DE1229023B

DE1229023B - Flotationsverfahren und Vorrichtung zur Durchfuehrung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE1229023B
Application number: DEB72678A
Authority: DE
Inventors: Pierre Boutin; Remi Jean-Jules Tremblay
Original assignee: REMI JEAN JULES TREMBLAY
Current assignee: REMI JEAN JULES TREMBLAY
Priority date: 1962-07-14
Filing date: 1963-07-13
Publication date: 1966-11-24

Description

Flotationsverfahren und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Flotationsverfahren zur Aufbereitung von Erzen od. dgl. unter vorgängiger oder gleichzeitiger Konditionierung und Beliiftung der wäßrigen Trübe und betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.
Es ist bereits bekannt, bei feinkörnigen Erzen od. dgl. die wertvollen Anteile von der Gangart durch Flotation zu trennen. Die bekannten Flotationsverfahren und Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß die festen Bestandteile in der Trübe schwebend gehalten werden müssen, außerdem wird durch die mit Partikeln behafteten Luftblasentrübe mit in den Schaum hineingerissen, wodurch die Leistungsfähigkeit der bekannten Verfahren und Vorrichtungen begrenzt ist. Die Flotation wird in diesen Fällen meist in mehreren Stufen durchgeführt, um die nötige Reinheit des Produktes zu erlangen. Es ist daher eine ziemlich umfangreiche Anlage erforderlich.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens der eingangs genannten Gattung zur kontinuierlichen Trennung und Gewinnung der Bestandteile eines feinkörnigen Erzes od. dgl., wobei eine erhöhte Ausbeute mit verbessertem Reinheitsgrad erzielt wird.
Hierzu sieht die Erfindung vor, daß den aufsteigenden, partikelbeladenen Luftbläschen zwecks Trennung von hydrophoben und hydrophilen Teilchen und insbesondere Ablösung etwaiger noch anhaftender, nicht mit dem Schwimmprodukt auszutragender Partikeln ein abwärts gerichteter Klarflüssigkeitsstrom entgegengeleitet wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird in an sich bekannter Weise das Haltige, z. B. Erz, mit einem Sammler hydrophobiert und als Schaumkonzentrat ausgetragen, während Berge bzw. Gangart als Abgänge abgezogen werden. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird in gleichfalls bekannter Weise Gangart bzw. Berge als Schaumprodukt ausflotiert und das haltige Erz als Konzentrat am Boden abgezogen.
Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Trübe ein Schäumerreagens zur Regelung der Luftblasengröße zugegeben wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kennzeichnet sich durch einen säulenförmigen Flotationsbehälter mit koaxialem, abwärts gerichtetem Klarflüssigkeitszulauf im oberen Teil der Säule, einen radialen Trübeeinlaß in dem mittleren Teil der Säule, einen Lufteinlaß mit porösem Bläschenerzeuger im unteren Teil der Säule, einen Bodenauslaß zum Austragen fester Bestandteile der Trübe am unteren Teil der Säule und einen oberen Auslaß zum Austragen der als Schaumprodukte flotierten Trübebestandteile am oberen Teil der Säule.
Weiterhin ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorzugsweise ein Rührbehälter vorgesehen.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann so ausgebildet sein, daß die obere Zone im Vergleich zu der mittleren und unteren Zone einen verringerten Durchmesser hat, wobei insbesondere der Flächenquerschnitt der oberen Zone etwa ein Viertel bis drei Viertel des Flächenquerschnitts der mittleren und unteren Zonen beträgt.
Im Fall der Verwendung von Schäumern dienen diese üblicherweise zur Steigerung und Förderung der Bildung kleiner Luftblasen in der Flotationstrübe und zur Ansammlung der ungebrochenen mit Mineral beladenen Blasen an der Oberfläche der Trübe. Zu diesem Zweck wurden bisher Schäumer vom Typ der synthetischen höheren Alkohole in Mengen von 0,05 bis 0,25 kg/t verwendet; Fichtenharzöl wurde in einer Menge von 0,015 bis 0,1 kg/t angewandt, während Kresylsäure und Eukalyptusöl in Mengen von 0,025 bis 0,1 kg/t zugesetzt wurden.
In der vorliegenden Erfindung dient der Schäumer jedoch zur Regelung der Größe der Luftblasen. Um dieses Ziel zu erreichen, ist im allgemeinen die anzuwendende Menge Schäumer geringer als die früher benutzte. Die Blasengröße wird auf diese Weise vor allem deswegen geregelt, um eine optimale Oberflächenbildung der Blasen pro Säulenvolumen zu erzielen.
Die Einleitungsgeschwindigkeit von wäßriger Waschflüssigkeit am oberen Ende der senkrecht aufgestellten Säule, die Einleitungsgeschwindigkeit von Luft am Boden der senkrecht aufgestellten Säule und die Einführungsgeschwindigkeit von Trübe als Beschickung an einem Punkt zwischen oberem Ende und Boden der senkrecht aufgestellten Säule sind alle voneinander abhängig.
Ganz allgemein läßt sich aber sagen, daß die Säule für ein gegebenes Erz bei ihrer optimalen Kapazität in Betrieb genommen werden sollte, um eine maximale Ausbeute zu erzielen, aber unter Bedingungen, die sich nicht den »Eließ«-Bedingungen nähern.
