DE1054392B - Abtrennung von Ton durch Flotation aus tonhaltigen mineralischen Feststoffen - Google Patents

Description

• Abtrennung von Ton durch Flotation aus tonhaltigen mineralischen Feststoffen Tone treten häufig in Mischung mit Mineralien und Gesteinen auf und müssen bei der Trennung und Anreicherung des Mineralgehalts in solchen Stoffen berücksichtigt werden. So verursachen z. B. kleine Mengen Ton Schwierigkeiten bei der Anreicherung von Sylvinitmineralien, wie sie im Carlsbadbezirk von New Mexico gefunden werden. Im allgemeinen werden diese Mineralien angereichert, indem das feingemahlene Mineral in einer Sole zwecks Bildung einer Trübe suspendiert und das Kaliumchlorid von den anderen Bestandteilen des Minerals durch Flotation getrennt wird. Bei derartigen Verfahren, wie sie z. B. in den USA.-Patentschriften 2 364 520 und 2 569 672 beschrieben sind, verursachen Tonschlämme besondere Schwierigkeiten, da solche Schlämme die ungünstige Eigenschaft besitzen, relativ große Mengen Flotationsmittel zu adsorbieren und sie so unwirksam werden zu lassen.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, daß Polymerisate aus Acrylamid mit hohem Molekulargewicht wirksame Sammler für Ton bei Schaumflotationsverfahren sind. Es gehört zu den Vorteilen der Erfindung, daß die Acrylamidpolymerisate selektive Sammelwirkung besitzen, wodurch Tone von anderen Mineralien durch Flotation getrennt werden können.
• In der deutschen Patentschrift 860 032 werden für die Abtrennung von schlammbildenden Tonmineralien aus Sylvinit Oxyalkylcelluloseverbindungen als Schlammflotationsmittel vorgeschlagen. Demgegenüber weisen die erfindungsgemäßen Flotationsmittel einen erheblichen Vorteil auf, denn es ist bekannt, daß Celluloseäther schwierig aufzulösen sind und längere Zeit in kaltem Wasser stehen müssen, ehe Lösung eintritt. Weiterhin ist es notwendig, die aus Oxyalkylcelluloseverbindungen bestehenden Schlammflotationsmittel eine gewisse Zeit in geregelter Weise zu erhitzen, ehe sie gebrauchsfertig sind. Die Acrylamidpolymerisat-Flotationsmittel der vorliegenden Erfindung hingegen werden bereits durch einfaches gründliches Rühren bei Raumtemperatur gelöst und erfordern weder langes Ausziehen noch sorgfältiges Regeln des Auflösungsvorganges, um eine Lösung zu bilden. Diese Leichtigkeit der Herstellung der erfindungsgemäßen Flotationsmittel ist ein für die praktische Verwendbarkeit ausschlaggebender Faktor.
• Die wirksamen Acrylamidpolymerisate sind wasserlöslich und durch einen verhältnismäßig geringen Vernetzungsgrad gekennzeichnet. Sie besitzen in einer 0,5gewichtsprozentigen Lösung des Polymerisats in destilliertem Wasser, die auf einen PH-Wert von 3 bis 3,5 und eine Temperatur von 25°C eingestellt wurde, eine Viskosität von mindestens 1 Centipoise. Die Bezeichnung »Viskosität«, wie sie im folgenden benutzt wird, bezieht sich auf die Viskosität einer 0,5%igen Lösung des Acrylamidpolymerisats unter den obigen Bedingungen, die mit einem Ostwald-Viskosimeter bestimmt wird. Die Bezeichnung »Acrylamidpolymerisat« umfaßt nicht nur die Monopolymerisate des Acrylamids, sondern auch Mischpolymerisate von Acrylamid mit bis zu 15 Molprozent anderer geeigneter Monomeren, wie Methacrylamid, Acryl- und Methacrylsäure und die niedrigen Alkylester derselben, Acrylsäurenitril, Vinyl- und Vinylidenchlorid usw., vorausgesetzt, daß solche Mischpolymerisate durch Wasserlöslichkeit und durch die obigen Viskositätseigenschaften gekennzeichnet sind.
• Bei der Durchführung der Erfindung wird das Mineral gemahlen und in einem wäßrigen Medium suspendiert, um die Tonmineralien in feinteiliger Form freizulegen. Die erhaltene Suspension der mineralischen Festkörper wird mit einer verdünnten wäßrigen Lösung eines wirksamen Acrylamidpolymerisats gemischt und die erhaltene Mischung in üblicher Weise der Schaumflotation unterworfen. Bei solchen Verfahren ist es üblich, einen Schäumer zu verwenden, und im allgemeinen werden gute Ergebnisse erhalten, wenn Schäumer benutzt werden, die frei von besonderer Sammelwirkung sind, so z. B. Kresol, Methylisobutylcarbinol oder die Propylenglykolmonoäther, die in der USA.-Patentschrift 2611485 beschrieben sind.
