 0,231 | 0,418 | ||
| 3 | Propylenglykol | 1,200 | 0,198 | 0,080 | 0,087 | |||
| Ölsäure | 1,200 | 0,225 | 0,094 | 0,457 | ||||
| 4 | Dipropylenglykol | 1,200 | 0,232 | - | - | |||
| Ölsäure | 1,200 | 0,153 | 0,081 | - | ||||
| 5** | Propylenglykol | 1,200 | - | 0,084 | 0,083 | |||
| Ölsäure | 0,600 | - | - | - | 0,507 | 0,035 | ||
| Ölsäure | 0,600 | - | - | 0,354 | - | 0,091 | 0,038 | |
| 6* | Propylenglykol | 2,400 | - | - | - | 0,053 | 0,113 | 0,059 |
| 7» | Dipropylenglykol | 2,400 | 0,213 | 0,063 | - | 0,360 | ||
| 8» | Dodecylbenzolsul- | 2,400 | 0,147 | 0,070 | 0,072 | |||
| fonsäure | 0,233 | 0,074 | 0,405 | |||||
| 9 | Propylenglykol | 1,200 | 0,172 | |||||
| Dodecylbenzolsu I- | 1,200 | — | 0,021 | |||||
| fonsäure | — | — | - | 0,087 | 0,087 | |||
| 10» | Kein Sammler*** | — | — | — | — | 0,069 | 0,144 | 0,078 |
| 11* | Triethanolamin | 2,400 | 0,374 | 0,083 | — | 0,590 | ||
| 12 | Triethanolamin | 1,200 | 0,216 | - | 0,068 | |||
| Ölsäure | 1,200 | - | - | - | 0,091 | 0,071 | ||
| 13» | Saccharose | 2,400 | - | - | - | 0,148 | ||
| 14* | Trihydroxy-benzoe- | 2,400 | - | 0,067 | 0,078 | |||
| säure | 0,297 | 0,084 | 0,460 | |||||
| 15 | Saccharose | 1,200 | 0,163 | 0,071 | 0,075 | |||
| Ölsäure | 1,200 | 0,337 | 0,082 | 0,477 | ||||
| 16 | Trihydroxybenzoe- | 1,200 | 0,140 | |||||
| säure | ||||||||
| Ölsäure | 1.200 | |||||||
* Keine erfindungsgemäße Ausführungsform.
** Der zweite 0,600-Anteil Ölsäure wurde nach Sammeln der 0 bis 1 Minuten Fraktion zugegeben. **· 2 Konzentrate wurden vereinigt und als eines analysiert.
Die Ergebnisse in Tabelle Vl zeigen die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Sammler-Zusammensetzung bei der Flotation von schwierig zu flotierendem Arizona-Kupferoxiderz.
Flotation von gemischten oxidischem/sulfidischem Kupfererz
Eine Reihe von 30-g-Proben von -10mesh Kupfererz aus Kanada wurden hergestellt. Die Zusammensetzungen der wertvollen Bestandteile waren ungefähr 50% Malachit (Cu2CO3[OH]2) und 50% Chalcopyrit (CuFeS2). Jede Probe wurde zusammen mit 15g deionisiertem Wasser in einer Stabmühle (2,5 Zoll Durchmesser mit 0,5 Zoll Stäben) 1000 Umdrehungen gemahlen. Der resultierende Brei wurde in eine 300-ml- Floationszelle überführt. Der pH-Wert der Aufschlämmung wurde durch Zugabe von Natriumcarbonat auf 9,0 eingestellt. Hydroxylhaltige Verbindung, Sammler und Schäumungsmittel wurden, wie in den vorherigen Beispielen beschrieben, zugegeben.
Die Flotationszelle wurde betrieben und Proben wurden, wie in Beispiel 6 beschrieben, hergestellt und analysiert. Die erhaltenen Resultate sind in der folgenden Tabelle VII angegeben.
| Tabelle VII | Sammler | Dosierung | pH | 0bis1 | Kupferausbeute und Qualität | 1 bis 6 Minuten | Qu. | Gesamt | Qu. |
| Versuch | (kg pro metrische | Aus. | Minute | Aus. | 0,080 | Aus. | 0,089 | ||
| Tonne) | 9,0 | 0,457 | Qu. | 0,079 | 0,536 | ||||
| Diethanolamin | 0,100 | 0,090 | — | 0,089 | |||||
| 1 | Ölsäure*·* | 0,100 | 9,0 | — | — | 0,076 | 0,111 | 0,093 | |
| Diethanolamin*** | 0,200 | 9,0 | 0,279 | — | 0,215 | 0,494 | |||
| 2* | Ethanolamin | 0,100 | 0,106 | — | 0,092 | ||||
| 3 | Ölsäure*** | 0,100 | 9,0 | - | - | 0,079 | 0,089 | 0,097 | |
| Ethanolamin | 0,200 | 9,0 | 0,243 | - | 0,099 | 0,342 | |||
| 4* | Ethanolamin | 0,100 | 0,097 | 0,065 | 0,062 | ||||
| 5 | Ölsäure*** | 0,100 | 9,0 | 0,218 | 0,058 | 0,376 | |||
| Ölsäure | 0,200 | 0,090 | |||||||
| 6* | |||||||||
* Keine erfindungsgemäße Ausführungsform.