Unter »Fließ«-Bedingungen ist zu verstehen, daß die Abwärtsgeschwindigkeit in der Säule so groß ist, daß sie die Geschwindigkeit der aufsteigenden Blasen derart herabsetzt, 'daß mehr Blasen erzeugt werden, als am oberen Ende der Säule entweichen können. -Dadurch ergibt sich eine örtliche Blasenverdichtung, was zu einer heftigen Durchwirbelung und zu explosionsartigem Sieden in der Säule führt, wodurch die Trennung stark behindert und manchmal vollständig gestört wird.
Es läßt sich ferner als Regel aufstellen, daß der Luftdruck, der die Eintrittsgeschwindigkeit von Luft am Boden der Säule regelt, größer sein muß als der hydrostatische Druck auf die Vorrichtung, die die Luftblasen liefert, d. h. den Blasenerzeuger oder Diffusor. Mathematisch läßt sich das in folgender Weise ausdrücken: p=hd-k; darin ist p der Luftdruck, der dem Blasenerzeuger oder Diffusor geliefert wird, h die Höhe der Säule, d die durchschnittliche Dichte des Inhalts der Säule, k ein Faktor (größer als 0, aber kleiner als 7), der eine charakteristische Konstante des Blasenerzeugers oder Diffusors darstellt. Es wird gewöhnlich ein Luftdruck bis zu 1,4 kg/cm2 angewandt.
Aus der obigen Formel und aus der Beschreibung geht klar hervor, daß die pro Zeiteinheit und Flächenquerschnitt die Säule durchströmende Luftmenge eine Funktion der Zuflußgeschwindigkeit und der Dichte der Trübe, der Zahl der Luftblasen und der Größe der Luftblasen ist. Die Vorrichtung zur Erzeugung der Luftblasen kann irgendein geeignetes durchlöchertes Verteilungsglied sein. Ein Typ, der sich als geeignet erwies, ist ein kegelförmiger, poröser metallischer Bläschenerzeuger, der im allgemeinen Durchbohrungen in einer Größe von 5 bis 2500 Mikron besitzt, wobei eine Größe von 10 Mikron besonders günstig erscheint. Bei Durchbohrungen in diesem Bereich erzielt man gewöhnlich eine Blasengröße von etwa 1000 bis etwa 10 000 Mikron, wobei die bevorzugte Größe bei etwa 1600 Mikron liegt. Natürlich wird, wie oben ausgeführt, zur Regelung der Blasengröße der Schäumer verwendet, und so kann die Blasengröße auch bei größeren Durchbohrungen in dem durchlöcherten Verteilungsglied in einem vernünftigen Bereich gehalten werden. Eine Größe zwischen 3000 und 6000 Mikron ist zulässig, wenn auch andere Größen ebenfalls möglich sind.
Ein anderer Typ, der sich als geeignet erwies, ist ein Zylinder mit einem ellipsenförmigen Querschnitt, dessen geschlossenes ellipsenförmiges Ende ,aus porösem Metall mit Durchbohrungen der oben angegebenen Größe besteht. Es können weiterhin auch poröse Metallplatten, poröse keramische Platten und andere Hilfsmittel, wie perforierter Gummi, Filtertuch usw., mit Öffnungen der oben angegebenen Größe verwendet werden. Solche Hilfsmittel müssen mit einer Druckluftquelle verbunden sein, die nur über diese porösen Vorrichtungen mit dem Innern der Säule in Verbindung steht.
Das Erz wird zerkleinert, gesiebt, gemahlen und gesichtet und dann in eine wäßrige Trübe übergeführt, wie es in der Praxis üblich ist. Die Trübe wird in der vorliegenden Erfindung vorzugsweise in einem Rührbehälter hergestellt, der Vorrichtungen enthält, um das gemahlene Erz innig mit dem Wasser und den nötigen Aufbereitungs- und Schwimmitteln zu vermischen. Die Trübe enthält üblicherweise etwa 5 bis 70 °/o Festkörper, aber das hängt von dem einzelnen aufgeschlämmten Erz ab. Die Trübe aus dem Rührbehälter muß in pumpbarer Form vorliegen und wird mit einer solchen Geschwindigkeit eingeleitet, daß die in die Säule eintretende Trübe mehr Festkörper enthält, als sich zu jedem Augenblick in der Säule befindet. Dies kann Änderungen hinsichtlich der Zuflußgeschwindigkeit und/oder des Substanzgehalts in der Trübe von Zeit zu Zeit erfordern. Die Aufbereitungs- und Schwimmittel werden der Trübe in dem Aufbereitungs-Rührbehälter in den üblichen Mengen zugesetzt, und auch die erforderliche Menge an Schäumer zur Regelung der Blasengröße wird zu diesem Zeitpunkt zugegeben.
Die in den oberen Teil der Säule eingeleitete Klarflüssigkeit ist im allgemeinen Wasser, aber bei manchen Erzen kann auch verdünnte wäßrige Säure usw. benutzt werden. Die Zuflußgeschwindigkeit der Klarflüssigkeit hängt, wie oben näher ausgeführt, von den verschiedenen Zustandsgrößen des Systems ab. Ganz allgemein ausgedrückt wird die Zuflußgeschwindigkeit so gehalten, daß die Trübe verdünnt wird; dadurch wird verhindert, daß die noch nicht getrennte Trübe nach oben steigt.
Es ist vorteilhaft, wenn das Verfahren so durchgeführt wird, daß die Zufuhrgeschwindigkeit der Klarflüssigkeit mit der Zufuhrgeschwindigkeit der Trübebeschickung ur_d der Austragungsgeschwindigkeit am Boden in Wechselbeziehung steht, um ein im wesentlichen konstantes Niveau in der Säule aufrechtzuerhalten.