• Bei der Herstellung von wäßrigen Lösungen des Acrylamidpolymerisats wird letzteres mit Wasser oder einer wäßrigen Lösung der löslichen Bestandteile des zu behandelnden Minerals unter lebhaftem Rühren der Mischung, gewöhnlich bei Raumtemperatur, gemischt. Hierzu kann das Acrylamidpolymerisat in Form von getrockneten Flocken oder als Pulver angewandt werden, man kann aber auch die hochviskosen konzentrierten wäßrigen Massen, die bei wäßriger Polymerisation von Acrylamid erhalten werden, direkt benutzen. Zur direkten Anwendung in Flotationstrüben können die verdünnten wäßrigen Lösungen des Acrylamidpolymerisats etwa 0,003 bis 0,5 Gewichtsprozent Polymerisat enthalten. Beim Vermahlen ist es üblich, ein Konzentrat herzustellen, das aus einer wäßrigen Lösung besteht, die etwa 1 bis 5 Gewichtsprozent Acrylamidpolymerisat enthält, und dieses Konzentrat dann zu verdünnen, um die wäßrige Behandlungslösung zu erhalten. Bei der Herstellung solcher Konzentrate ist es günstig, Wasser zu verwenden, das möglichst wenig mehrwertige Metallionen, wie Eisen(III)-und Aluminiumionen, enthält, da durch solche Ionen die Konzentrate gelähnlich werden und schwer zu handhaben sind.
• Die Menge an Acrylamidpolymerisat, die man anwendet, schwankt mit dem Prozentsatz an Ton in der Trübe, der Art des Tones und dem Zerkleinerungsgrad des Minerals. Im allgemeinen werden etwa 0,014 bis 0,45 kg Polymerisat je Tonne Mineral angewandt. Manchmal können größere Mengen an Acrylamidpolymerisat erforderlich sein, so z. B. bei der Flotation von keramischen Tonen oder bei der Behandlung von Mineralien, die eine große Menge Ton enthalten.
• Es wurde gefunden, daß die vorliegende Erfindung besonders zur Anreicherung von Sylvinitmineralien geeignet ist. Ein Schaumflotationsverfahren, bei dem ein Acrylamidpolymerisat als Sammler zur Abtrennung eines Tonkonzentrats vor der Flotation des Kaliumchlorids aus Sylvinitmineralien benutzt wird, stellt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar. Ausführungsbeispiel Eine Lösung von 0,0275 g eines Acrylamidpolymerisats, das durch eine Viskosität von 7 Centipoise gekennzeichnet war, in 100 ccm gesättigter Sole, die aus Sylvinitmineral hergestellt worden war, wurde in drei ungefähr gleichen Anteilen unter Rühren innerhalb einer halben Minute einer Trübe zugesetzt, die 250 g des Sylvinitminerals enthielt. Das Mineral, das den Lagern im Carlsbadbezirk von New Mexico entsprach und etwa 26%K Cl enthielt, war gemahlen worden, bis es ein Sieb mit 115 Maschen je qcm passierte, und in 250 ccm gesättigter Sole, die aus dem gleichen Material bereitet worden war, suspendiert worden. Die obige Behandlung entsprach einem Zusatz von 0,1 kg Acrylamidpolymerisat je Tonne Mineral. Die behandelte Trübe wurde in die Flotationsvorrichtung übergeführt, mit zusätzlicher Sole aufgefüllt und etwa 15 Sekunden mit 0,073 kg DOWFROTH 250 (Polypropylenglykolmethyläther) je Tonne Mineral behandelt. Dann wurde die Luftbehandlung begonnen und innerhalb 4 Minuten ein Tonkonzentrat abgetrennt. Danach wurde die Trübe mit ARMAC TD (einem langkettigen aliphatischen Aminacetat) in einer Menge von 0,23 kg je Tonne Mineral behandelt und ein roheres Kaliumchloridkonzentrat abgetrennt. Die verbleibende Trübe wurde dann zwei weiteren Schaumflotationsverfahren unter Zusatz von weiterem ARMAC TD in einer Menge von j e 0,23 kg/t vor jeder Flotation unterworfen, um ein erstes und zweites Reinigungskonzentrat abzutrennen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt. Gewichts-0 Prozent gewonnenes Kaliumchlorid KCl Ausgangsmischung (als Behälterbeschickung eingesetzt)................... 26,2 100 Tonkonzentrat ........... - 3,6 Rohkonzentrat ........... 84,9 81,6 1. Reinigungskonzentrat..... 52,8 9,5 2. Reinigungskonzentrat ..... 24,7 2,2 Restlaugen ................ 1,3 3,1 Daraus geht hervor, daß das Kaliumchlorid in den Roh-und Reinigungskonzentraten der Flotation zu insgesamt 93,3% gewonnen wurde und daß die Reinigungskonzentrate zur Wiederverwendung im Rohbehälter geeignet waren.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verwendung eines Acrylamidpolymerisats als Tonsammler bei der Abtrennung von Ton durch Flotation aus tonhaltigen mineralischen Feststoffen, insbesondere tonhaltigen Sylvinitmineralien.
2. 2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Acrylamidpolymerisat in einer Menge von etwa 0,014 bis 0,45 kg je Tonne Mineral angewandt wird.
3. 3. Ausführungsform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Acrylamidpolymerisat verwendet wird, das in 0,5°/jger Lösung in destilliertem Wasser, die auf einen pH-Wert von 3 bis 3,5 und auf eine Temperatur von 25°C eingestellt worden ist, -eine Viskosität von mindestens 1 Centipoise aufweist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 860 032.