Die Ergebnisse der obigen Tabelle VII zeigen allgemein die Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung bei der Flotation von gemischten oxidischen und sulfidischen Kupfererzen.
Flotation von Korund
Eine Reihe von 30-g-Proben eines — 10-mesh-Gemisches von Korund (АІ2Оз) und Siliziumdioxid (SiO2) wurden hergestellt. Jede Probe wurde gemahlen und in eine 300-ml-Flotationszelle wie im Beispiel 7 beschrieben überführt, abgesehen davon, daß die Probe 2000 Umdrehungen gemahlen wurde. Der pH-Wert der Aufschlämmung wurde beim natürlichen pH von 7,4 belassen.
Sammler, Hydroxylverbindung und Schäumungsmittel wurden zugegeben und die Flotationszelle wie im Beispiel 7 betrieben.
Die Proben wurden wie im Beispiel 7 beschrieben erhalten. Sie wurden getrocknet, gewogen, pulverisiert und der Aluminiumgehalt durch Röntgen-Fluoreszenz bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle VIII gezeigt.
| Versuch Sammler | Ölsäure | Dosierung | 0bis1 | Minute | Aluminiumausbeute und Qualität | Qu. | Gesamt | Qu. |
| Propylenglykol | (kg pro metrische | Aus. | Qu. | 1 bis 6 Minuten | 0,080 | Aus. | 0,157 | |
| Propylenglykol | Tonne) | 0,331 | 0,160 | Aus. | - | 0,344 | 0,086 | |
| 1* | Ölsäure | 0,200 | - | - | 0,013 | 0,152 | 0,118 | 0,188 |
| 2* | Diethanolamin | 0,200 | 0,513 | 0,194 | - | 0,584 | ||
| 3 | Diethanolamin | 0,100 | 0,071 | - | 0,104 | |||
| Ölsäure | 0,100 | - | - | 0,171 | 0,146 | 0,202 | ||
| 4* | 0,200 | 0,466 | 0,205 | - | 0,490 | |||
| 5 | 0,100 | 0,044 | ||||||
| 0,100 | ||||||||
* Keine erfindungsgemäße Ausführungsform.
Die in der obigen Tabelle VIII gezeigten Ergebnisse beweisen die Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung bei der Abtrennung des Aluminiums von Siliziumdioxid durch Flotation.
Flotation von verschiedenen oxidischen Erzen
Es wurde das in Beispiel 1 beschriebene allgemeine Verfahren durchgeführt, abgesehen davon, daß verschiedene oxidische Erze anstelle des Kupfererzes von Beispiel 1 verwendet wurden. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle IX gezeigt.
Ausbeuten von verschiedenen Mineralien als Funktion von pH und Sammler-Zusammensetzung unter Verwendung von Propylenglykol und Ölsäure bei einer Dosierung von jeweils 0,012 kg/kg
Mineral
pH 10,00
| Pyrit, FeS2 | 1,000 |
| Siliziumdioxid, SiO2 | 0,086 |
| Bauxit, AI(OH)3 | 0,913 |
| Cassiterit,SnO2 | 1,000 |
| Hämatit, Fe2O3 | 1,000 |
| Korund,AI2O3 | 0,798 |
| Kalzit, CaCO3 | 1,000 |
| Rutil, TiO2 | 1,000 |
| Chromit, FeCr2O4 | 1,000 |
| Dolomit, CaMg(CO3I2 | 1,000 |
| Apatit, Ca6(CI,F)(PO4)3 | 1,000 |
Mineral
pH 10,00
| Galenit, PbS | 1,000 |
| Chalcopyrit, CuFeS2 | 1,000 |
| Chalkocit,Cu2S | 1,000 |
| Sphalerit,ZnS | 1,000 |
| Sylvit* | 0,703 |
| Pentlandit, Ni(FeS)** | 1,000 |
| Nickeloxid (NiO) | 0,911 |
* Das Verfahren wurde in einer gesättigten KCI-Lösung bei pH 12,1 durchgeführt
** Die Probe enthält einigen Pyrotit.
Dieses Beispiel zeigt die Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung bei der Flotation einer großen Anzahl von oxidischen und sulfidischen Mineralien. Ebenso nachgewiesen ist die Fähigkeit zur Trennung dieser verschiedenen Mineralien von Siliziumdioxid, dem Hauptbestandteil der Gangart, der zusammen mit diesen Mineralien in natürlichen Erzen vorkommt.