Das Verfahren ist besonders geeignet zur Abtrennung von Quarz als Aufschwemmung von wertvollen Eisenanteilen als Bodensatz, zur Abtrennung von Quarz und Dolomit als Aufschwemmung von wertvollen Eisenanteilen als Bodensatz, von Dolomit und Eisenanteilen als Aufschwemmung von Quarz als Bodensatz, von Molybdänsulfid und Wismut als Aufschwemmung von der Gangart als Bodensatz, von Molybdänsulfid als Aufschwemmung von der Gangart als Bodensatz und von Kupferanteilen als Aufschwemmung von der Gangart als Bodensatz. Es zeigt F i g. 1 eine teilweise geschnittene schematische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage, F i g. 2 einen senkrechten Schnitt der Flotationssäule der F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der F i g. 2, F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der F i g. 2, F i g. 5 einen senkrechten Schnitt des oberen Teiles einer Flotationssäule nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, F i g. 6 einen senkrechten Schnitt des oberen Teiles einer Flotationssäule nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung; F i g. 7 einen senkrechten Schnitt des oberen Teiles einer Flotationssäule nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, F i g. 8 einen senkrechten Schnitt des oberen Teiles einer Flotationssäule nach einer zusätzlichen Ausführungsform der Erfindung, F i g. 9 einen senkrechten Schnitt des Bodenteiles einer Flotationssäule nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und F i g. 10 einen Schnitt entlang der Linie X-X der Fig.9.
Nach F i g. 1 umfaßt die Flotationssäule 10 einen oberen Abschnitt 11, einen mittleren Abschnitt 12 und einen unteren Abschnitt 13. Die Flotationssäule kann einen kreisförmigen, ellipsenförmigen, quadratischen, rechteckigen oder einen anderen Querschnitt einer ebenen geometrischen Figur aufweisen. In den F i g. 1 bis 4 hat die gezeigte Säule einen kreisförmigen Querschnitt. Die Länge der Säule sollte größer als ihre Weite sein. Ein Längen-Weiten-Verhältnis von 6 : 1 oder mehr erwies sich als zufriedenstellend. Die Innenflächen der Säule sollten glatt sein, um die Turbulenz zu verringern.
Nach den F i g. 1 bis 4 ist die Säule 10 aus einer Vielzahl von Abschnitten in senkrecht axialer Anordnung zusammengesetzt. Der obere Abschnitt 11 besteht aus zwei Teilstücken 14 und 15, die zusammengeflanscht und durch Bolzen oder andere in der Zeichnung nicht wiedergegebene Elemente verbunden sind.
Das mittlere Teilstück 12 besteht aus einem angeflanschten Hauptabschnitt 16, der durch Bolzen oder andere, in den Zeichnungen nicht wiedergegebene Elemente verbunden ist, und einem angesetzten Zuleitungsrohr 17, das an seinem offenen Ende ebenfalls mit einem Flansch versehen ist.
Das untere Teilstück 13 besteht aus einem angeflanschten Hauptteil 18, einem angeflanschten, umgekehrten kegelstumpfförmigen Teil 19 und einem angeflanschten Abflußteil20, der ein zylindrisches, in einer umgekehrt kegelstumpfförmigen Ausflußöffnung 21 endendes Teilstück besitzt. Der kegelstumpfförmige Abfluß ist mit einem Krümmer 22 versehen, der das Ausströmen aus der Säule durch das Ventil 23 zu der Auslaßöffnung 24 gestattet.
Die Druckluft in dem Behälter 25 wird durch die Leitung 26 über das Ventil 27 zu einem Diffusor oder Bläschenerzeuger 28 geführt, der in dem Teil 19 mit Hilfe eines Krümmers 29 angebracht ist. Wie in den F i g. 1 bis 4 gezeigt, hat der Diflusor oder Bläschenerzeuger 28 eine annähernd konische Form, und seine konische Wand ist senkrecht gerieft und mit einer Vielzahl kleiner Öffnungen versehen. Die Druckluft tritt durch diese Vielzahl von Öffnungen hindurch und wird zu dem unteren Teil 13 der Säule geleitet.
Die zur Beschickung verwendete Trübe wird durch das Zuleitungsrohr 17 mit Hilfe einer Pumpe 30 aus dem Rührbehälter 31 in den mittleren Teil 12 gepumpt. Dieser Behälter ist im allgemeinen zylindrisch geformt und endet in einem kegelstumpfförmigen Boden 32. In dem Behälter befindet sich ein an einer senkrechten Welle 34 befestigter Rührer 33, welcher mit Hilfe eines nicht gezeigten Antriebsaggregats über die mit der Welle 34 verkeilte Riemenscheibe 35 in Drehung versetzt werden kann. Der Behälter ist mit einem abnehmbaren Deckel 36 versehen, durch den das Erz und die Schwimmittel in den Behälter eingetragen werden können. Das Wasser, das die wäßrige Phase der Trübe bildet, wird durch die Zuleitung 37 eingeleitet. Das abwärts fließende wäßrige Medium wird in den oberen Teil 11 der Säule 10 durch die mit einem Ventil versehene Zuleitung 38 eingebracht, welche in einem in den oberen Teil 11 der Säule 10 hineinragenden Zuleitungsrohr 39 endet.
Der Schaum, der aus festen Teilchen besteht, welche an den aus dem Bläschenerzeuger 28 aufsteigenden Luftblasen haften, sammelt sich in dem Abschnitt 14 an und wird durch ein nach unten gerichtetes, abgewinkeltes Abflußrohr 40 am oberen. Teil des Abschnittes 14 ausgetragen.
