DE1181141B - Verfahren zur Schaumflotation von niobhaltigen Mineralien - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B 03 d

Deutsche Kl.: Ic-10/01

Nummer: 1181141

Aktenzeichen: T17622 VI a /1 c

Anmeldetag: 19. Dezember 1959

Auslegetag: 12. November 1964

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Schaumflotation von niobhaltigen Mineralien, wie z. B. Pyrochlor, Perowskit, Niocalit, Betafit u. dgl., und hat zur Aufgabe, den Niobanteil dieser Minerale möglichst wirtschaftlich und mit hoher Reinheit auszuscheiden. Das bisher auch unter dem Namen Columbium bekannte Niob kommt besonders in Pyrochlor-Erzlagern in verschiedenen Teilen der Welt vor. Diese Lagerstätten sind verhältnismäßig häufig und ohne Schwierigkeiten abzubauen.

Niob hat sich als Zuschlag bei der Herstellung von gegen hohe Temperaturen widerstandsfähigen Legierungen z. B. für Düsenantriebe, Raketenmotoren und für Atommeiler bewährt, hat hohe Korrosionsbeständigkeit und zeigt gute mechanische Eigenschaften. Daneben besteht für andere technische Zwecke noch Interesse an Niobverbindungen, wie Nioboxyden und Niobeisen. Dafür sind stark mit Nb₂O₅ angereicherte Niobkonzentrate erwünscht.

Die meisten niobhaltigen Erze sind stark glimmer-, karbonat- und phosphathaltig oder haben erhebliche

Anteile an metallischen Sulfiden, wie Schwefelkies, 2

Magnetkies, Zinkblende und Bleiglanz. Diese niobhaltigen Erze konnte man bisher nicht oder nur mit der Zeichnung die Anwendung des erfindungsgemäßen Schwierigkeiten flotieren. Außerdem kannte man zur 25 Verfahrens für einige besonders häufig vorkommende, Anreicherung des Nb₂O₅-Gehalts in den Konzentraten verunreinigte niobhaltige Erze, wobei die Endprodukkeine genügend selektiven und ohne technische tion der je nach Mineralzusammensetzung vorgängigen Schwierigkeiten und zu niedrigem Preis verfügbaren Flotationsstufen teils als Schaum- und teils als RückDrücker. Standkonzentrat vorliegen und jeweils das Ausgangs-

Das Verfahren nach der Erfindung beseitigt diese 30 produkt für die. eigentliche Flotation der Nioberze Schwierigkeiten dadurch, daß nach vorhergehender bilden. Die Anwendung des Verfahrens nach der flotativer Abscheidung der Verunreinigungen in der
Hauptflotationsstufe bei einem pH-Wert unterhalb 7
und in Gegenwart an sich bekannter kationaktiver
Sammler und bekannter Schäumer der Trübe ein 35
verstärkendes Mittel zugesetzt wird, das freie Fluoride

Verfahren zur Schaumflotation von
niobhaltigen Mineralien

Anmelder:

Technical Managers Inc., Montreal (Kanada)

Vertreter:

Dipl.-Ing. J. Giliard, Patentanwalt,

München 55, Mittenwalder Str. 34

Als Erfinder benannt:

Rolland Joseph Arthur Faucher,

Silien Dessureaux, Montreal (Kanada)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 31. Dezember 1958

(784 391)

und/oder Fluorsilikationen abgibt. Der Verstärker wirkt dabei gegebenenfalls auch als Neutralisator für die bei den vorhergehenden Flotationsstufen zur Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen Aufbereitungsstammbaum für stark glimmerkarbonat- und phosphathaltiges Ausgangsmineral,

F i g. 2 einen Aufbereitungsstammbaum für überwiegend nur glimmerhaltige Ausgangsminerale und

F i g. 3 einen Aufbereitungsstammbaum für überd l

g g

Ausscheidung der Verunreinigungen benutzten Drük- 40 wiegend nur karbonat- und phosphathaltige Ausgangsker. Wie später an Hand von Versuchen gezeigt wird, erze.

der Flotation empfiehlt sich bei Naturerzen bi

erlaubt das Verfahren nach der Erfindung eine Konzentratanreicherung mit in der Regel mindestens 30°/o Nb₂O₅ und ist eine Niobausbeute von mehr als 70% des Gesamtanteils im Mineral möglich.

Der beim Verfahren benutzte Schäumer kann bei der Erfindung aus Fichtenzapfenöl, Kresolsäure und höheren Alkoholen gemischt sein. Die kationaktiven Sammler können bei der Erfindung aus einaminischem und zweiaminischem Azetat und heterozyklischen, organischen Aminen zusammengesetzt sein. Die weitere Beschreibung erläutert an Hand von Stammbäumen Vor

eine sorgfältige Aufbereitung durch das übliche Mahlen und Klassieren oder eine andere Zerkleinerung auf zur Schaumfiotation geeignete Korngröße, bei der gewöhnlich etwa ein Korn 0,5 mm und vorzugsweise 0,3 oder 0,25 mm hat. Dabei kann man, wie bekannt, eine Kombination von Brech-, Mahl- und Klassier- bzw. Siebschritten verwenden.

