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Verfahren zur Flotation von Mineralien Die Erfindung bezieht sich
auf ein Verfahren zur Flotation von Mineralien gemäß Patent 1 142 803.
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Nach dem Hauptpatent werden Fettalkoholphosphorsäureestersalze als
anionaktive Sammler zur Flotation von Schwerspat sowie von Flußspat verwendet. Diese
Sammler erlauben es, auch aus einem Gut mit einem nur geringen Flußspat- bzw. Schwerspatgehalt
ein hochwertiges Konzentrat herzustellen.
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Aufgabe der Erfindung ist eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens
nach dem Hauptpatent. Diese besteht darin, daß Fettalkoholphosphorsäureestersalz
als Sammler zur Flotation von nichtsulfidischen Mineralien, insbesondere von Phosphoriten,
von Apatit und/oder von oxydischen Eisenmineralien, wie Brauneisenstein, Hämatit
und Magnetit, verwendet wird. Phosphorite sind Apatitabarten, bei denen nach der
Verwitterung des Apatits an Stelle des Chlors vorwiegend Sulfat-, Carbonat- und
Hydroxylgruppen in das Apatitgitter eintreten können. Durch das Verfahren gemäß
der Erfindung wird eine sehr einfache Gewinnung eines hochwertigen Konzentrates
der genannten Mineralien ermöglicht, z. B. kann nach dem Verfahren gemäß der Erfindung
aus einem Phosphoriterz unmittelbar ein Konzentrat erzeugt werden, das wirtschaftlichen
Anforderungen genügt.
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Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung als Sammler zu verwendenden
Fettalkoholphosphorsäureestersalze können folgende chemischen Strukturen aufweisen:
Hierbei stellt R eine Kohlenwasserstoffgruppe dar. Es können Monoester und Diester
sowohl getrennt für sich als auch als technisches Gemisch vorliegen und bei dem
Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können der Trübe vor der Flotation
dispergierende Mittel, wie z. B. Wasserglas, zugesetzt werden. Hat das als Sammler
verwendete Fettalkoholphosphorsäureestersalz selbst nicht genug Schäumereigenschaften
für das Aufschwimmen eines bestimmten Minerals, so wird vorteilhaft ein Schäumer,
wie z. B. Flotanol F, verwendet.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch dann mit Vorteil angewendet
werden, wenn der größte Teil des zu flotierenden Gutes in Korngrößen von unter etwa
100 Mikron vorliegt. Aus diesem Grund ist eine Entschlämmung des aufzubereitenden
Gutes vor der Flotation nicht mehr erforderlich. Bisher konnten z. B. Phosphoritschlämme
mit Korngrößen unter etwa 100 Mikron nicht in wirtschaftlicher Weise aufbereitet
werden.
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Ferner können in weiterer Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der Erfindung
Apatit und oxydische Eisenmineralien selektiv in der Weise getrennt werden, daß
zunächst in basischer Trübe der Apatit unter Verwendung von Fettalkoholphosphorsäureestersalz
als Sammler, gegebenenfalls nach Zusatz von dispergierenden Mitteln sowie von Schäumern,
flotiert wird und daß danach die Trübe angesäuert und die Eisenmineralien mit Hilfe
des gleichen Sammlers flotiert werden. Dieses Verfahren ist vor allem dann von großer
Bedeutung, wenn Apatit aus den Abgängen der Magnetscheidung von apatithaltigen oxydischen
Eisenerzen abgeschieden werden soll. Bisher war es nicht möglich, die in den Abgängen
gegebenenfalls noch enthaltenen Eisenmineralien vom Apatit zu trennen. Nach dem
Verfahren gemäß der Erfindung ist dies dagegen auch dann möglich, wenn das aufzubereitende
Gut in sehr geringen Korngrößen vorliegt und z. B. einen hohen Prozentsatz an Gut
mit Korngrößen unter 60 Mikron aufweist.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Gemäß den Ausführungsbeispielen wurden verschiedene Erze unter
Verwendung von Fettalkoholphosphorsäureestersalz als Sammler flotiert. Außerdem
wurde ein
in der Flotation bekannter Schäumer, nämlich der im Handel
unter der Bezeichnung »Flotanol F« erhältliche Schäumer, verwendet. Das Wort »Flotanol«
ist als Warenzeichen geschützt. Als regelndes Mittel wurde zur Dispergierung des
feinsten Gutes Wasserglas eingesetzt.