Bei diesem Beispiel wurde die, in Beispiel 1 ausgeführte allgemeine Hallimond-Rohr-Prozedur verwendet, abgesehen davon, daß anstelle der Verwendung von reinen Mineralproben bei jedem Versuch ein spezifischer Test aus der Untersuchung einer vorgemischten Probe von 10% Malachit (oder 10% Chrysocoll) zusammen mit 90% Siliziumdioxid durchgeführt wurde. Die Tests auf Kupfer wurden mit dem Floations-Konzentratund den Floationsüberständen unter Verwendung des Säureauflösungs-Verfahrens und der DC-Plasmaspektrometrie wie in Beispiel 3 diskutiert, durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle Xa für Malachit und Tabelle Xb für Chrysocoll gezeigt. Alle Versuche werden bei einem pH von 10,0 mit den jeweils angegebenen Sammler-Dosierungen bestimmt.
Trennung eines Gemisches von Malachit und Siliziumdioxid
| Dosierung | Kupfer | Kupfer | |
| Sammler | (kg/kg) | ausbeute | qualität |
| Ölsäure* | 0,024 | 0,971 | 0,191 |
| Ölsäure* | 0,012 | 0,963 | 0,169 |
| Propylenglykol* | 0,024 | 0,212 | 0,712 |
| Propylenglykol | 0,012 | 0,892 | 0,387 |
| Ölsäure | 0,012 | ||
| Propylenglykol | 0,012 | 0,944 | 0,325 |
| Ölsäure | 0,006 | ||
| Propylenglykol | 0,012 | 0,971 | 0,248 |
| Ölsäure | 0,003 | ||
| Dodecylbenzolsulfonsäure* | 0,024 | 0,927 | 0,178 |
| Propylenglykol | 0,012 | 0,961 | 0,355 |
| Dodecylbenzolsulfonsäure | 0,012 | ||
| Dipropylenglykol * | 0,024 | 0,438 | 0,133 |
| Dipropylenglykol | 0,012 | 1,000 | 0,184 |
| Ölsäure | 0,012 | ||
| Ethylenglykol* | 0,024 | 0,114 | 0,579 |
| Ethylenglykol | 0,012 | 0,944 | 0,255 |
| Ölsäure | 0,012 | ||
| Trihydroxybenzoesäure* | 0,024 | 0,167 | 0,326 |
| Trihydroxybenzoesäure | 0,012 | 0,659 | 0,219 |
| Ölsäure | 0,012 | ||
| Diethylenglykol* | 0,024 | 0,183 | > 0,900 |
| Diethylenglykol | 0,012 | 1,000 | 0,401 |
| Ölsäure | 0,012 | ||
| Glucose* | 0,024 | 0,154 | > 0,900 |
| Glucose | 0,012 | 0,886 | 0,442 |
| Ölsäure | 0,012 | ||
| Ethanolamin* | 0,024 | 0,078 | 0,799 |
| Ethanolamin | 0,012 | 0,990 | 0,309 |
| Ölsäure | 0,012 | ||
| Diethanolamin* | 0,024 | 0,050 | > 0,900 |
| Diethanolamin | 0,012 | 0,892 | 0,404 |
| Ölsäure | 0,012 | ||
| Glycerin* | 0,024 | 0,359 | 0,721 |
| Glycerin | 0,012 | 0,775 | 0,407 |
| Ölsäure | 0,012 | ||
| Saccharose | 0,024 | 0,316 | > 0,900 |
| Saccharose | 0,012 | 0,943 | 0,501 |
| Ölsäure | 0,012 |
Trennung eines Gemisches aus Chrysocoll und Siliziumdioxid
| Dosierung | Kupfer | Kupfer | |
| Sammler | (kg/kg) | ausbeute | qualität |
| Ölsäure* | 0,024 | 0,672 | 0,187 |
| Ölsäure* | 0,012 | 0,389 | 0,324 |
| Propylenglykol* | 0,024 | 0,255 | > 0,900 |
| Dodecylbenzolsulfonsäure* | 0,024 | 0,370 | 0,232 |
| Propylenglykol | 0,012 | 0,691 | 0,533 |
| Ölsäure | 0,012 | ||
| Propylenglykol | 0,012 | 0,676 | 0,337 |
| Dodecylbenzolsulfonsäure | 0,012 |
* Keine erfindungsgemäße Ausführungsform.