Wenn das Erz einen größeren Karbonat- und Phosphatanteil als etwa 10 Gewichtsprozent hat, dann empfiehlt sich das Verfahren gemäß den F i g. 1 oder 3.

409 727/156

3 4

Hat das Erz dagegen einen Karbonat- und Phosphat- zweites Kalkspat-Apatit-Konzentrat oder eine Mittelanteil, der kleiner ist als etwa 10 Gewichtsprozent sorte entfernt wird, um einen möglichst wirtschaft- und ist das Erz stark glimmerhaltig, dann empfiehlt liehen und vollständigen Abzug dieser Minerale zu sich die Behandlung entsprechend F i g. 2. sichern.

Bei der Behandlung gemäß F i g. 1 wird die vor- 5 Diese Kalkspat-Apatit-Konzentrate werden dann bereitete Charge zur Trübe mit Drückern für Niob- in der Regel zusammengefaßt und durch Flotation minerale und einem Sammler für Kalkspatapatite gesäubert. Dabei hat sich die Zugabe eines Drückers aufbereitet, und zwar bei noch geringem Flüssigkeits- für die Niobminerale etwa in der Menge von 0,45 kg/t gehalt der Trübe, obwohl man die Zusätze auch erst bewährt. Da diese Reinigungsschritte die Niobverluste bei Flotationsdichte beifügen kann. Der Drücker für io verringern, die sich bei der Massenflotation von KaIkdas Niobmineral kann entweder kaustische Stärke spat und Apatit summieren, werden die in Nb₂O₆ oder ein Alkalisilikat sein. Solche Drücker braucht angereicherten Reinigungsausträge in die ursprüngman, weil einige oder ein Teil der Niobminerale, wie liehe Flotationscharge zurückgeführt oder an anderer Kalkspat und Apatit, auf die meisten anionaktiven geeigneter Stelle in den Kreislauf eingespeist, z. B. in Sammler reagieren. 15 die Klassierung, die Aufbereitung oder die Kalkspat-

Die kaustische Stärke z. B. enthält eine Alkali- Apatit-Flotation.

mischung wie z. B. Ätznatron und Stärke. Sie wird Der Rückstand dieser ersten Flotationsstufe enthält

vorzugsweise als Lösung mit etwa 5 bis 10% gelösten das meiste des in der ursprünglichen Aufgabe entFeststoffen zugegeben. Das Alkali-Stärke-Verhältnis haltenen Nb₂O₅ (<95%), vermischt mit einigen kann dabei zwischen minimal 1:3 und maximal 3:1 20 anderen Mineralien, wie z. B. Glimmer, Magnetit, schwanken. Diopsid u. dgl.

Zum Drücken der Niobminerale soll man aus- Dieser Rückstand kann nun zur Ausscheidung von

reichend Lösung mit der Trübe zu einer gründlichen Glimmer und Magnetit behandelt werden. Mischung und Verteilung aufbereiten. Zur Erzielung des Glimmerkonzentrats wird das

Gute Resultate lassen sich mit einem wasserlöslichen 25 erste Rückstandsprodukt der Kalkspat-Apatit-Kon-Silikat als Drücker für das Niobmineral erzielen. zentration abgegossen bzw. entwässert, um den Gewöhnlich braucht man 0,45 bis 1,45 kg Silikat je Wasserüberschuß und die Wirkung der in der vorher-Tonne Charge. gehenden Flotation verwendeten Reagenzien auszu-

Man kann auch andere Drücker verwenden. Die schalten.

beiden obigen Gruppen zeigten sich jedoch am 30 Entwässern kann man in einem großräumigen wirksamsten. Klassierer oder in einem Eindickbehälter. Die einge-

Die Aufbereitungszeit hängt von den speziellen dickte Trübe wird dann mit einem Glimmersammler Eigenschaften des aufzubereitenden Erzes ab. In der behandelt. Dazu eignet sich jeder kationaktive Samm-Regel genügen etwa 5 Minuten. Unmittelbar oder kurz ler aus primärem einaminischem Azetat, wie z. B. nach diesem Arbeitsschritt gibt man einen anionaktiven 35 Kokosamin, Sojaamin und ähnliche Amine, von Sammler für den Kalkspat und Apatit bei. Dazu zweiaminischen Azetaten, wie z. B. Kokosdiamin eignen sich unter anderem ölsäure, Stearinsäure, oder Talgöldiamin u. dgl. Ausgezeichnete Ergebnisse Palmitinsäure, Fischölfettsäuren, Kokosnußölfettsäure erzielt man z. B. mit »Amin 220« (Handelsname der u. dgl. oder deren Seifen, aber auch deren handeis- Union Carbide & Carbon Corporation für 1-Äthylübliche Mischungen und Naphthensäuren oder deren 40 wasserstoff-2-heptadezyl-glyoxalidin) und »Aeromine Seifen. Auch die natürlich vorkommenden Mischungen 2026« (Handelsname der American Cynamid Co. für von Fett- und Harzsäuren wie Talgöl oder Rück- ein kationaktives Flotations-Reagenz). Dabei braucht stände, wie Baumwollsamenöl oder deren Seifen, sind man in der Regel nur verhältnismäßig kleine geeignet, ebenso sulfonierte Reagenzien, wie z.B. Mengen, nämlich etwa 0,18 bis 0,45 kg/t Flotationsmehrwertige sulfonierte aliphatische Alkohole, sul- 45 charge.