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1. Ausführungsbeispiel Es wurde ein amerikanischer Phosphoritschlamm
mit Korngrößen von 0 bis 250 Mikron flotiert. Eine Entschlämmung dieses Gutes vor
der Flotation fand nicht statt. Etwa 45% des zu flotierenden Phosphoritschlammes
lagen in Korngrößen von unter 100 Mikron vor. Die bei der Flotation anfallenden
Berge der Kornklasse 250 bis 200 Mikron wurden auf Korngrößen von unter 200 Mikron
nachgemahlen und der Flotation wieder zugeführt.
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Die Flotationsbedingungen sowie das Ergebnis sind der nachstehenden
Aufstellung zu entnehmen.
| Trübedichte ...... 200 g Feststoff je Liter |
| pff-Wert ......... 7 bis 8 |
| Regelnde Mittel .. 1000 g Wasserglas |
| je 1 t Aufgabegut |
| Sammler ......... 2500 g Fettalkoholphosphor- |
| säureestersalz |
| je 1 t Aufgabegut |
| Schäumer ........ 125 g Flotanol F |
| je 1 t Aufgabegut |
| Erzeugnis |
| Gewichts- Gehalt*) |
| Ausbringen |
| prozent "/" P205 "/" P.,05 |
| Konzentrat ........ 28,3 32,66 82,2 |
| Zwischengut ...... 10,2 9,85 8,9 |
| Berge ............ 61,5 1,70 8,9 |
| Aufgabe .......... I 100,0 I 11,25 ( 100,0 |
| *) Der theoretische Gehalt der eingesetzten Phosphorite |
| beträgt ungefähr 38 "/o P205, wobei zu berücksichtigen ist, |
| daß bei einem natürlichen Vorkommen die Phosphorite nie |
| vollkommen rein vorliegen. |
2. Ausführungsbeispiel Auch dieser Versuch wurde mit einem amerikanischen Phosphoritschlamm
mit Korngrößen unter etwa 250 Mikron durchgeführt. Um den Sammlerverbrauch herabzusetzen
wurde derjenige Teil des Schlammes, der Korngrößen unter 10 Mikron aufwies und der
hauptsächlich hochquellfähigen Montmorillonit-Ton enthielt, mit Hilfe eines Zyklons
(Zyklonüberlauf) entfernt. Die bei der Flotation anfallenden Berge mit Korngrößen
von 200 bis 250 Mikron wurden auf Korngrößen von unter 200 Mikron nachgemahlen und
der Flotation wieder zugeführt.
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Die Flotationsbedingungen sowie das Ergebnis sind der nachfolgenden
Aufstellung zu entnehmen.
| Trübedichte ...... 200 g Feststoff je Liter |
| pH-Wert ......... 7 bis 8 |
| Regelnde Mittel .. 1000 g Wasserglas |
| je 1 t Aufgabegut |
| Sammler ......... 1700 g Fettalkoholphosphor- |
| säureestersalz |
| je 1 t Aufgabegut |
| Schäumer ........ 125 g Flotanol F |
| je 1 t Aufgabegut |
| Ausbringen |
| Erzeugnis Gewichts- Gehalt auufdie |
| prozent "!o P_0; Gesamt- |
| menge |
| ";'o P_03 |
| i |
| Konzentrat ..... 33.5 32,l3 94,90I 88,2 |
| Zwischengut .... 1,5 9,26 1,25'a 1,1 |
| Berge .......,.. 65.0 0,64 3,8511 3,6 |
| Flotations- |
| aufgabe ...... 100,0 11,31 1OO,OOIi 92,9 |
| Zyklonunterlauf 90,6 11,31 - 92,9 |
| Zyklonüberlauf . . 9,4 10,61 - 7,1 |
| Gesamtschlamm 100,0 I 11,21I 100,0 |
3. Ausführungsbeispiel Es wurde ein bisher nicht verwertbarer Phosphoritschlamm
flotiert, der zu 90% Korngrößen unter
100 Mikron aufwies und aus dem vor
der Flotation mit Hilfe eines Zyklons das Gut mit Korngrößen unter etwa 10 Mikron
abgetrennt worden war. Die Entschlämmung wurde durchgeführt, weil etwa 65% des Phosphoritschlammes
Korngrößen unter 10 Mikron aufwiesen und diese feinsten Bestandteile des Schlammes
sehr große Mengen an Montmorillonit-Ton enthielten. Die Flotationsbedingungen sowie
das Ergebnis sind der nachstehenden Aufstellung zu entnehmen.