Die F i g. 5 bis 8 zeigen weitere Ausführungsformen des oberen Teiles 11 der Säule 10. In den in den F i g. 5, 6 und 7 gezeigten Formen ist in der oberen Zone eine Vorrichtung zur Verringerung des Flächenquerschnittes vorgesehen. Diese hat in der Hauptsache den Zweck, die Zuflußgeschwindigkeit der wäßrigen Waschflüssigkeit zu erhöhen, um den die Verunreinigung verringernden Effekt im oberen Teil 11 noch zu steigern. Nach F i g. 5 besteht die den Flächenquerschnitt vermindernde Vorrichtung aus einem festen Rohr 41, das in den Bereich zwischen der Ausflußleitung 40 und der Zuleitung 17 eingesetzt ist. Nach F i g. 6 wird die den Flächenquerschnitt vermindernde Vorrichtung dadurch geschaffen, daß der obere Teil 11 zwischen der Ausflußleitung 40 und der Zuleitung 17 aus einem Rohr 15' gebildet wird, dessen Durchmesser geringer ist als der Durchmesser des Rohres 18. Nach F i g. 7 wird die den Flächenquerschnitt vermindernde Vorrichtung durch ein Zuleitungsrohr 43 gebildet, das sich abwärts axial bis in den Raum erstreckt, der dem mittleren Teil 12 der Säule 10 entspricht. Die Leitung 43 ist mit einer Düsenöffnung 44 versehen. Die wäßrige Waschflüssigkeit wird durch die Leitung 42 zugeführt, die konzentrisch mit dem Einleitungsrohr 43 angeordnet ist.
Die in F i g. 8 gezeigte Ausführungsform bezieht sich auf ein abgeändertes System zum Abstreichen des Schaumes. In dieser Figur wird ein angesetzter Kasten 45 gezeigt, der innen eine Vielzahl geneigter Wehre 46 besitzt, die zu der Ausflußleitung 40 führen. Der Schaum kann durch die Wehre 46 in die Zone 48 eintreten, von wo er durch die Ausflußleitung 40 abgezogen wird. Die wäßrige Waschflüssigkeit tritt durch das radiale Einleitungsrohr 39 ein und wird durch Leitbleche 47, die aus dem oberen röhrenförmigen Teil 15 herausragen, abgelenkt.
Der in den F i g. 9 und 10 dargestellte abgewandelte Diffusor oder Bläschenerzeuger 49 umfaßt einen ellipsenförmigen Zylinder mit einem Boden 50 aus einem nicht porösen Material, welcher mit einem Einleitungsrohr 51 für Druckluft durch die Leitung 29 versehen ist. Seine Seiten sind ebenfalls nicht porös, jedoch ist seine einen ellipsenförmigen Querschnitt aufweisende Oberseite 52 mit einer Vielzahl von Öffnungen mit einem Durchmesser von 10 Mikron versehen.
Das Verfahren soll nun an Hand der F i g. 1 für ein Erz beschrieben werden, bei dem die wertvollen Anteile durch Schaumflotation ausgetragen werden. Natürlich ist es in gleicher Weise für Erze anwendbar, bei denen die Gangart und andere fremde Stoffe durch Schaumflotation ausgetragen werden sollen, während die wertvollen Anteile als Rückstand bleiben.
Die wäßrige Waschflüssigkeit, z. B. Wasser, wird durch die Säule 10 aus der Zuleitung 38 und 39 nach unten und durch die Abflußleitung 22 und 24 durch das offene Ventil 23 nach außen geleitet. Die Luft wird unter dem Druck, der zur Überwindung des hydrostatischen Druckes erforderlich ist, durch die Leitungen 26 und 29 zu dem Bläschenerzeuger 28 geführt, von wo ein nach oben gerichteter Strom von Luftblasen durch die Säule 10 geleitet wird. Das in Form einer wäßrigen Trübe vorliegende Erz, das den gewünschten Feststoffgehalt hat und einen Sammler zur Schaffung einer wasserabstoßenden, den Luftblasen anhaftenden Oberfläche an den wertvollen Anteilen sowie beliebige regelnde und modifizierende Hilfsstoffe und die erforderliche Menge Schäumer zur Regelung der Größe der Luftblasen enthält, wird dann über die Pumpe 30 aus dem Behälter 31 zu der Zuleitung 17 und von dort zu dem mittleren Teil 12 der Säule 10 gepumpt. Die mit einer wasserabstoßenden Oberfläche versehenen wertvollen Anteile haften an den Luftblasen an und werden nach oben geführt und durch die Ausfuhrleitung 40 abgezogen. Die Gangart und die anderen fremden Stoffe, die keine wasserabstoßende Schicht besitzen, werden mit dem Wasser nach unten geführt und dort zusammen mit dem Wasser durch die Abflußleitungen 22 und 24 ausgetragen.
Wie schon vorher gesagt, kann, falls es erwünscht ist, die Gangart und den übrigen Rückstand als Schaum zu entfernen, dieser Schaum verworfen werden, wenn er nicht benötigt wird; die wertvollen Anteile, die mit dem Wasser ausgetragen werden, können jedoch durch die Austrittsleitung 24 abgezogen und gewonnen werden.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung. Beispiel 1 Aminflotation von Quarz aus Eisenerz Verfahren Von der Iron Company, Kanada, wurden 1,19 m3 Eisenerztrübe bezogen, die zu 60 °/° in einer Korngröße von weniger als 44 Mikron vorlag und als Lean Blue Ore bekannt ist; sie enthielt durchschnittlich 54 bis 56 °/° Fe, 15 bis 17 °/° SiO2 und hatte einen Glühverlust von etwa 3 °/°.
Das Aufgabegut mit etwa 75 °/° Feststoffgehalt wurde mit NaOH (pH 11) aufbereitet und dann mit 0,-5 kg/t Dextrin und sofort nach dieser Zugabe mit 0,5 kg/t primärem Amin aus Kokosnußöl versetzt. Die Trübe wurde in eine Vorrichtung gepumpt, die der in den Zeichnungen gezeigten ähnlich war.
'/,Stunde, nachdem die Vorrichtung in Betrieb genommen war, wurden in periodischen Abständen Proben von dem Rückstandsprodukt (aus der Leitung 24) und von dem Schaumprodukt (aus der Leitung 40) entnommen, getrocknet, gewogen und analysiert. Die Dichte und die Durchsatzrate des Rückstandes wurden konstant gehalten.
Es wurden 196 Versuche durchgeführt, von denen jeder mindestens 11/2 Stunden dauerte.

