DE1237514B

DE1237514B - Verfahren zur elektrostatischen Aufbereitung von Mineralgemischen

Info

Publication number: DE1237514B
Application number: DEK58696A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Heinrich Wirries; Dr-Ing Hans Autenrieth
Original assignee: Kali Forschungs Anstalt GmbH
Current assignee: Kali Forschungs Anstalt GmbH
Priority date: 1966-03-11
Filing date: 1966-03-11
Publication date: 1967-03-30
Also published as: US3477566A; FR1505274A; OA02290A; ES335201A1

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCH ES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl:

B03c

DeutscheKl.: Ib-6

Nummer: 1 237 514

Aktenzeichen: K 58696 VI a/1 b

Anmeldetag: 11. März 1966

Auslegetag: 30. März 1967

Es ist bekannt, daß sich Kalirohsalze sowie eine Vielzahl anderer Mineralgemische durch Konditionierung mit vor allem organischen Stoffen, welche unter Bildung eines negativ geladenen Molekülrestes ein oder mehrere Protonen oder Metallionen abspalten können, auf elektrostatischem Wege in die Einzelkomponenten aufspalten lassen. — Durch Wahl des Konditionierungsmittels bzw. durch Kombination verschiedener Konditionierungsmittel ist dabei eine weitgehend gezielte Beeinflussung des elektrostatischen Aufladeverhaltens der verschiedenen Mineralkomponenten möglich, so daß auch Mehrkomponentensysteme vollständig in die einzelnen Mineralien mit hoher Reinheit und Ausbeute aufzuspalten sind (vgl. zum Beispiel deutsche Patent-Schriften 1056551, 1102663, 1076 593 und 1 061713).

Bei der Konditionierung kommt es dabei nicht auf ein selektives Aufbringen des Konditionierungsmittels auf die Mineralbestandteile wie bei der Flotation an. Die Konditionierung erfolgt vielmehr völlig unselektiv. Durch das Aufbringen der genannten Konditionierungsmittel auf die Oberfläche der aufgemahlenen Mineralgemische wird der Austausch von elektrischen Ladungen zwischen den einzelnen Mineralien also mineralspezifisch in entscheidender Weise begünstigt.

Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß man den mineralspezifischen Austausch elektrischer Ladungen zwischen den zu trennenden Mineralien dadurch noch wesentlich verbessern kann, daß man das aufgemahlene zu trennende Gemisch vor, mit oder nach der Konditionierung mit den genannten Konditionierungsmitteln zusätzlich mit geringen Mengen von anorganischen Mineralsäuren oder in anderen Fällen auch mit anorganischen alkalisch reagierenden Substanzen, insbesondere NaOH, KOH oder NH₄OH behandelt. — Man erreicht dadurch auch bei besonders schwer aufzubereitenden Mineralgemischen eine besonders starke und hochselektive Aufladung. Zudem wird der ungünstige Einfluß von tonartigen Beimengungen weitgehend aufgehoben, und außerdem erhöht sich dadurch die Selektivität im Feinstkornbereich unter 0,1 mm Durchmesser wesentlich. Die als Hilfsreagenzien zu verwen-Verfahren zur elektrostatischen Aufbereitung von Mineralgemischen

Anmelder:

Kali-Forschungs-Anstalt G. m. b. H.,
Hannover, Georgstr. 29

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Hans Autenrieth,

Hannover-Kirchrode;

Dr. rer. nat. Heinrich Wirries, Hannover

denden Säuren oder Alkalien können verdünnt oder konzentriert zweckmäßigerweise in Wasser gelöst, aber auch verdünnt, fest oder gasförmig dem zu behandelnden Mineralgemisch zugeführt werden. Das günstigste Mittel, die günstigste Konzentration sowie die wirksamste Art der Zugabe ist weitgehend von den individuellen Eigenschaften des aufzubereitenden Mineralgemisches abhängig und kann leicht durch Testversuche ermittelt werden. Ob die Zugabe von anorganischen Säuren oder aber von Alkalien die günstigsten Wirkungen hat, ist ebenfalls von Fall zu Fall durch Testversuche leicht feststellbar.

Beispiel 1

Aufbereitungsgut: Hartsalz mit einem K₂O-GeihaIt von 12,9%, Konditionierungsmittel: Ein Vorlauffettsäuregemisch mit 6 bis 12 C-Atomen.

Das auf < 1,0 mm aufgemahlene Hartsalz wurde zunächst in bekannter Weise durch Aufdüsen von 200 g/t eines Gemisches von z. B. Vorlauffettsäuren mit etwa 6 bis 12 C-Atomen konditioniert und vermischt, anschließend durch einen warmen Luftstrom auf 65° C erwärmt und in einem Freifallscheider bei 4 kV/cm getrennt. An Stelle der Vorlauffettsäuren können als Konditionierungsmittel natürlich auch die anderen bekannten organischen Konditionierungsmittel verwendet werden (vgl. hierzu z. B. die in der Einleitung genannten deutschen Patentschriften).