fonierte Fettsäuren, sulfonierte Kohlenwasserstoffe Zugleich wird der Drücker für das Niobmineral

aus Erdöl, für sich allein oder in'Verbindung mit zugegeben. Dazu hat sich in der Regel kaustische einem anderen Sammler. Baumwollsamenöl bringt Stärke in einer Menge von etwa 0,23 bis 0,68 kg/t beausgezeichnete Resultate in Verbindung mit sulfonier- währt. Außerdem bewährt sich die Zugabe von etwas tem Erdöl, ist billig und schnell erhältlich. 50 Schäumer in den Flotationsraum, nämlich etwa

Im allgemeinen soll der Sammleranteil etwa 0,68 0,023 kg/t. Diese Glimmerflotation in einem basischen bis 13,6 kg/t betragen. Größere Werte sollte man Kreislauf in Anwesenheit von kaustischer Stärke führt unbedingt vermeiden, weil so große Zuschläge die zur selektiven Trennung der Pyrochlore von Glimmer Wirkung der Drücker für die Niobminerale neutrali- und gehört zur Erfindung.

sieren oder ins Gegenteil verkehren und so die Verluste 55 Wie bei der Kalkspat-Apatit-Flotation ist die bei der anschließenden Flotation erhöhen. Reinigung des Glimmerkonzentrats mit einem geringen

Wenn man die Aufbereitung bei noch dickflüssiger Drückerzusatz für Niob (etwa 0,040 kg/t kausti-Trübe durchführt, dann muß man die Trübe anschlies- scher Stärke) von Vorteil, um die Verluste an Niob send auf die Flotationsdichte von 15 bis 25% Fest- durch Übernahme mit dem Glimmerkonzentrat auf stoffgehalt bringen, bevor man flotiert. Flotiert wird 60 ein Minimum herabzusetzen. Der Austrag dieses noch vor der vollständigen Ausscheidung des Kalk- Reinigungsschritts wird dann entweder zu Beginn spats und Apatits. Dabei empfiehlt sich in der Regel der Glimmerflotation wieder eingespeist, wie z. B. an etwas Schäumerzusatz im Flotationsbehälter. Auch der zur Entwässerung vorgesehenen Charge, oder an die stufenweise Zugabe von Reagenzien in den Flota- anderer geeigneter Stelle.

tionskreis ist oft von Wert, um die vollständige Aus- 65 Der Rückstand aus der Glimmerflotation kann der scheidung des Kalkspats und Apatits zu erzielen. Magnetitgewinnung mittels Magnetscheidung zuge-

Aufbereitung und Flotation werden in der Regel mit führt werden, wenn man die Gewinnung dieses Eisen-Erfolg in bekannter Folge wiederholt, wobei ein konzentrats wünscht.

5 6

Die Magnetscheidung wird mit den üblichen bige Quelle an Fluoriden und/oder Fluorsilikationen

magnetischen Walzen oder Bandscheidern durchge- sein. Dabei kann man die besondere Quelle variieren,

führt, welche mit kleiner oder mittlerer Feuchtigkeit Die erforderlichen Ionen kann man z. B. für sich

arbeiten. Dabei wird der hochmagnetische Magnetit allein oder in Form der löslichen Salze der genannten

vom magnetischen Feld angezogen, während der Rest 5 Präparate bereitstellen. Ist die Trübe nicht schon von

an Erz unbeeinflußt bleibt und so getrennt wird. Es sich aus normal sauer, dann soll man sie ansäuern,

empfiehlt sich dann ein- oder zweimaliges Repetieren z. B. durch Zugabe einer Säure wie HF, H₂SiF₆. Man

der Magnetscheidung, um die Güte des Magnetit- kann auch mit einem löslichen Na- oder K-Fluor-

konzentrats zu verbessern. silikat ansäuern, da diese Salze sauer reagieren.

Wie bereits erläutert, können die Chargen für die io Ebenso kann man eine Kombination einer Mineral-

Pyrochlorflotation entweder die Rückstände aus der säure, Schwefelsäure, Salzsäure od. dgl. mit einem

Kalkspat-Apatit-Flotation bei Umgehung der Glim- löslichen Na-, K- oder NH₃-Fluorid oder Fluorsäure

mermagnetitabscheidung oder die Rückstände aus der verwenden.