Aus den Tabellen Xa und Xb ist es ersichtlich, daß eine Anzahl von Hydroxyl enthaltenden Verbindungen bei der Verringerung der flotierten Menge von Siliziumdioxid-Gangart sind und im allgemeinen eine verbesserte Ausbeute und Qualität bewirken.
Eine Reihe von Proben, die 30g einer -10-mesh-(U. S.)- Mischung von 10% Rutil (TiO2) und 90 % Siliziumdioxid (SiO2) enthielten, wurden hergestellt. Der Rest der Prozedur entsprach genau der in Beispiel 6 verwendeten.
Rutil- und Siliziumdioxid-Gemisch
Versuch Sammler
Dosierung
(kg pro metrische
Tonne)
Titanausbeute und Qualität
0 bis 1 Minute Ibis 6 Minuten Gesamt
Aus. Qu. Aus. Qu. Aus.
Propylenglykol Propylenglykol Ölsäure
Diethanolamin Diethanolamin Ölsäure
Ölsäure
0,400 0,400 0,100 0,400 0,400 0,100 0,100
0,044 0,674
0,048 0,771
0,449
0,066 0,099
0,045 0,103
0,075
0,012 0,062
0,027 0,033
0,061
0,021 0,014
0,020 0,046
0,025
0,056 0,736
0,075 0,804
0,510
'Keine erfindungsgemäße Ausführungsform
Die Ergebnisse in obiger Tabelle Xl zeigen die Wirkung der vorliegenden Erfindung bei der Verbesserung der Titanausbeute und Qualität.
Trennung von Apatit und Siliziumdioxid
Eine Reihe von 30-g-Proben einer -10-mesh-(U.S.)-Mischung von 10% Apatit (Ca5[CI1F][PO4J3) und 90% Siliziumdioxid (SiO2) wurden hergestellt. Ansonsten wurde die Prozedur genau wie in Beispiel 6 durchgeführt. Der natürliche pH-Wert der Erzaufschlämmung ist 7,1.
| TabelleXII | Sammler | Dosierung | Obisi | Minute | Phosphorausbeute und Qualität | Qu. | Gesamt | Qu. |
| (kg pro metrische | Aus. | Qu. | 1 bis6Minuten | 0,005 | Aus. | 0,052 | ||
| Tonne) | 0,923 | 0,056 | Aus. | 0,967 | ||||
| Apatit und Siliziumdioxid-Gemisch | Propylenglykol | 0,200 | 0,044 | 0,002 | 0,036 | |||
| Versuch | Ölsäure | 0,200 | 0,841 | 0,041 | 0,965 | |||
| Diethanolamin | 0,200 | 0,124 | 0,002 | 0,038 | ||||
| Ölsäure | 0,200 | 0,929 | 0,038 | 0,959 | ||||
| 1 | Diethylenglykol | 0,200 | 0,030 | 0,013 | 0,035 | |||
| Ölsäure | 0,200 | 0,801 | 0,039 | - | 0,946 | 0,031 | ||
| 2 | Ölsäure | 0,200 | - | - | 0,145 | - | 0,361 | 0,033 |
| Propylenglykol | 0,200 | _ | — | - | - | 0,397 | 0,028 | |
| 3 | Diethanolamin | 0,200 | — | — | - | 0,304 | ||
| Diethylenglykol | 0,200 | - | ||||||
| 4* | ||||||||
| 5* | ||||||||
| 6* | ||||||||
| 7* |
* Keine erfindungsgemäße Ausführungsform.
Die oben gezeigten Ergebnisse belegen, daß die Verwendung von hydroxylhaltigen Verbindungen gemäß vorliegender Erfindung mit Ölsäure (welche ein bekannter Sammler für die Flotation von Apatit ist) eine bessere Qualität und schnellere Flotationskinetik als die Ölsäure alleine ergibt. Die Apatit-Ausbeute mit allen Sammlern war ziemlich hoch, obwohl in allen Fällen leichte Verbesserungen bei Verwendung von hydroxylhaltigen Verbindungen gemäß vorliegender Erfindung beobachtet wurden. Dergleichen wurde eine Qualitäts-Verbesserung in jedem Fall erhalten, wobei eine wesentliche Verbesserung in Versuch 1 auftritt.
Flotation von Chalcopyrit-Kupfererz
In diesem Beispiel wurde die Wirkung von verschiedenen Alkanolaminen auf die Flotation von Kupfererz in Labor-Flotationszellen untersucht. Kupfererzproben aus Westkanada mit 500g pro Probe wurden hergestellt. Das Erz war von relativ hoher Qualität und enthielt auch signifikante Mengen von Siliziumdioxid-Gangart. 500g des Erzes wurden mit 257g deionisiertem Wasser in einer Stabmühle mit 2,5-cm-Stäben bei ungefähr 60 Umdrehungen pro Minute für ungefähr 7 Minuten gemahlen. Dabei wurde eine Größenverteilung von 25% mit weniger als lOOmesh erzeugt. Abgesehen von den in Tabelle XIII angegebenen Ausnahmen wurde das Alkanolamin vor dem Mahlen in die Mühle gegeben. Ebenfalls wurde Kalkstein in die Mühle gegeben, um den gewünschten pH-Wert für die nachfolgende Flotation zu erzeugen.