Die folgenden Ergebnisse sind typisch für die Versuche, die nach dem beschriebenen Verfahren durchgeführt wurden:

Tabelle I

Rückstandsprodukt

°/° Fe .... 63,5 65,0 62,7 65,9 64,3 64,1 62,0

°/° SiOz .. . 3,1 2,0 3,4 1,4 4,0 3,5 5,8

Schaumprodukt

°/° Fe .... 11,3 23,5 12,7 10,0 11,0 12,5 8,7

°/° SiO2 .. . 82,7 64,6 80,7 83,5 77,9 81,3 86,2

Ausbringen

°/° Fe .... 96,7 91,8 96,5 98,1 96,6 96,5 97,6

Diese Ergebnisse zeigen, daß das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Trennung von Quarz als Schaumprodukt von Eisenerz als Rückstandsprodukt angewandt werden kann, wobei das prozentuale Ausbringen an Eisen zwischen 91,8 und 97,6 liegt.

Beispiel 2 Flotation von Quarz und Dolomit aus Eisenerz Verfahren Von der Iron Ore Company, Kanada, wurden 0,36 m3 Eisenerztrübe (Cyclone Produkte, Carol Lake, Labrador) mit einem durchschnittlichen Gehalt von 270/, Fe, 55111, SiO2 und 901, Dolomit bezogen. Das Eisenoxyd ist meistens mit etwas Magnetit durchsetzt.
Das Aufgabegut mit etwa 720/, Feststoffgehalt wurde mit Kalk, Maisstärke, sulfoniertem Petroleum und Tallöl aufbereitet. In der Versuchsreihe wurden bei Erreichung des Gleichgewichtes in der Vorrichtung Rückstand und Schaumprodukt gesammelt, getrocknet, gewogen, Proben entnommen und analysiert.

In einer Vorrichtung mit den folgenden Abmessungen: Durchmesser 5,04 cm, oberes Teilstück 457 cm, unteres Teilstück 183 cm (Kapazität: 12,5 kg/cm/ Tag), wurden folgende Ergebnisse erzielt:

Tabelle II

Rückstandsprodukt

°/° Fe ............................. 43,4

°/° Si02 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 26,0

°/° Dolomit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11,9

Schaumprodukt

°/° Fe ............................. 4,7

°/° Si02 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82,0

°/° Dolomit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11;3

Ausbringen

°/° Fe ............................. 90,4

Die Ergebnisse in Tabelle II zeigen, daß Quarz und Dolomit in einer Vorrichtung von den Eisenbestandteilen in einem Eisenerz durch Flotation abgetrennt werden können.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ergibt eine Ausbeute von 90,40/, Fe. Beispiel 3 Flotation von Dolomit und Eisenerz aus Quarz Verfahren Von der Firma Iron Ore Company, Kanada, wurden 0,6 m3 Eisenerztrübe mit einem durchschnittlichen Gehalt von 23 °/o Eisenoxyd, 66 °/o Quarz und 11,5 °/o Dolomit bezogen.

Die Aufgabetrübe mit etwa 700/, Feststoffgehalt wurde mit H,S04 (pH = 6,3), sulfoniertem Petroleum und Tallöl aufbereitet. Der gesamte Bodensatz und die Aufschwemmung wurden gesammelt, gewogen, Proben entnommen und analysiert. Es wurden die folgenden Ergebnisse bei einer Vorrichtung mit den folgenden Abmessungen: Durchmesser 5,08 cm, oberes Teilstück 457 cm, unteres Teilstück 183 cm (Kapazität: 30,9 kg/cm2/Tag) erhalten:

Tabelle III

Rückstandsprodukt

°/° Fe ............................. 1,6

°/o si02 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97,1

°/o Dolomit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,8

Schaumprodukt

°/o Fe ...............:.............35,5

°/o Si02 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24,6

°/o Dolomit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24,7

Ausbringen

°/o Fe ............................. 94,3

Die Ergebnisse in Tabelle III zeigen, daß Dolomit und Eisenbestandteile von Quarz in einem Eisenerz durch Flotation in einer Anlage und nach einem Verfahren der Erfindung getrennt werden können, wobei das Ausbringen an Fe 94,3 °/o beträgt.

Beispiel 4 Kollektive und selektive Flotation von Molybdänerzen Vorrichtung und Verfahren der Erfindung wurden zur Durchführung einer kollektiven und einer selektiven Flotation von Molybdänerz verwendet. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle IV aufgeführt:

Tabelle IV

Ansatz Flotation

Nr.

°/o Mo

°/o Bi

°/° C u

°/° Fe

°/o Unlösliches

°/° Ausbeute

1 selektiv 44,2 7,25 0,11 8,15 32,0 80,9

2 selektiv 48,9 3,85 0,21 2,70 38,9 92,0

3 selektiv 54,6 12,10 0,38 3,15 17,0 94,4

4 kollektiv 47,8 9,60 0,35 9,60 18,1 92,3 Mo

84,5 Bi

5 selektiv 79,4 6,56 0,26 0,71 13,9 90,0

6 selektiv 95,3 0,99

Die Ergebnisse zeigen, daß mit einer Vorrichtung und einem Verfahren nach der Erfindung MoS2 und Bi aus Molybdänerz mit einem Reinheitsgrad von 95 °/a abgetrennt werden können und daß ein Ausbringen von 94 bis 95 °/o erzielt wird.