Glimmerflotation oder die Austräge aus der Magnetit- Bezüglich der Menge des verwendeten Verstärkers scheidung sein. Beim Überspringen der Glimmer- 15 hat man weiten Spielraum. In der Regel soll der Zuflotation kann die Pyrochlorflotation mit dem Zu- schlag zwischen 0,91 und 2,72 kg/t Aufgabe liegen,
schlag eines spezifischen Glimmerdrückers fortlaufen. Gute Ergebnisse erhält man z. B. mit einem Zu-Solche Drücker sind z. B. Gummiarabikum, Guartec schlag von etwa 0,91 kg/t bei vorgängiger Aufbereitung u. dgl., Leim, Stärke oder ein anderes geeignetes oder durch Zugabe in die Flotationsräume während Mittel, die der Charge mit etwa 0,22 kg/t zugesetzt 20 der ersten Flotation, wenn keine vorgängige Aufwerden. Damit verzögert man die Glimmerflotation bereitung erfolgt und während der Nachflotation ein jedoch nicht so weit, daß die Scheidung des Pyrochlors weiterer kleiner Zuschlag erfolgt,
vom Glimmer in einem einzigen Reinigungsschritt Die verdünnte und so aufbereitete Trübe wird dann erfolgt. Man braucht vielmehr für das Pyrochlor- dem Vorflotationskreis gemäß F i g. 1 zugeführt, konzentrat drei oder vier Reinigungsgänge hinter- 25 Dabei erhält man eine ausgezeichnete Trennung der einander zur Erzielung eines optimalen Konzentrats. Pyrochlore vom Erzrest. Dieses Vorkonzentrat kann

Die Pyrochlorflotation wird, gleichgültig ob man die einer Nachflotation zwecks weiterer Erhöhung seines

Magnetscheidung abschließt oder nicht, nicht ge- Nb₂O₆-Gehalts zugeführt werden. Der Rückstand aus

ändert. Der Rückstand des vorhergehenden Flota- der Nachflotation kann in die Charge der Vorflotation

tionsschrittes wird zwecks Entfernung von bereits in 30 zurückgeführt oder dem Kreislauf an einer anderen

vorhergehenden Arbeitsstufen verwendeten Reagen- vorteilhaften Stelle wieder zugeführt werden,

zien abgegossen oder entwässert. Wenn das Erz einen wesentlichen Gehalt an metalli-

Die eingedickte Trübe wird dann zur Niobflotation sehen Sulfiden, insbesondere Pyrit, hat, dann kann aufbereitet. Eine sehr trockene Aufbereitung (5O°/o) man gemäß der Erfindung ein Pyritkonzentrat samist dabei vorzuziehen, aber nicht unbedingt nötig. 35 mein, ohne dabei die folgende Pyrochlorflotation zu Man kann die Trübe vor oder nach der Aufbereitung beeinflussen. Die Chargen für die Pyritflotation können auf die Flotationsdichte auf etwa 25 % Feststoffgehalt entweder die Rückstände der Kalkspat-Apatit-Flotaverdünnen. tion oder die nichtmagnetischen Austräge der Magnet-Wenn die Aufbereitung bei hohen Feststoffgehalten scheidung sein.

oder sogar die Aufbereitung vor der Flotation nicht 40 Diese Rückstände bzw. Austräge werden für etwa

anwendbar ist, kann man die Reagenzien unmittelbar 5 Minuten mit einem Xanthat in einem basischen,

der Flotationszelle zugeben. Dieses Vorgehen ist neutralen oder angesäuerten Milieu behandelt. Der

jedoch unerwünscht und sollte möglichst vermieden Pyrit wird floriert. Der Austrag bildet dann die Charge

werden, da es einen größeren Zuschlag an Reagenzien für die bereits beschriebene Pyrochlorflotation.

und/oder eine längere Behandlung in den Flotations- 45 Wenn das für die Behandlung vorgesehene Erz nur

zellen bedingt und trotzdem nicht befriedigt. einen kleinen Anteil an Karbonat und Phosphaten

Ein Vorteil der Erfindung besteht deshalb in der (etwa 10% und darunter) enthält und einen hohen Verwendung von ohne Schwierigkeiten verfügbaren Silikatgehalt hat, dann kann man die Kalkspatkationaktiven Sammlern, wie im Zusammenhang mit Apatit-Flotation gemäß der F i g. 2 überspringen,
der Glimmerflotation behandelt wurde. 50 Die aufbereitete Charge kann unmittelbar der

Die Menge an Sammlerzusatz kann mit der Erzart, Glimmerflotation und dann der magnetischen Scheiden Eigenschaften des Wassers, wie z. B. Temperatur, dung zugeführt werden, worauf man die unmagne-Säuregrad, Wasserhärte usw., und der durchschnitt- tischen Austräge der Pyrochlorflotation unterwirft,
liehen Partikelgröße, dem Mineral und dem Gehalt Es ist auch möglich, die aufbereitete Charge nur in der bearbeiteten Charge schwanken. In der Regel ist 55 der Pyrochlorflotation zu behandeln und sowohl die ein Sammlerzuschlag in der Größe von 0,22 bis Glimmerflotation als auch die magnetische Abschei-0,68 kg/t behandelten Erzes nötig. In manchen Fällen dung zu überspringen.

