DE1171843B

DE1171843B - Verfahren zur Flotation von Natriumchlorid aus einem natriumchloridhaltigen Gemisch

Info

Publication number: DE1171843B
Application number: DEG28297A
Authority: DE
Inventors: James L Keen; Joseph W Opie
Original assignee: General Mills Inc
Current assignee: General Mills Inc
Priority date: 1958-11-24
Filing date: 1959-11-04
Publication date: 1964-06-11
Also published as: US3032198A; FR1239570A

Description

Verfahren zur Flotation von Natriumchlorid aus einem natriumchloridhaltigen Gemisch Die Erfindung betrifft die Verwendung von Fettmorpholinen als Sammler bei der Flotation von Steinsalz (NaCI) in Sylvinit oder anderen in Wasser löslichen bzw. teilweise löslichen Abraummaterialien.
Sylvinit ist normalerweise ein Rohgemisch aus etwa einem Drittel Sylvin (KCl) und zwei Dritteln Steinsalz (NaCI) geringfügigen, verschiedenartigen Verunreinigungen. Sylvinit liefert KCl für Düngemittel und industrielle Zwecke; ergiebige Vorkommen finden sich im Südwesten der Vereinigten Staaten und in Teilen von Kanada.
Ein Verfahren zur Trennung von Sylvin und Steinsalz ist die Flotation der Sylvinteilchen von den Steinsalzteilchen, wobei das flüssige Medium eine gesättigte Lösung eines Salzes des Abraummaterials ist. Kationische organische Reagenzien, in erster Linie »Fettamine« (von Fettsäuren abgeleitete Amine) sind, wie K i r b y in der USA.-Patentschrift 2 088 325 aufzeigt, bereits als Sammler für Sylvin benutzt worden.
Ein anderes bekanntes Verfahren zur Trennung der Salze ist die Flotation der Steinsalzteilchen von den Sylvinteilchen, wobei das flüssige Medium eine gesättigte Lösung eines Salzes des Abraummaterials ist und anionische organische Reagenzien, wie Fettsäuren, in Gegenwart von Blei- oder Wismutionen als Sammler für Steinsalz dienen.
Die bisher üblichen Methoden und Reagenzien weisen etliche Nachteile auf. Das erste von der Industrie angewandte Verfahren, das mit anionischem Sammler arbeitete, erforderte verhältnismäßig große Mengen Sammlermittel sowie die Zugabe von Blei-und Wismutionen. Andererseits erfordert die Umstellung einer Anlage von der anionischen Methode auf die kationische Methode auch eine Änderung der Methode, die Konzentrate und Rückstände zu behandeln. Da Steinsalz der größere Bestandteil des Syldinits ist, verringert sich wegen der Umkehrung der Bearbeitungsmethoden für die Konzentrate und Rückstände die Leistungsfähigkeit der Anlage, oder es ist zur Erreichung der gleichen Kapazität eine zusätzliche Investierung in die Betriebsanlage nötig.
Nach dem Verfahren der Erfindung werden zur Anreicherung von NaCl und Verunreinigungen im Schaumabschnitt des Flotationssystems neue Sammelmittel in geringer Menge verwendet, wodurch sich das Vorhandensein von Blei- oder Wismutionen erübrigt.
Überraschenderweise zeigte sich, daß die Zugabe verhältnismäßig geringer Mengen von bestimmten kationischen Fettmorpholinen als Sammelmittel die Anreicherung des NaCI in dem Schaumabschnitt des Flotationssystems bewirkt, obwohl bisher in der Praxis der Gebrauch von kaiionischen Sammelmitteln zur Anreicherung des KCl im Schaum führt.
Diese neuen Sammelmittel haben die Formel wobei R eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe oder eine substituierte Kohlenwasserstoffgruppe mit 8 bis 22 C-Atomen ist.
Es ist nicht wesentlich, ob als Sammelmittel ein einzelnes derartiges Morpholin benutzt wird, da auch entsprechende Morpholingemische erfindungsgemäß verwendet werden können. Morpholingemische, die entstehen, wenn Talg-, hydrierte Talg-, Kokosnußölfettsäuren oder andere Fettsäuren oder auch ausgewählte Fraktionen davon in die Amine und danach in die Fettmorpholine umgewandelt werden, sind besonders gut als Sammelmittel geeignet. Im allgemeinen werden Fettmorpholine mit 12 bis 18 C-Atomen in den Fettgruppen bevorzugt. Die vorstehend genannten Gemische, die sämtliche Derivate dieser Fettsäuren in Mischung enthalten, werden in dieser Erfindung als Talgöl- bzw. hydrierte Talgöl-bzw. Kokosmorpholine bezeichnet.
Diese Morpholine kann man auf in der Technik allgemein üblichem Wege herstellen. Eine besonders gut geeignete Methode zur Morpholingewinnung findet sich in dem von Frickson in der USA.-Patentschrift 2 694 707 entwickelten Verfahren, das in der Umsetzung eines Fettamins mit 2-Chloräthyläther bei Temperaturen zwischen 50 und 200°C besteht.
Bei der erfindungsgemäßen Behandlung von Sylvinit wird das Abraummaterial in der üblichen Weise durch Mahlen oder auf anderem Wege zur Bearbeitung vorbereitet, wobei es bis zu einer Größe, die schon das Freisetzen der löslichen Bestandteile erlaubt, oder gar noch weiter zerkleinert wird. Obwohl die Teilchengröße äußerst unterschiedlich sein kann, sollte sie vorzugsweise zwischen 0,295 und 0,417 mm liegen.
Es empfiehlt sich, nach dem Mahlen das Abraummaterial zu entschlämmen, ehe man die schaumbildenden, die Sammel- und pH-Reagenzien zugibt. Dieser Arbeitsgang ist nicht unbedingt nötig, trägt jedoch dazu bei, die Reagensmengen, die beim Flotationsprozeß verbraucht werden, herabsetzen.