Beispiels Flotation von Kupfer aus Kupfererz Verfahren Fünf Faß ä 0,119 m3 einer Klassierertrübe wurden verwendet. Jedes Faß wog 72 kg bei etwa 40 °/o Feststoffgehalt. Man ließ die Trübe absitzen, und das klare Wasser wurde abgehebert.
Die Vorrichtung wurde 5 Minuten nach Zusatz des Schäumers in Betrieb gesetzt, und vor der Probeentnahme wurde 1/2 Stunde gewartet, bis sich das Gleichgewicht in der Vorrichtung eingestellt hatte.
Das ganze Schaumprodukt wurde während jedes Versuchs gesammelt. Die Durchsätze und Dichten des Rückstandes wurden in bestimmten Abständen bestimmt, indem 1-1-Proben jeweilig entnommen und dann als gemischte Rückstandsprobe verwendet wurden.
Das Gesamtgewicht des Rückstandes wurde nach zwei Verfahren ermittelt: A. Dichte - Durchsatzrate - 0/° Feststoff - Zeit,

B_ Probengewicht . Durchsatzrate - Zeit.

Probenvolumen

Die Dichte des Rückstandes betrug im Durchschnitt 2,53 g/ml. Die Methoden A und B stimmten bis auf weniger als 10/, überein.
Schaumprodukt und Rückstand wurden filtriert, getrocknet, Proben davon entnommen und diese analysiert. Die Ergebnisse sind unten wiedergegeben.
Versuch OP-13-1 Die Abmessungen der Vorrichtung betrugen Durchmesser 5,08 cm, untere Zone 366 cm, obere Zone 213 cm (Kapazität: 16,17 kg/em2/Tag).
Ergebnisse: Gewicht des flotierten Schaumproduktes 9,940/, Rückstandanalyse .. . . . . . . . . . . . . . . . . 0,20 °/o Cu Schaumproduktanalyse . . . . . . . . . . . . . . 20,4 °/o Cu Kupferausbringen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91,80/0 Versuch OP-13-2 Abmessungen der V orrichtung : Durchmesser 5,08 cm, untere Zone 366 cm, obere Zone 213 cm (Kapazität: 21,79 kg/cm2/Tag).
Ergebnisse: Gewicht des flotierten Schaumproduktes 12,4 °/Q Rückstandanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,09 °/o Cu Schaumproduktanalyse . . . . . . . . . . . . . 16,93 °/o Cu Kupferausbringen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96,0"/, Versuch OP-13-3 Abmessungen der Vorrichtung : Durchmesser 5,08 cm, untere Zone 366 cm, obere Zone 213 cm (Kapazität: 21,93 kg/cm2/Tag).
Ergebnisse Gewicht des flotierten Schaumproduktes 12,3 °/o Rückstandanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,08 °/o Cu Schaumproduktanalyse . . . . . . . . . . . . . . 18,35 °/o Cu Kupferausbringen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96,70/0 Versuch OP-13-4 Abmessungen der Vorrichtung : Durchmesser 5,08 cm, untere Zone 366 cm, obere Zone 213 cm (Kapazität: 27,9 kg/cm2/Tag).
Ergebnisse Gewicht des flotierten Schaumproduktes 12,3 °/o Rückstandanalyse . . . . . . . . . . . . . . . 0,12 °/o Cu Schaumprodüktanalyse (aus der gemischten Beschickung 0P-13-7) .... 18,58 °/o Cu Kupferausbringen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95,70/0 . - Versuch OP-13-5 , Abmessungen.derVorrichtung :Durchmesser 5,08 cm, untere Zone 366 cm, obere Zone 213 cm (Kapazität: 22,6 kg/em2/Tag).
Ergebnisse Gewicht des flotierten Schaumproduktes 13,3 °/o Rückständänalyse .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,12 °/o Cu Schaumproduktanalyse (aus der gemischten Beschickung 0P-13-7) .... 18,58 °/o Cu Kupferausbringen . . . . . . , . . . . . . . 95,90/0-Versuch OP-13-6 -AbmessungenderVorrichtung:Durchinesser5,08em, untere Zöne 366 cm, obere Zone 213 cm (Kapazität: 23,5 Ergebnisse : .
Gewicht des flotierten Schaumproduktes 13,3 °/o Rückstandanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,11 °/ö Cu Schaumproduktanalyse (aus der gemischten Beschickung 0P-13-7) . : . . 18,58 % Cu Kupferausbringen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96,10/0 '- Versuch OP-13-7 Abmessungen der Vorrichtung: Durchmesser2, 54 cm, untere Zone 366 cm, obere Zone 183 cm (Kapazität: 87,7 kg/cm2/Tag).

Ergebnisse Gewicht des flotierten Schaumproduktes 53,9 °/o Rückstandanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6,92 °/o Cu Schaumproduktanalyse . . . . . . . . . . . . . 28,5°/o Cu Ausbringen an konzentriertem Kupfer 82,6 °/o Im Mittel in den Kreislauf zurückgegebenes Kupfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17,10/, Diese Ergebnisse sind unten zusammengefaßt.