Der Brei wurde in eine 1 500ml Agitair-Flotationszelle überführt, die mit einem automatischen Schaufel-Abtrennungssystem ausgestattet war. Die Zelle wurde bei 1150Upm gerührt. Der pH-Wert der Aufschlämmung wurde, sofern notwendig, durch Zugabe von zusätzlichem Kalkstein auf 8,5 eingestellt. Der Sammler, Kaliumamylxanthat, sofern in Tabelle XIII nicht anders angegeben, wurde zur Aufschlämmung mit einer Dosierung von 8g pro Tonne gegeben und die Aufschlämmung eine Minute lang zur Konditionierung belassen. Ein Polyglykolether-Schäumungsmittel wurde in einer Menge von 18g pro Tonne Trockenerz anschließend zugegeben, und die Aufschlämmung eine weitere Minute zur Konditionierung belassen. Die Flotationszelle wurde bei 1150Upm gerührt, und Luft wurde mit einer Rate von 4,51 pro Minute eingebracht. Probendes Schaumkonzentrats wurden für einen Zeitraum von 8 Minuten nach Beginn des Einbringens von Luft in die Zelle gesammelt. Diese Proben der Überstände und des Konzentrats wurden über Nacht in einem Ofen getrocknet, gewogen und für die Analyse pulverisiert. Nach der Pulverisierung wurden sie unter Verwendung von Säure aufgelöst, und der Kupfergehalt unter Verwendung eines DC-Plasmaspektrometers bestimmt. Die Versuchsergebnisse wurden zur Bestimmung von relativer Ausbeute und Qualität unter Verwendung von Standardmassen-Ausgleichsformeln verwendet. Die Ausbeuten entsprechen der relativen Menge des vorhandenen angegebenen Minerals, das gewonnen wurde. Die Selektivität wurde durch Teilen der Kupferausbeute durch die Ausbeute der Siliziumdioxid-Gangart bestimmt
Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle XIII gezeigt.
| Tabelle XIII | Alkonolamin | Dosierung (kg pro me | Kupferausbeute | Silizium | Selek |
| Versuch | trische Tonne) | dioxidausbeute | tivität | ||
| Keines | _ | 0,654 | 0,135 | 4,8 | |
| 1* | Ethanolamin | 0,020 | 0,663 | 0,114 | 5,8 |
| 2 | Diethanolamin | 0,020 | 0,677 | 0,087 | 7,8 |
| 3 | Triethanolamin | 0,020 | 0,669 | 0,096 | 7,0 |
| 4 | Propanolamin | 0,020 | 0,673 | 0,118 | 5,7 |
| 5 | Dipropanolamin | 0,020 | 0,683 | 0,093 | 7,3 |
| 6 | Isopropanolamin | 0,020 | 0,668 | 0,107 | 6,2 |
| 7 | Butanolamin | 0,020 | 0,682 | 0,127 | 5,4 |
| 8 | Diethanolamin | 0,040 | 0,648 | 0,079 | 8,2 |
| 9 | Diethanolamin | 0,080 | 0,617 | 0,074 | 8,4 |
| 10 | Diethanolamin | 0,020 | 0,668 | 0,093 | 7,2 |
| 11** | Diethanolamin | 0,040 | 0,627 | 0,089 | 7,2 |
| 12** | Diethanolamin | 0,020 | 0,597 | 0,105 | 5,7 |
| 13* | Diethanolamin | 0,040 | 0,544 | 0,095 | 5,8 |
| 14* | Keines | — | 0,660 | 0,137 | 4,8 |
| 15*,** | Keines | — | 0,582 | 0,128 | 4,5 |
| 16*,* | Diethanolamin | 0,020 | 0,658 | 0,100 | 6,6 |
| 17** | Diethanolamin | 0,040 | 0,644 | 0,088 | 7,3 |
| 18** | Isopropanolamin | 0,040 | 0,649 | 0,095 | 6,8 |
| 19 | Diethanolamin | 0,020 | 0,658 | 0,117 | 5,6 |
| 20** | |||||
* Keine erfindungsgemäße Ausf ührungsform.
** Als Sammler wurde N-Ethylisopropylthioncarbamat verwendet.
* Als Sammler wurde sek.-Butyldithiophosphat verwendet.
* * Bei diesem Versuch wurde das Amin in die Flotationszelle anstatt in die Mühle gegeben.