Das gemahlene, entschleimte Abraummaterial wird dann mit einer gesättigten Lösung eines Salzes des Abraummaterials vermischt, so daß ein Brei mit einem Feststoffgehalt von etwa 25 °/a entsteht. In diesem Stadium vor dem Flotationsprozeß gibt man dem ; Brei üblicherweise Mittel zur Schlammkontrolle, zum Sammeln, zur Schaumbildung und zur Regulierung des pH zu, am vorteilhaftesten in der beschriebenen Reihenfolge.
Der Brei wird dann in eine geeignete Flotations- ; anlage, z. B. eine Fagergren-Zelle od. dgl., gebracht, und mit Hilfe der erfindungsgemäßen, kationischen Sammelmittel wird eine selektive Flotation durchgeführt.
Die Verwendung der Fettmorpholine als kationische Sammelreagenzien führt zu gänzlich unerwarteten Ergebnissen; das Natriumchlorid wird von dem Schaum eingeschlossen, während das Kaliumchlorid in weitgehend reiner Form im flüssigen Teil des Flotationssystems abgezogen wird.
Die Morpholine können erfindungsgemäß in Konzentration zwischen 0,0005 und 1,5 kg je Tonne Eiz als Sammelmittel verwendet werden; höhere Konzentrationen können angewendet werden, bieten jedoch keinen Vorteil. Es werden Konzentrationen in den ; Grenzen zwischen 0,2 und 0,4 kg je Tonne Erz empfohlen.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung; bei diesen beziehen sich alle Teile auf Gewichtsteile und alle Prozentangaben auf -Gewichtsprozente, soweit nichts anderes angegeben ist.
Beispiel 1 50 g Natriumchlorid mit einer Teilchengröße von weniger als 0,417 mm wurden in 300 cm3 gesättigter Natriumchloridlösung dispergiert. 1 cm3 Lösung von 10/, Kokosmorpholin-hydrochlorid in Wasser wurde zu der Dispersion zugegeben und gut mit ihr gemischt. Das Gemisch wurde in eine kleine Flotationszelle gebracht, und der p,1-Wert des Gemisches wurde mit HCl und NaOH zwischen 2 und 7 eingestellt. Als Luft in die Flotationszelle geleitet wurde, sammelte sich Schaum an der Oberfläche der Zelle, der das Natriumchlorid enthielt. Dieses wurde mit dem Schaum abgezogen.
Einen ähnlichen Versuch führte man mit Dodecylmorpholin-hydrochlorid und Octadecylmorpholin-hydrochlorid durch, wobei man ähnliche Ergebnisse erzielte.
Beispiel 2 50g Kaliumchlorid mit einer Teilchengröße von weniger als 0,417 mm wurden in 300 em3 gesättigter Kaliumchloridsole dispergiert. Bis 4 cm-' Lösung von 10/, Kokosmorpholin-hydrochlorid in Wasser wurden zu der Dispersion zugegeben und gut mit dieser gemischt. Das Gemisch wurde in eine kleine Flotationszelle gebracht, und sein PH-Wert wurde mit HCl und KOH auf verschiedene Werte zwischen 2 und 7 gebracht. Beim Lufteinleiten in die Flotationszelle sammelten sich keine nennenswerten Mengen Kaliumchlorid an der Oberfläche der Zelle.
Der Versuch wurde mit Dodecylmorpholin-hydrochlorid und Octadecylmorpholin-hydrochlorid wiederholt, und man erzielte ähnliche Ergebnisse.
Beispiel 3 Teilweise entschleimtes Pottaschenabraummaterial aus Neu-Mexiko mit einer Teilchengröße von weniger als 0,417 mm, das 30 bis 350/, Kaliumchlorid enthält, wurde mit einer gesättigten Lösung eines Salzes dieses Materials gemischt und ergab einen Brei, der 250/, Feststoffe enthielt. Verschieden große Mengen Lösung oder Dispersion eines Fettmorpholins wurden zu Proben dieses Breis zugegeben, zu dem man vorher genügend HCI gegeben hatte, um einen PH-Wert von 4 bis 5 einzustellen; auch hatte man eine Guarmenge von 0,14 kg je Tonne Brei zur Schleimregulierung zugegeben. Die mit dem Reagens behandelten Proben wurden in eine Flotationszelle gebracht, und das Natriumchlorid wurde von dem Kaliumchlorid getrennt. Vie Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt.

Obige Beispiele erläutern die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, wodurch das in kalium-und natriumchloridhaltigen Abraummaterialien und Salzgemischen enthaltene KCl von NaCI und Verunreinigungen getrennt wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Flotation von Natriumchlorid aus einem Natriumchlorid und Kaliumchlorid enthaltenden Gemisch in Gegenwart eines Fettmorpholins als Sammler, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß ein Morpholin der folgenden Formel wobei R einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest bedeutet, der 8 bis 22 C-Atome enthält, verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Natriumchlorid und Kaliumchlorid enthaltende Gemisch aus Sylvinit und einer im wesentlichen gesättigten Lösung der löslichen Abraummaterialbestandteile besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Sammler Kokosmorpholin verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Sammler Talgölmorpholin verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Sammler Dodecylmorpholin verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Sammler hydriertes Talgölmorpholin verwendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 766 884.