Tabelle V

Test Nr. 0/° CU % @n @/o Ausbeute

im Konzentrat

OP-13-1 20,4 0,20 91,8

OP-13-2 16,9 0,09 96,0

OP-13-3 18,4 0,08 96,7

OP-13-4 18,6 0,12 95,7

OP-13-5 18,6 0,12 95,9

OP-13-6 18,6 0,11 96,1

OP-13-7 28,5 6,92 82,6 Konzentrat

17,1 im Mittel

Die Beschickung des Tests 7 wurde durch Sammeln des Schaumproduktes aus den Tests 4, 5 und 6 erhalten. Der Rückstand aus diesem Test wurde in den Kreislauf zur Zerkleinerung zurückgegeben, und von da aus gelangte er mit in die Beschickung der Vorrichtung für den gröberen Anteil.

Die in der Tabelle V zusammengefaßten'Ergebnisse zeigen, daß Anlage und Verfahren der Erfindung bei der Trennung von Kupferanteilen aus Kupfererz durch Flotation Anwendung finden können. Der Prozentsatz an Kupfer in dem Konzentrat liegt im Bereich von 16,9 bis 20,4, der Prozentsatz an Kupfer in den Rückständen im Bereich von 0,08 bis 0,20 und das Ausbringen an Kupfer liegt zwischen 91,8 bis 96,7°/o.