| Trübedichte ...... 300 g Feststoff je Liter |
| p.-Wert ......... 7 bis 8 |
| Regelnde Mittel .. 1000g Wasserglas |
| je 1 t Aufgabegut |
| Sammler . ........ 900 g Fettalkoholphosphor- |
| säureestersalz |
| je 1 t Aufgabegut |
| Schäumer ........ 125 g Flotanol F |
| je 1 t Aufgabegut |
| Ausbringen |
| _ bezogen |
| Erzeugnis Gewichts ozent Gehalt 0/0 P-0 auf die |
| Gesamt- |
| " o P_05 ! menge |
| Konzentrat ..... 30,6 28,89 78,0 30,8 |
| Zwischengut .... 8,9 l6,95 13,2 5,2 |
| Berge .......... 60,5 1,64 8,8 3,5 |
| Flotations- |
| aufgabe ...... 100,0 11,19 100,0 39,5 |
| Zyklonunterlauf 35,5 11,19 - ! 39,5 |
| Zyklonüberlauf . . 64,5 9,48 - 60,5 |
| Gesamtschlamm 100,0 I 10,10 - 100,0 |
4. Ausführungsbeispiel Es wurde ein schwedischer apatitreicher Eisenerzschlamm aufbereitet,
der in Korngrößen von unter etwa 100 Mikron vorlag. Zunächst wurde in einer Apatitstufe
in basischer Trübe der in dem Schlamm enthaltene Apatit herausgeschwommen und darauf
in einer Eisenstufe bei saurer Trübe die enthaltenen Eisenmineralien. Es wurde lediglich
ein Vorkonzentrat erzeugt. Bei einer Nachbearbeitung des Eisenkonzentrates
des
Zwischengutes und der Berge können noch bessere Flotationsergebnisse erzielt werden.
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Die Flotationsbedingungen sowie das Ergebnis sind der nachstehenden
Aufstellung zu entnehmen.
| Trübedichte ...... 200 g Feststoff je Liter |
| In der Apatitstufe |
| Regelnde Mittel .. 1000 g Wasserglas |
| je 1 t Aufgabegut |
| PH-Wert ......... 7 bis 8 |
| Sammler ......... 200 g Fettalkoholphosphor- |
| sänreestersalz |
| je 1 t Aufgabegut |
| Schäumer ........ 125 g Flotanol F |
| je 1 t Aufgabegut |
| In der Eisenstufe |
| mit HC1 angesäuert |
| auf pH-Wert .... 3 bis 4 |
| Sammler ......... 700 g Fettalkoholphosphor- |
| säurestersalz |
| je 1 t Aufgabegut |
| Gewichts- Gehalt Ausbringen |
| Erzeugnis prozent |
| % P.,05 % Fe °/o P,05 I % Fe |
| Apatitkonzentrat ............. 20,80 33,25 7,95 73,0 3,83 |
| Eisenkonzentrat .............. 56,37 0,83 68,0 4,95
, 88,50 |
| Zwischengut ................. 3,54 1,36 40,30 0,85 3,30 |
| Berge ....................... 19,29 10,40 10,6 21,2 4,37 |
| Aufgabegut .................. 100,00 I 9,50 43,19 I 100,00
100,00 |
5. Ausführungsbeispiel In diesem Ausführungsbeispiel wurde ein ägyptisches Brauneisenerz
mit Korngrößen von unter etwa 90 Mikron aufbereitet.
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Die Flotationsbedingungen sowie das Ergebnis sind der nachstehenden
Aufstellung zu entnehmen.
| Trübedichte ...... 200 g Feststoff je Liter |
| p.-Wert mit HCl |
| eingestellt auf . . 3 bis 4 |
| Regelnde Mittel . . 1200 g Wasserglas |
| je 1 t Aufgabegut |
| Sammler ......... 1900 g Fettalkoholphosphor- |
| säureestersalz |
| je 1 t Aufgabegut |
| Schäumer ........ 125 g Flotanol F |
| je 1 t Aufgabegut |
| Erzeugnis Gewichts- Gehalt Ausbringen |
| prozent % Fe % Fe. |
| Konzentrat ........ 67,1 57,9 82,0 |
| Zwischengut ...... 12,6 40a5 10,7 |
| Berge ............ 20,3 17,0 7,3 |
| Aufgabe .......... 100,0 47,3 I 100,0 |
Die Ausführungsbeispiele zeigen, daß unter Verwendung von Fettalkoholphosphorsäureestersalz
als Sammler Phosphorfite, Apatit und oxydische Eisenmineralien mit gutem Erfolg
flotiert werden können und daß auf diese Weise auch eine getrennte selektive Flotation
dieser Mineralien, sofern sie nebeneinander vorliegen, möglich ist.