TabeUe

Konditionierungsmittel	°/o K₂O im Rückstand	»/0 K₂O im ersten Konzentrat	«Vo K₂O im zweiten Konzentrat
200 g/t Vorlauffettsäuregemisch	2,5	25,2	41,0

709 547/44

Hieraach wurden Versuche durchgeführt, bei denen nach der Konditionierung mit dem Vorlauffettsäuregemisch mit 500 ml 2n-Säuren pro Tonne Rohsalz nachbehandelt und erneut vermischt wurde. — Nach dem Mischen wurde dann das Salz

wiederum mit einem warmen Luftstrom auf 65° G erwärmt, getrocknet und in gleicher Weise in einem Freifallscheider bei einem Trennpotential von 4 kV/ cm getrennt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt.

Tabelle Konditionierangsmittel

% K₂O im Rückstand

°/o K₂O im

ersten Konzentrat

o/o K₂O im

zweiten Konzentrat

200 g/t Vorlauffettsäure

+ 500ml/t2n-HCl

+ 500 ml/t 2n-H₂S0₄

+ 500 ml/t 2n-HN0₃

+ 500 ml/t 2n-H₃P0₄

+ 500 ml/t 2n-kolloide Kieselsäure in H₂O suspendiert

1,1

1,1
1,3
0,9

1,6

40,6
39,3
34,2
38,2

36,0

54,0
51,1
48,9
50,8

51,0

Der Vergleich der Ergebnisse, mit und ohne Säurenachbehandlung, zeigt die außerordentliche Verbesserung des Trennresultates. Während ohne Nachbehandlung mit Säurelösungen Rückstände mit K₂O-Gefaalten von etwa 2,5% erhalten wurden, liegen die K₂O-Gehalte der Rückstände bei Nachbehandlung mit Säurelösungen zwischen 0,9 und 1,6%. Noch deutlicher zeigt sich die günstige Wirkung bei der Betrachtung der Konzentrate. Die Konzentrathöhen liegen bei Nachbehandlung mit Säure in der ersten Trennstufe um 10 bis 15 % K₂O höher als ohne Nachbehandlung und in der zweiten Trennstufe ebenfalls um 10 bis 15% höher als ohne Nachbehandlung. Die Höchstkonzentrate (unter Höchstkonzentrat wird das Endprodukt der Konzentrierung nach drei oder mehr Konzentrierungsstufen verstanden) zeigen bei Behandlung mit Säuren eine ganz besonders große Reinheit. Während ohne Behandlung mit Säuren im vorliegenden Fall ein Höchstkonzentrat von nur 52% K₂O bei einer Gesamt-K₂O-Ausbeute von 88% erzielbar war, gelingt es bei Behandlung mit Säuren ein Höchstkonzentrat von über 60% K₂O bei einer K₂O-Ausbeute von 92% zu erzielen.

Wie aus Tabelle 3 ersichtlich, wird die Selektivität im besonders schwierig aufzubereitenden Feinstkornbereich durch die Behandlung mit Säuren ganz außerordentlich verbessert.

Tabelle

Selektivität der elektrostatischen Trennung im Kornbereich bis 0,1 mm

Konditionierung

Kornbereich 0 bis 0,06 mm 0,06 bis 0,1 mm

200 g/t Vorlauffettsäure, % K₂O im Höchstkonzentrat.

200 g/t Vorlauffettsäure

+ 500 m/t 2n-Säure, % K₂O im Höchstkonzentrat 28,2
47,6

44,3
57,3

Die in der folgenden Tabelle 4 aufgeführten Er- tionierungsmittel erfolgen kann, aber auch im Gegebnisse zeigen weiterhin, daß die Behandlung des misch mit dem zur Anwendung kommenden Kondiaufzuteilenden Rohsalzes mit Säuren sowohl vor und tionierungsmittel. nach der Konditionierung mit dem üblichen Kondi- 55

Tabelle

Aufbringen der Säure vor, mit und nach dem Aufbringen der Vorlauffettsäuren od. dgl.