*+ Bei diesem Versuch wurden Amin und Sammlergleichzeitig in die Flotationszelle gegeben.
Die Ergebnisse in Tabelle XIII zeigen, daß das erfindungsgemäße Verfahren wirksam bei der Verringerung der Ausbeute an Siliziumdioxid-Gangart ist und somit die Selektivität des Flotations-Verfahrens erhöht. Die Ergebnisse zeigen auch, daß das erfindungsgemäße Verfahren in einer geringeren Ausbeute des erwünschten Kupferminerals resultieren kann. Ein Vergleich der Versuche 3,17 und 20 zeigt, daß die Zugabe des Amins in die Mahlstufe anstelle in die Flotationszelle oder gleichzeitig mit dem Sammler in der besten Ausbeute an Kupfer mit hoher Qualität resultiert.
Flotation von gemischtem Kupfererz
Eine Serie von 30-g-Proben von gemischtem Kupfersulfiderz aus Nevada wurden hergestellt. Die Zusammensetzung der wertvollen Komponenten des Erzes war ungefähr 0,25 Gew.-% Kupfer, ungefähr 0,004 Gew.-% Molybdän und ungefähr 4g pro metrische Tonne Gold. Jede Erzprobe wurde ungefähr 20 Sekunden lang in einer Schwingmühle auf ungefähr 12% größer als 100 mesh trockengemahlen. Das resultierende Erz wurde in eine 300-ml-Flotationszelle überführt und mit Wasser verdünnt. Der pH-Wert der Aufschlämmung wurde mit Kalkstein auf 8,5 eingestellt. Das Alkanolamin wurde wie in Tabelle XIV dargestellt zugegeben, und die Aufschlämmung eine Minute lang zur Konditionierung belassen. Anschließend wurde ein erster Teil des Sammlers, Natrium-Isopropyl-Xanthat (0,050 kg pro metrische Tonne Erz) mit einer weiteren Minute der Konditionierung zugegeben. Anschließend wurde das Schäumungsmittel, ein Polyglykolether, in einer Menge, äquivalent zu 0,020g pro Tonne Trockenerz zugegeben, und die Aufschlämmung eine weitere Minute zur Konditionierung belassen. Die Flotationszelle wurde bei 1 800Upm gerührt, und Luft wurde mit einer Rate von 2,71 pro Minute eingebracht. Proben des Schaumkonzentrats wurden durch Standard-Handschaufeln bei 2,0 Minuten nach Beginn des Einbringens durch Luft in die Zelle gesammelt. Anschließend wurde eine zweite Dosis des Sammlers (0,025 kg pro metrische Tonne Erz) mit einer Minute Konditionierung zugegeben und ein 6-Minuten-Konzentrat gesammelt. Proben des Konzentrats und der Überstände wurden vereinigt, anschließend getrocknet und wie in den vorherigen Beispielen beschrieben, analysiert. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle XIV dargestellt. In allen Fällen stellen die Ausbeuten an Kupfer, Gold, Molybdän und Siliziumdioxid die Gesamtmenge dar, die bei den 2- und 6-Minuten-lntervallen gewonnen wurde.
| Tabelle XIV | Alkanolamin | Dosierung | Kupfer | Goldaus | Molybdän | Silizium |
| Versuch | (kg pro metrische | ausbeute | beute | ausbeute | dioxid | |
| Tonne) | ausbeute | |||||
| Diethanolamin | 0,100 | 0,658 | 0,552 | 0,529 | 0,197 | |
| 1 | Diethanolamin | 0,050 | 0,671 | 0,583 | 0,541 | 0,217 |
| 2 | Diethanolamin | 0,200 | 0,614 | 0,529 | 0,498 | 0,183 |
| 3 | Monoethanolamin | 0,100 | 0,647 | 0,541 | 0,511 | 0,209 |
| 4 | Triethanolamin | 0,100 | 0,653 | 0,557 | 0,518 | 0,213 |
| 5 | Isopropanolamin | 0,100 | 0,651 | 0,549 | 0,523 | 0,217 |
| 6 | Keines | - | 0,624 | 0,533 | 0,489 | 0,250 |
| 7» | ||||||
* Keine erfindungsgemäße Ausführungsform.
Die obigen Ergebnisse zeigen die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Qualitätsverbesserung der gewonnenen wertvollen Mineralien.