kann auch ein Schäumer nützlich sein. Dazu eignen Dabei wird die Pyrochlorflotation mit dem Zu-

sich z. B. Kiefernöl, Kresolsäure und die handeis- schlag eines spezifischen Glimmerdrückers bewirkt,

üblichen höherwertigen Alkohole. 60 wie z. B. sie das im Zusammenhang mit F i g. 1

Beim Verfahren ist der Verstärker und das selek- behandelte Guartec darstellt.

tivitätsfordernde Reagenz für die Pyrochlorminerale Gemäß dem in F i g. 3 dargestellten Verfahren

von entscheidener Bedeutung. Der Verstärker kann besteht die erste Flotationsstufe im Aufschwimmen

auch als Antidrücker zur Neutralisierung der Drücker- der Masse des Silikat- und Oxydgehalts im Erz,

wirkung der in den vorhergehenden Arbeitsschritten 65 zusammen mit den niobhaltigen Mineralien, wobei der

des beschriebenen Verfahrens benutzten Reagenzien Großteil an Karbonat- und Phosphatgehalt in den

wirken. Diese Wirkung haben z. B. kaustische Stärke, Rückstand geht. Dieses Silikatoxydkonzentrat ähnelt

Natriumsilikate u. a. Die Verstärker sollen eine ergie- in der Zusammensetzung dem Produkt, das im

Verfahrensgang gemäß F i g. 1 den größten Teil des Nb₂O₆-Gehalts der ursprünglichen Charge enthielt, und zwar mit einigen Mineralien, wie z. B. Glimmer, Magnetit, Diopsid usw. gemischt. Dieses Vorkonzentrat wird zur Gewinnung des Niobendkonzentrats nachflotiert, was der gleiche Weg ist, wie er bereits bei der Erläuterung des in F i g. 1 dargestellten Verfahrens für die optimale Glimmer-, Magnetit- und Sulfidabtrennung und die Niobflotation beschrieben wurde.

Nach der gleichen Behandlung der Charge wird die Trübe für etwa 2 Minuten mit einem kationaktiven Sammler aus der gleichen Gruppe wie bei den Glimmer- und Niobfiotationen behandelt. Diese Auf-

Beispiel I

Arbeitsfolge: Kalkspat-Apatit-Flotation — Glimmerflotation — Magnetitausscheidung — Pyrochlorflotation

Eine Erzprobe aus dem Bezirk Oka in der Provinz Quebec in Kanada, die Pyrochlor mit Ganganteilen hauptsächlich von Kalkspat, Apatit, Glimmer, Pyroxene, Magnetit und Pyrit enthielt, wurde zunächst durch Brechen und Mahlen auf eine Korngröße von 0,23 mm vorbehandelt.

Eine Trübe aus dem Erz, die etwa 50% Feststoff in Wasser enthielt, wurde dann für 5 Minuten mit 0,36 kg ölsäure/t, 0,54 kg »Petronat I«/t (Handelsname der L. Sonneborn Sons Inc., New York City, für ein bereitung erfolgt in der Regel bei einem hohen Fest- 15 Salz einer sulfonischen Erdölsäure) und 0,91 kg stoffgehalt (± 50%)» obwohl man die Aufbereitung Wasserglas/t (Natron-Wasserglas) aufbereitet,
auch bei Flotationsdichte durchführen kann. Diese Trübe wurde dann auf einen Feststoffgehalt

Üblicherweise liegt der nötige Sammleranteil etwa von etwa 20% verdünnt, das Kalkspat-Apatit-Konbei 0,45 bis 1,36 kg/t Charge. zentral flotiert und das Konzentrat mit 0,45 kg

Wenn man bei einem höheren Feststoffgehalt auf- 20 Wasserglas (Natron-Wasserglas) nachflotiert. Die bereitet, dann muß die Trübe zuerst auf die Flotations- Rückstände aus beiden Flotationsstufen wurden dann

vereinigt, auf einen Feststoffgehalt von etwa 60% entwässert und 5 Minuten lang durch Glimmerflotation mit 0,45 kg kaustischer Soda mit einem Alkali-Stärke- »5 Verhältnis von 0,45 bis 1,36/t und mit 0,22 kg Amin 220/t aufbereitet. Diese Trübe wurde dann auf etwa 20 % Feststoffgehalt entwässert und der Glimmer ausfiotiert. Dieses Glimmervorkonzentrat wurde zweimal mit Zugabe von 0,45 kg kaustischer Soda/t nachausgeführt werden, um ein zweites Silikatoxydkonzen- 30 flotiert.

trat auszuflotieren und um die bestwirtschaftliche, Die Nachfiotationsrückstände wurden dann mit den

völlige Entfernung dieser Minerale, insbesondere der Vorflotationsrückständen vereinigt und durch Magnet-Pyrochlore, sicherzustellen. Der Rückstand dieser scheidung zwecks Gewinnung eines magnetischen Flotation ist dann das Kalkspat-Apatit-Konzentrat, Konzentrats weiterbehandelt, das dann gereinigt während das Konzentrat den Großteil der Niob- 35 wurde. Der bei der magnetischen Konzentration minerale enthält und dann zur Niobgewinnung in anfallende unmagnetische Teil wurde dann auf einen

Feststoffgehalt auf 60% entwässert und 6 Minuten lang mit 1,8 kg HF/t und 0,22 kg »Aeromine 2026«/t konditioniert. Diese konditionierte Trübe wurde auf etwa 20 % Feststoffgehalt verdünnt und das Pyrochlorkonzentrat ausflotiert. Dieses Vorkonzentrat wurde jeweils unter Zugabe von 0,23 kg HF/t zweimal nach' flotiert.