Claims

Patentansprüche: 1. Flotationsverfahren zur Aufbereitung von Erzen od. dgl. unter vorgängiger oder gleichzeitiger Konditionierung und Belüftung - der wäßrigen Trübe, dadurch `gekennzeichnet, daß den aufsteigenden, partikelbeladenen Luftbläschen zwecks Trennung von- hydrophoben und hydrophilen Teilchen und insbesondere Ablösung etwaiger noch anhaftender, nicht mit dem Schwimmprodukt auszutragender Partikelrein 'abwärts gerichteter Klarflüssigkeitsstrom entgegenge= leitet wird.
2. Flotationsverfähren nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise das Haltige, z. B. Erz, mit einem Sammler hydrophobiert und als Schaumkonzentrat ausgetragen wird, während Berge -bzw. Gangart als Abgänge abgezogen werden.
3. Flotationsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in gleichfalls bekannter Weise Gangart bzw. Berge als Schaumprodukt ausflotiert werden und das haltige Erz als Konzentrat am Boden abgezogen wird.
4. Flotationsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Trübe ein Schäumerreagens zur Regelung der Luftblasengroße zugegeben wird.
5. Verfahren zur Trennung von Quarz von Eisenanteilen in einem feinkörnigen Eisenerz nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdurchsatz durch den porösen Bläschenerzeuger 325 bis 2400 ml/Min. beträgt, die Eisenerztrübe ein pH 11 und einen Feststoffgehalt von etwa 65 bis 75 °/o aufweist und mit 0,5 kg/t Dextrin und 0,5 kg/t primärem Amin aus Kokosnußöl versetzt ist, die Zuflußgeschwindigkeit der Trübe 66 bis 146 ml/ Min. beträgt, Quarz als Schaumprodukt flotiert und die Eisenanteile als Konzentrat am Boden ausgetragen werden.
6. Verfahren zur Trennung von Quarz und Dolomit von Eisenanteilen in einem feinkörnigen Erzgemisch nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdurchsatz durch den porösen Bläschenerzeuger 6,5 ml/Min. beträgt, die Eisenerztrübe einen Festkörpergehalt von etwa 72 °/o aufweist und mit 0,25 kg/t Kalk, 0,125 kg/t Stärke, 0,125 kg/t sulfoniertem Petroleum und 0,125 kg/t Tallöl versetzt ist, Quarz und Dolomit als Schaumprodukt flotieren und die Eisenanteile als Konzentrat am Boden ausgetragen werden.
7. Verfahren zur Trennung von Dolomit und Eisenanteilen von Quarz nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdurchsatz durch den porösen Bläschenerzeuger 1050 ml/Min. beträgt, die Eisenerztrübe ein pH von 6,3 und einen Festkörpergehalt von etwa 70 °/o aufweist und mit etwa 0,65 kg/t Schwefelsäure, 0,25 kg/t sulfoniertem Petroleum und 0,5 kg/t Tallöl versetzt ist, Dolomit und die Eisenanteile als Schaumprodukte $otieren und Quarz am Boden ausgetragen -wird. B.
Verfahren zur Trennung von Molybdänsulfid und Wismut von einer anderen Gangart in einem feinkörnigen Molybdänerz nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdurchsatz durch den porösen Bläschenerzeuger 1131/Min. beträgt, die Molybdänerztrübe einen Feststoffgehalt von etwa 13 °/o aufweist und mit 0,05 kg/t Kerosin, 0,025 kg /t Fichtenharzöl, 0,025 kg/t Polypropylenglycolmethyl-Äther CH, - (O - C,Hg) - OH und 0,05 kg/t Kalium-amyl-xanthat versetzt ist, die Zufiußgeschwindigkeit der Trübe 1360 ml/Min. beträgt, Molybdänsulfid und Wismut als Schaumprodukte flotieren und die Gangart am Boden ausgetragen wird.
9. Verfahren zur Trennung von Molybdänsulfid von der Gangart in einem feinkörnigen Molybdänerz nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdurchsatz durch den porösen Bläschenerzeuger 1131/Min. beträgt, die Erztrübe einen Feststoffgehalt von etwa 12 °/o aufweist und mit 0,05 kg/t Kerosin, 0,025 kg/t Fichtenharzöl, 0,025 kg/t Polypropylenglycolmethyl-Äther CH, - (O - C,H6) - OH und 0,1 kg/t Natriumsilikat versetzt ist, die Trübe mit einer Geschwindigkeit von 1360 ml/Min. zugeführt wird, Molybdänsulfid als Schaumprodukt fiotiert und die Gangart am Boden ausgetragen wird.
10. Verfahren zur Trennung von Kupfer von der Gangart in einem feinkörnigen Kupfererzgemisch nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdurchsatz durch den porösen Bläschenerzeuger 127 bis 141,51/Min. beträgt, die Erztrübe einen Feststoffgehalt von 56 bis etwa 76 °/o aufweist und mit 0,025 bis 0,34 kg/t Kalk, 0,35 kg/t neutralem Natriumsalz der Diäthyl- und s-Dibutylphospliorsäuren, 0,005 kg/t Kalium-amyl-xanthat und 0,025 bis 0,045 kg/t Triäthoxybutan versetzt ist, die Trübe mit einer Geschwindigkeit von etwa 650 bis etwa 1080 ml/Min. zugeleitet wird, das Kupfer als Schaumprodukt fiotiert und die Gangart am Boden ausgetragen wird.
11. Verfahren zur Trennung von Kupfer von der Gangart in einem feinkörnigen Kupfererzgemisch nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdurchsatz durch den porösen Bläschenerzeuger 99 bis 113I/Min. beträgt, die Erztrübe einen Feststoffgehalt von etwa 56 bis etwa 76 °/o aufweist und mit 0,025 bis 0,34 kg/t Kalk, 0,35 kg/t neutralem Natriumsalz der Diäthyl- und s-Dibutylphosphorsäuren, 0,005 kg/t Kalium-amyl-xanthat und 0,025 bis 0,045 kg/t Triäthoxybutan und 0,115 kg/t Natriumsulfit versetzt ist, die Trübe mit einer Geschwindigkeit von 920 bis 1080 ml/Min. eingeführt wird, das Kupfer als Schaumprodukt flotiert und die Gangart am Boden abgezogen wird.
12. Verfahren zur Trennung von Kupfer von der Gangart in einem feinkörnigen Kupfererzgemisch nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdurchsatz durch den porösen Bläschenerzeuger 9,91/Min. beträgt, die Erztrübe einen Feststoffgehalt von etwa 56 °/o aufweist und mit 0,115 kg/t Natriumsulfit und 0,0125 kg/t Triäthoxybutan versetzt ist, die Trübe mit einer Geschwindigkeit von 210 bis etwa 230 ml/Min. zugeführt wird, das Kupfer als Schaumprodukt flotiert und die Gangart am Boden ausgetragen wird.
13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen säulenförmigen Flotationsbehälter (10) mit koaxialem, abwärts gerichtetem Klarflüssigkeitszulauf (39) im oberen Teil der Säule, einen radialen Trübeeinlaß (17) in dem mittleren Teil der Säule, einen Lufteinlaß mit porösem Bläschenerzeuger (28) im unteren Teil der Säule, einen Bodenauslaß (21) zum Austragen fester Bestandteile der Trübe am unteren Teil der Säule und einen oberen Auslaß (40) zum Austragen der als Schaumprodukte flotierten Trübebestandteile am oberen Teil der Säule.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule (10) aus einer oberen, einer mittleren und einer unteren Zone besteht, der Klarflüssigkeitseinlaß (39) sich in dem oberen Teil der oberen Zone (11) erstreckt, der radiale Trübeeinlaß (17) in der mittleren Zone (12) angeordnet ist, der Lufteinlaß mit porösem Bläschenerzeuger (28) in der unteren Zone (13) angeordnet ist, der Bodenauslaß (21) zum Austragen fester Bestandteile der Trübe am unteren Teil der unteren Zone (13) angebracht ist und der obere Auslaß (40) zum Austragen der als Schaumprodukte flotierten Trübebestandteile am oberen Teil (14) der oberen Zone (11) angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Konditionierbehälter (31) zur Herstellung einer Trübe vorgesehen ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Zone (11) im Vergleich zu der mittleren und unteren Zone (12, 13) einen verringerten Durchmesser hat, wobei insbesondere der Flächenquerschnitt der oberen Zone etwa ein Viertel bis drei Viertel des Flächenquerschnitts der mittleren und unteren Zonen beträgt.
17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Zone (11) mit einer festen, im bestimmten Abstand von den inneren Wandgächen angebrachten Vorrichtung (41) zur Verminderung des Flächenquerschnitts versehen ist.
18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, -daß die obere Zone (11) zur Verminderung des Flächenquerschnitts mit einem axialen hohlen Trübeeinlaß (43) versehen ist, der sich bis in die mittlere Zone erstreckt und hier eine mit der mittleren Zone kommunizierende Öffnung (44) aufweist.
19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 bis 16 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Klarflüssigkeitszuleitung (42) mit dem axialen hohlen Trübeeinlaß (43) konzentrisch angeordnet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 13, 14 oder 15, gekennzeichnet durch einen kegelförmigen Bläschenerzeuger (28), dessen Wände gerieft und durchlöchert sind und der mit einer Druckluftquelle (25) in Verbindung steht.
21. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13, 14, 15 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen eine Größe von etwa 5 bis etwa 2500 Mikron haben.
22. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Bläschenerzeuger einen ellipsenförmigen Zylinder (52) umfaßt, dessen oberer elliptischer Querschnittsteil durchlöchert ist, wobei der Zylinder mit einer Druckluftquelle in Verbindung steht.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen eine Größe von etwa 5 bis etwa 2500 Mikron haben.
24. Vorrichtung nach Anspruch 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Flotiereinrichtung aus einer Kammer (45) an der Oberseite der oberen Zone mit einem geneigten Wehr (46) darin und einer geneigten Austrittsöffnung (40) besteht, die mit dem Wehr in Verbindung steht.