Flotation von gemischtem Sulfid/Oxid-Kupfererz
Es wurde das in Beispiel 13 ausgeführte allgemeine Verfahren unter Verwendung eines südafrikanischen gemischten Sulfid/ Oxidkupfererzes durchgeführt. Das sulfidische Kupfererz wurde durch das erfindungsgemäße Verfahren flotiert und das zurückbleibende oxidische Erz wurde in einem nachfolgenden Schritt wie etwa Laugen oder oxidische Flotation gewonnen. Der Gehalt der sulfidischen Mineralien in diesem Erz war relativ gering, weniger als ungefähr 0,22 Gew.-%des Gesamterzes. Eine Modifikation gegenüber dem in Beispiel 13 ausgeführten Verfahren war, daß das Erz 700 Umdrehungen gemahlen wurde, so daß eine Größenverteilung von 13% größer als 100 mesh erzeugt wurde. Der verwendete Sammler war Kaliumamylxanthat mit einer Konzentration von 0,025 kg pro metrische Tonne Erz. In allen Fällen war das verwendete Alkanolamin Diethanolamin in den angegebenen Mengen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle XV gezeigt.
| Tabelle XV | Dosierung | Kupfer | Blei | Zinkaus | Silizium |
| Versuch | (kg pro metrische | ausbeute | ausbeute | beute | dioxid |
| Tonne) | ausbeute | ||||
| keine | 0,704 | 0,835 | 0,491 | 0,317 | |
| 1* | 0,025 | 0,714 | 0,831 | 0,486 | 0,273 |
| 2 | 0,050 | 0,693 | 0,824 | 0,480 | 0,246 |
| 3 | 0,100 | 0,650 | 0,791 | 0,452 | 0,209 |
| 4 | 0,200 | 0,589 | 0,746 | 0,396 | 0,152 |
| 5 | |||||
* Keine erfindungsgemäße Ausführungsform.
Die obigen Ergebnisse zeigen wieder, daß das erfindungsgemäße Verfahren eine Verringerung der Ausbeute an Siliziumdioxid-Gangart bewirkt. Bei diesem speziellen Erz wird die Ausbeute der erwünschten wertvollen Blei- und Zinkmineralien sogar bei der geringsten Dosierung des Alkanolamine verringert.
Wirkung von Reihenfolge und Art der Zugabe von Sammler und hydroxylhaltiger Verbindung Es wurde das im Beispiel 6 beschriebene Verfahren durchgeführt, abgesehen davon, daß Apatit von unterschiedlicher Herkunft verwendet wurde, und daß der Gehalt etwa 30% Apatit und etwa 70% Siliziumdioxid war. In allen Fällen wurde als Hydroxyl enthaltende Verbindung Diethanolamin und als anionischer Sammler Ölsäure verwendet. Bei jedem Versuch war die Art der Zugabe des Diethanolamins und der Ölsäure zum Flotationssystem unterschiedlich. In Versuch 1 wurde Diethanolamin zur Zelle gegeben und eine Minute zur Konditionierung belassen. Dem schloß sich die Zugabe der Ölsäure, gefolgt von einer weiteren Minute Konditionierung an. In Versuch 2 war die Reihenfolge der Zugabe umgekehrt. In Versuch 3 wurden Diethanolamin und Ölsäure gleichzeitig und annähernd am selben Ort in die Zelle gegeben und eine Minute zur Konditionierung belassen. In Versuch 4 wurden Diethanolamin und Ölsäure in einem getrennten Behälter vermischt, wobei sich ein Salz bildete, worauf die Wärmeentwicklung hinwies. Dieses wurde in die Flotationszelle gegeben und dann eine Minute lang konditioniert. In Versuch 5 wurde ein Kondensat überschüssiger Fettsäuren und Diethanolamin, das kommerziell als M 210 von The Dow Chemical Company erhältlich ist, anstelle von nicht reagierter Ölsäure und Diethanolamin verwendet. In den Versuchen 6 und 7 wurde Ölsäure alleine verwendet. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle XVI gezeigt.
Apatit und Siliziumdioxid-Gemisch
| Versuch | Sammler | Dosierung | 0 bis 2 Minuten | Qu. | Phosphorausbeute und Qualität | Qu. | Gesamt | Qu. |
| (kg pro | Aus. | 0,124 | 2bis6Minuten | 0,067 | Aus. | 0,124 | ||
| metrische Tonne) | 0,908 | Aus. | 0,928 | |||||
| 1 | Diethanolamin | 0,100 | 0,126 | 0,020 | 0,083 | 0,124 | ||
| Ölsäure | 0,100 | 0,876 | 0,918 | |||||
| 2 | Ölsäure | 0,100 | 0,133 | 0,042 | 0,057 | 0,132 | ||
| Diethanolamin | 0,100 | 0,803 | 0,819 | |||||
| 3 | Diethanolamin | 0,100 | 0,126 | 0,016 | 0,094 | 0,115 | ||
| Ölsäure | 0,100 | 0,703 | 0,727 | |||||
| 4* | Diethanolamin/ | 0,200 | 0,066 | 0,024 | 0,034 | 0,060 | ||
| Ölsäure Salz | 0,060 | 0,089 | 0,027 | 0,075 | 0,087 | |||
| 5* | Kondensat | 0,200 | 0,881 | 0,113 | 0,015 | 0,061 | 0,904 | 0,105 |
| 6* | Ölsäure | 0,200 | 0,687 | 0,033 | 0,802 | |||
| 7* | Ölsäure | 0,100 | 0,115 | |||||
* Keine erfindungsgemäße Ausführungsform.