Die Untersuchungsergebnisse sind in der folgenden Tabelle I dargestellt.

dichte eines Feststoffgehalts von 15 bis 25% verdünnt werden, bevor man flotieren kann. Die Flotation erfolgt zur vollen Entfernung der Silikate und des Oxyds.

In vielen Fällen empfiehlt sich eine schrittweise Beigabe der Reagenzien zum Flotationskreis. Dann kann die Aufbereitungs- und Flotationsbehandlung mit Vorteil auch in einer Kette von Arbeitsgängen

der gleichen Weise weiterbehandelt wird, wie der Rückstand aus der Kalkspat-Apatit-Flotation gelegentlich des bereits erläuterten Verfahrens gemäß den F i g. 1 und 2.

Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele, die die Erfindung aber nicht beschränken sollen, noch im einzelnen erläutert. Dabei beziehen sich alle Angaben auf Gewichte und Gewichtsprozente, wenn nichts anderes vermerkt ist.

TabeUe I

Produkte

Gewichtsprozent

Einheiten

Nb_tO„-Verteilung in Gewichtsprozent

Aufgabe

Kalkspat-Apatit-Konzentrat

Glimmerkonzentrat

Magnetitkonzentrat

Pyrochlorvorkonzentrat

Pyrochlornachkonzentrat

Rückstände

Die Spalte »Einheiten« gibt eine Übersicht über die Ausbeute des Verfahrens. Die in der Spalte aufgegebenen Werte sind das Produkt aus den Werten »Gewichtsprozent« und »Gewichtsanteil« in den links daneben stehenden Spalten.

Diese Ergebnisse zeigen, daß das Verfahren eine wirtschaftliche Gewinnung eines hochprozentigen Pyrochlorkonzentrats mit 29,5% Nb₂O₅ erlaubt und insgesamt einen Gewinn von schätzungsweise mehr als 100,0

73,0

5,7

2,7

1,2

2,2

15,2

0,55
0,06
0,70
0,15
29,50
1,92
0,42

4,4 4,0 0,4 35,40 4,2 6,4

8,1 7,3 0,7

64,6 7,6

11,7

6ο 70% erlaubt. Außerdem erlaubt dieses Verfahren die Erzeugung von Glimmer- und Magnetitkonzentraten als Handels-Nebenerzeugnisse und dies mit annehmbaren Nb₂O₆-Verlusten.

g ■ B ei spi el II

Das ganze Erz wurde wie im Beispiel I zur Entfernung eines Kalkspat-Apatit-Konzentrats behandelt, worauf eine Magnetscheidung zur Abtrennung eines

Magnetitkonzentrats folgte. Die vereinigten und entwässerten Rückstände der Flotationsstufen und der bei der Magnetscheidung anfallende unmagnetische Teil wurden dann direkt nach Überspringen der Glimmerflotation zur Pyrochlorflotation geleitet. Als Reagenzien wurden bei der Pyrochlorflotation 1,36 kg HF/t, etwa 0,36 kg »Aeromine 2026«/t und 0,23 kg Guar/t für den Glimmerniederschlag benutzt. Das Pyrochlorkonzentrat wurde dann dreimal nachflotiert und die Rückstände zur Untersuchung miteinander vereinigt.

Dieses Verfahren brachte folgende Ergebnisse:

Tabelle II

Produkte

Gewichtsprozent

Gewichtsanteil Nb₂O₆ in %

Rückgewinn

Nb₂O₆-Gewichtsanteil

in °/o

Kalkspat-Apatit-Konzentrat

Magnetitkonzentrat

Pyrochlorvorkonzentrat

Nachkonzentrat

Rückstände

Aufgabe (kalkuliert)

Beispiel III

Das ganze Erz wurde wie im Beispiel I zur Entfernung eines Kalkspat-Apatit-Konzentrats behandelt und die entwässerten Rückstände dieser Flotation unmittelbar durch Überspringen der Eisen- und Glimmer-Ausscheidungen für die Pyrochlorflotation aufbereitet.

Als Reagenzien wurden bei der Aufbereitung in der 73,0 2,8

1,1

2,3 20,8 100,0

0,04 0,14 36,80 1,65 0,46 0,57

5,1

0,7

71,5

6,7

15,9

99,9

Pyrochlorflotation 0,23 kg HF/t, etwa 0,27 kg »Amin 220«/t und etwa 0,18 kg Guar/t zum besseren Glimmer-Niederschlag verwendet.