Konditionierung mit Mineralsäure	% K₂O im Rückstand	VoK₂O im ersten Konzentrat
Vor	1,2 1,3 1,1	35,1 36,2 39,4	Mit

Claims

Die in Tabelle 5 aufgeführten Werte zeigen, daß es im wesentlichen auf die Menge der reinen Säure ankommt, mit der das Rohsalz behandelt wird, und die Konzentration der Säure nur eine geringfügige Rolle spielt. Bei dem in der Tabelle 5 aufgeführten Versuch wurde die Säurekonzentration von 4 normal bis zu gasförmiger, wasserfreier HCl variiert. Wichtig ist nur, daß die absolute Säuremenge auf einen Optimalwert eingestellt wird, was wiederum durch Testversuche leicht feststellbar ist. Tabelle KonditionierungsmittelVo K2Oim RückstandVo K2Oimersten KonzentratVoK2Oimzweiten Konzentrat200 g/t Vorlauffettsäure+ 250 ml 4n-HCl 1,041,055,1+ 125 ml 8n-HCl 1,242,355,0+ 90mll2n-HCl 1,141,554,3+ 20 g/t wasserfreies HCl-Gas der Trocknerluftzugegeben 1,040,953,1 Wie einleitend bereits betont, ist in manchen Fällen die Behandlung mit Säuren als Hilfskonditionierungsmittel wirkungslos. Es hat sich nun gezeigt, daß dann die Behandlung mit Alkalien als Hilfskonditionierungsmittel die gewünschte verbessernde Wirkung bringt. Als Beispiel hierfür wird die elektrostatische Aufbereitung eines tonreichen Sylvinits aufgeführt: Beispiel 2 Aufbereitungsgut: Sylvinit mit einem K2O-Gehalt von 18,5% mit etwa 5% Ton. Konditionierungsmittel: Vorlauffettsäuregemisch mit 6 bis 12 C-Atomen. Das auf 1,0 mm aufgemahlene Rohsalz wurde zu- ßend ohne Nachkonditionierung durch einen warmen nächst wiederum in bekannter Weise durch Aufdüsen Luftstrom auf 60° C erwärmt und wiederum in einem von 200 g/t eines Gemisches von Vorlauffettsäuren Freifallscheider bei 4 kV/cm getrennt. Das Trenn- mit 6 bis 12 C-Atomen konditioniert und anschlie- 35 ergebnis ist in Tabelle 6 aufgeführt. Tabelle KonditionierungsmittelVo K2Oim RückstandVo K2Oimersten KonzentratVo K2Oimzweiten Konzentrat200 g/t Vorlauffettsäuregemisch 4,725,130,5 Sowohl der K2O-Gehalt des Rückstandes als auch die geringfügige zeigt die schlechte Aufbereitbarkeit nach dieser Behandlung. Tabelle Anreicherung in den Konzentraten KonditionierungsmittelVo K2Oim Rückstand»/o K2Oimersten Konzentrat% K2Oimzweiten Konzentrat200 g/t Vorlauffettsäuregemisch+ 500ml/t2n-NaOH 1,93849+ 500 ml/t 2n-KOH 1,938,850,1+ 500rxü7t2n-NH4OH 1,640,552,3+ 17 g/t gasförmiges NH3 der Trocknerluft zu-1,542,054,0 In der vorstehenden Tabelle 7 werden die Ergebnisse mitgeteilt, die erhalten wurden durch Nachbehandlung des mit der genannten Fettsäuren vorkonditionierten Salzes mit verdünnten Alkalien, wässerigem Ammoniak sowie gasförmigem Ammoniak, das der Trocknerluft zugemischt wurde. — In allen Fällen zeigt sich eine ganz wesentliche Verbesserung der Aufbereitbarkeit. Die K2O-Gehalte der Rückstände liegen nur um etwa ein Drittel so hoch als ohne die Anwendung von Alkalien als Hilfskonditionierungsmittel. Die Konzentrathöhen liegen um 15 bis 25«/o K2O höher. Patentansprüche:

1. Verfahren zur elektrostatischen Aufbereitung von Kalirohsalzen im elektrischen Hochspannungsfeld unter vorheriger chemischer Kondi-

tionierung des aufgemahlenen Aufbereitungsgutes mittels bekannter organischer Konditionierungsmittel, die unter Abspaltung von Protonen oder Metallionen negativ geladene Molekülreste zu bilden vermögen, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbereitungsgut zusätzlich mit anorganischen Säuren oder Basen in der Weise behandelt wird, daß diese mit dem Aufbereitungsgut vor oder nach der Konditionierung mit dem eigentlichen Konditionierungsmittel durch inniges Vermischen in Berührung gebracht werden, worauf dann das so behandelte Gut elektrostatisch getrennt wird.

2. Verfahren zur elektrostatischen Aufbereitung von Kalirohsalzen im elektrischen Hochspan-

nungsfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen Säuren oder Basen zusammen mit den bekannten organischen Konditionierungsmitteln durch inniges Vermischen, Aufsprühen od. dgl. mit dem gemahlenen Aufbereitungsgut in Berührung gebracht werden und die so behandelte Mischung elektrostatisch getrennt wird.

3. Verfahren zur elektrostatischen Aufbereitung von Kalirohsalzen im elektrischen Hochspannungsfeld nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die konditionierten Salze vor der Trennung im elektrischen Feld durch Erwärmen auf Temperaturen zwischen 30 und 90° C gebracht werden.