Die Versuche 1 bis 3, die erfindungsgemäßen Ausführungsformen können ihre Wirksamkeit klar zeigen. Versuch 4zeigt,daßbei einem Vormischen der erfindungsgemäßen Komponenten die Phosphorausbeute wesentlich geringer ist, als wenn Ölsäure afleine verwendet wird. Versuch 5 zeigt, daß ein Fettsäure/Diethanolamin-Kondensat nicht wirksam bei diesem Verfahren ist.
Claims (9)
1. Verfahren zur Gewinnung von Mineralien durch Schaumflotation, gekennzeichnet durch das Behandeln eines teilchenförmigen Erzes, das Siliziumdioxid oder kieselsäurehaltige Gangart enthält und in einer wäßrigen Aufschlämmung ist, durch Schaumflotation untersolchen Bedingungen, daß die zu gewinnenden Mineralien flotiert werden, worin die Flotation des Siliziumdioxids oder der kieselsäurehaltigen Gangart durch eine Hydroxyl-haltige Verbindung verringert wird, die aus Ethanolamin, Propanolamin, Butanolamin, Milchsäure, Glykolsäure, ß-Hydroxyl-1-propansulfonsäure, Ethylenglykol, Diethylenglykol, Propylenglykol, Dipropylenglykol, Glyzerin, Trihydroxybenzoesäure, Butylenglykol, Dibutylenglykol, Diethanolamin, Dipropanolamin, Tripropanolamin, Triethanolamin, einfachen Zuckeralkoholen wie z. B. Saccharose, Glucose und Dextrose und Gemischen davon ausgewählt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß man ein niederes Alkanolamin verwendet, ausgewählt aus Ethanolamin, Propanolamin, Butanolamin, Diethanolamin, Dipropanolamin, Dibutanolamin, Triethanolamin, Tripropanolamin, Tributanolamin und Gemischen davon.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß es einen anionischen Sammler, der von einer Säure stammt, ausgewählt aus Carbon-, Sulfon-, Schwefel-, Phosphor- und Phosphonsäuren beinhaltet.
4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß der anionische Sammler Alkylsulfonsäuren, Alkylarylsulfonsäuren, ihre Salze und Gemische davon umfaßt.
5. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß der anionische Sammler aus alkylierter Benzolsulfonsäure, alkylierter Sulfonsäure, alkylierten Diphenyloxid-Monosulfonsäuren, ihren Salzen und Gemischen davon ausgewählt ist.
6. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß der anionische Sammler aus Linolensäure, Ölsäure, Laurinsäure, Linolsäure, Octansäure, Caprinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Arachidinsäure, Behensäure, 2-Naphthalinsulfonsäure, Natriumlaurylsulfat, Natriumstearat, Dodecan-Natriumsulfonsäure, Dodecyl-Natriumsulfat, Dodecylphosphat, Chlorderivat der Dodecylphosphonsäure, 2-Naphtoesäure, Pimelinsäure, 11-Aminododecansäure, Dodecylbenzylsulfonsäure, Hexadecylsulfonsäure, ihren Salzen und Gemischen davon ausgewählt ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß es einen Thiolsammler, ausgewählt aus Thiocarbonaten, Thioncarbamaten, Thiocarbaniliden, Thiophosphaten, Thiophosphinaten, Mercaptanen,Xanthogenformiaten,Xanthinestern und Gemischen davon beinhaltet.
8. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die hydroxyhaltige Verbindung ein Alkylenglykol oder ein Gemisch aus mehreren Alkylenglykolen ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, daß das Alkylenglykol Ethylenglykol, Diethylenglykol, Propylenglykol oder Gemische davon ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD34054990A DD294194A5 (de) | 1989-02-13 | 1990-05-10 | Vrfahren zur gewinnung von mineralien durch schaumflotation |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US31027189A | 1989-02-13 | 1989-02-13 | |
| DD34054990A DD294194A5 (de) | 1989-02-13 | 1990-05-10 | Vrfahren zur gewinnung von mineralien durch schaumflotation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD294194A5 true DD294194A5 (de) | 1991-09-26 |
Family
ID=25748345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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|---|---|
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-
1990
- 1990-05-10 DD DD34054990A patent/DD294194A5/de not_active IP Right Cessation
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