Das Pyrochlor-Konzentrat wurde zweimal lediglich mit Zugabe von 0,09 kg Guar/t und 0,18 kg »Amin 220«/t Nachflotation gereinigt¹ und die Rückstände zur Untersuchung vereinigt

Dabei erhielt man die in Tabelle III zusammengestellten Resultate:

Tabelle III

Produkte

Gewichtsprozent

Gewichtsänteil Nb₂O₆ in »/0

Verteilung Nb₂O₆ in °/o

Kalkspat-Apatit-Konzentrat

Pyrochlorvorkonzentrat

Nachkonzentrat

Rückstände....

Aufgabe (kalkuliert)

70,1 1,2 1,8 26,9 100,0

22,60 1,95 0,34 0,44

9,5;

61,8

8,0

20,7

100,0

Die Ergebnisse zeigen klar, die Möglichkeit erfolgreicher, selektiver Konzentration des Pyrochlors unmittelbar nach der Entfernung der karbonathaltigen Erzanteile. " ^

Der Wert von 22,6% Nb₂O₅ läßt sich durch Repetition der Flotation noch verbessern.

Beispiel IV

Das ganze Erz wurde wie im Beispiel I zur Entfernung eines Kalkspat-Apatit-Konzentrats behandelt, worauf eine Magnetscheidung zur Entfernung des Magnetitkonzentxats folgte- Das Unmagnetische aus dieser Konzentration wurde 5 Minuten lang mit 0,23 kg »Z6-Xanthat«/t (Handelsname für ein Amyl·- Xanthat der Dow Chemical); Tind^O,45 kg Schwefelsäure/t zur Entfernung der metallischen Sulfide, insbesondere von Pyrit, floriert* Die entwässerten Rück¹ stände dieser Flotation wurden dabei mit den gleichen Reagenzien, wie sie bereits im.Beispiel II verwendet wurden, konditioniert und das Pyrochlorkonzentrat nur einmal nachflötiert. Diesel-Verfahren gab folgende Resultate: ' ■ . · ■ ■ . · ■ ., · ■'.■>■■"

Tabelle IV

Produkte

Gewichtsprozent

Gewichtsanteil ' Nb₂O₆ in °/₀ '.

Rückgewinnung Nb₂O₆ in %

Kalkspat-Apatit-Konzentrat

Pyritkonzentrat ........ *

Magnetitkonzentrat

Rückstand der Pyritflotation

Rückstände der ersten und zweiten Kalkspat-Apatit-Flotation .....;

Pyrochlorkonzentrat

Aufgabe (kalkuliert) ·.-!

66,6 20 ,0 2,6 19,0

6,8 2,24 100,04 100,00

0,02 0,20 0,15 0,23

0,65 13,5 0,41 Ö

3,2-1,3 1,0 10,6

1-0,7-

73,2· 100,0 .γ 100,0

409 727/156

Diese Ergebnisse zeigen, daß man eine sehr gute Konzentration des Pyrochlors nach Entfernung der metallischen Sulfide erreichen kann, falls eine solche Entfernung zweckmäßig erscheint.

Mehrfache Nachflotationen für das Pyrochlorkonzentrat sind dann nötig, wenn man das Konzentrat auf mehr als 20% Nb₂O₅ anreichern will.

B ei s ρ iel V

Eine Erztrübe mit etwa 50% Feststoffgehalt in Wasser wurde 2 Minuten lang mit 0,45 kg »Aeromine 2026«/t und 0,23 kg »Amin 220«/t aufbereitet. Diese Trübe wurde dann auf einen Feststoffgehalt von etwa 25 % verdünnt und die Silikate und Oxyde zusammen mit den Niobmineralien ausfiotiert. Eine schrittweise Zugabe der Reagenzien zur Flotationszelle in der Größenordnung von jeweils 0,14 kg/t »Aeromine 2026« und »Amin 220« wurde zur Sicherung der vollständigen Sammlung der Niobminerale gegeben.

Die größtenteils den Kalkspat und Apatit enthaltenden Flotationsrückstände wurden ausgeschieden.

Das dabei erhaltene Konzentrat enthielt hauptsächlich Niobminerale und wurde auf etwa 50 % Feststoffgehalt entwässert und dann in der bereits im Beispiel I beschriebenen Weise der Glimmer-Flotation unterworfen.

Der Glimmerflotationsrückstand wurde dann unmittelbar der selektiven Pyrochlorfiotation entsprechend Beispiel I unterworfen.

Dabei wurden folgende Ergebnisse erzielt:

Tabelle V

Produkte

Gewichtsprozent

Gewichtsanteil
Nb₈O₅ in <·/„

Rückgewinnung Nb₂O₅ in »/„

Aufgabe

Kalkspat-Apatit-Rückstand

Glimmerkonzentrat

Pyrochlornachflotationskonzentrat

Pyrochlorkonzentrat

Rückstände

100,0

56,3

11,7

2,2

1,1

28,7

0,51
0,03
0,50
1,60
30,50
0,22

100,0

3,3

11,4

6,9

66,0

12,4

Diese Ergebnisse zeigen, daß das Verfahren eine 30 außerdem wurden die kationaktiven Sammler in der

wirtschaftliche Rückgewinnung des hochgradigen Pyrochlorkonzentrats mit 30,5% Nb₂O₅-Gehalt und einer Rückgewinnung von insgesamt schätzungsweise mehr als 71 % erlaubt.

B e i s ρ i e 1 VI Das ganze Erz wurde wie im Beispiel V behandelt,

35 Größenordnung von 0,27 kg »Amin 220«/t und 0,68 kg »Aeromine 2026«/t zugegeben. Diese Reagenzienkombination verbesserte die Schaumbildung der Flotation.

Der Glimmer wurde entfernt und dann die Pyrochlorfiotation wie im Beispiel V durchgeführt.

Die dabei erzielten Ergebnisse zeigt

Tabelle VI

Produkte

Gewichtsprozent

Gewichtsanteil
Nb₂O₅ in "/„

Rückgewinnung Nb₂O₅ in »/0

Aufgabe

Kalkspat-Apatit-Konzentrat

Glimmerkonzentrat

Pyrochlorkonzentrat

Pyrochlornachßotationskonzentrat

Rückstände

Diese Ergebnisse zeigen eine schätzungsweise durchschnittliche Rückgewinnung von etwa 72% io einem Konzentrat mit 34,3% Nb₂O₅. Dieses Behandlungsverfahren kann dann eine erfolgreiche selektive Konzentration des Pyrochlors herbeiführen.

Aus diesen Ergebnissen sieht man, daß das Verfahren laut Erfindung sich nicht nur für befriedigend hochgradige Konzentrate mit hoher Rückgewinnung, sondern auch für eine kontinuierliche Arbeitsweise eignet.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Schaumflotation von niobhaltigen Mineralien, dadurch gekennzeichnet, daß nach vorhergehender flotativer Abscheidung der Verunreinigungen in der Hauptflotationsstufe bei einem pH-Wert unterhalb 7 und 100,0
61,2

11,1

1,1

2,0

24,6

0,55
0,03
0,55
34,3
1,70
0,25

100,0

3,3

11,1

68,3 6,2

11,1

55

60 in Gegenwart an sich bekannter kationaktiver Sammler und bekannter Schäumer der Trübe ein Verstärkungsmittel zugesetzt wird, das freie Fluoride und/oder Fluorsilikationen abgibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schäumer aus Fichtenzapfenöl, Kresolsäure und höheren Alkoholen gemischt ist.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der kationaktive Sammler aus einaminischem und zweiaminischem Azetat und heterozyklischen, organischen Aminen zusammengesetzt ist.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3 für im wesentlichen kalkspat- und apatithaltiges Ausgangsmineral, dadurch gekennzeichnet, daß der Trübe ein anionaktiver Sammler aus höheren Fettsäuren, Harzsäuren, Naphthensäuren, Mischungen

dieser Säuren von ihren Seifen, sulfonierten Erdöl-Kohlenwasserstoffen und höheren aliphatischen Alkoholen sowie ein Drücker für den niobhaltigen Anteil aus kaustischen Stärken und einem Alkalisilikat zugesetzt werden, dann das dabei anfallende Schaumkonzentrat aus Kalkspat und Apatit und ein niobmineralhaltiges Rückstandskonzentrat gewonnen werden und schließlich das Rückstandskonzentrat als Charge zur Schaumflotation für die niobhaltigen Minerale verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als kaustische Stärke eine Mischung von Stärken und Alkali mit einem Alkali-Stärke-Verhältnis zwischen etwa 1 : 3 und 3 : 1 verwendet wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3 für stark glimmerhaltiges Ausgangsmineral, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem kationaktiven aminischen Sammler ein Drücker für den Glimmer aus Gummiarabikum, Guar, Glucosen und Stärke verwendet wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3 für kalkspat-apatit- und glimmerhaltiges Ausgangsmineral, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem kationaktiven Sammler aus primärem einaminischem Azetat, zweiaminischem Azetat und hetero-

zyklischem Amin ein niobhaltiges Mineral und ein im wesentlichen kalkspat- und apatitfreies Silikat und Oxyd-Schaumkonzentrat gewonnen wird und dieses als Charge für die Schaumflotation der niobhaltigen Minerale verwendet wird.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7 für wesentlich metallische Sulfide enthaltende Ausgangsminerale, dadurch gekennzeichnet, daß die Trübe mit einem Xanthatsammler schaumflotiert wird, wobei die Sulfide im Schaumkonzentrat ausgetragen und das Rückstandskonzentrat als niobhaltige Charge für die Nioberzflotation benutzt wird.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8 für stark von magnetisch leitenden Verunreinigungen durchsetztes Ausgangsmineral, daß die Trübe einer magnetischen Scheidung unterworfen wird und dann das nicht magnetisierte niobhaltige Material als Charge für die Nioberzflotation verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 372 243, 412 908, 819, 897 534, 919 703, 966 261;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 021 302;
deutsche Auslegeschrift E 11946 VI/lc (bekanntgemacht am 16. 8. 1956).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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