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Die Erfindung betrifft die Flotation von Blei, Kupfer und Zink aus
Sulfiderzen, Oxyderzen und oxydierten Erzen, die diese Metalle enthalten, unter
Verwendung eines organischen Dithiols als Sammler.
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Die meisten der bisher gebräuchlichen Xanthat-und Dithiophosphatsammler
sind am wirksamsten bei pH-Werten über 10. Dies trifft insbesondere für die Flotation
von Kupfer- und Zinkerzen zu. Das Einstellen solcher pH-Werte erfordert den Zusatz
eines basischen Materials, z. B. von Kalk. Erze enthalten sehr oft Eisen, und pH-Werte
über 10 sind im allgemeinen erforderlich, um bei Verwendung üblicher Sammler die
Flotation des Eisens zu verhindern. Die Schaumkonzentrate, wie sie zur Zeit erhalten
werden, sind jedoch oft mit einem hohen Eisenanteil verunreinigt. Dieser Eisenanteil
führt beim Schmelzen des Erzkonzentrats zu großen Schwierigkeiten. Das Eisen reduziert
die Kapazität des Schmelzofens, stört den Schmelzbetrieb und hat Stillegungen der
Anlage zur Reinigung und Reparaturen zur Folge. Es ist deshalb wichtig, möglichst
eisenfreie Erzkonzentrate zu erhalten, und dies ist bei Verwendung der üblichen
Xanthat- und Dithiophosphatsammler praktisch nicht zu verwirklichen.
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Bei Verwendung der üblichen Sammler für die Gewinnung des Zinkgehalts
aus zinkhaltigen Erzen muß man einen Stoff zusetzen, der Schwermetallionen, z. B.
Kupferionen, in das Flotationssystem abgibt, da Zink von diesen Sammlern ohne diese
fonen nicht wirksam gesammelt wird. Viele kupferhaltige Erze erzeugen keine Kupferionen
in der wäßrigen Flotationssuspension, so daß ein Kupfersalz, z. B. Kupfersulfat,
der Flotationstrübe zugesetzt werden muß. Normalerweise werden etwa 50 bis 100 g
Kupfersulfat der Suspension für jedes Prozent Zink pro Tonne Eisenerz zugesetzt.
Der Bedarf an Kupferionen stellt daher einen Faktor von beträchtlicher Bedeutung
bei der Kalkulation der Zinkgewinnung dar.
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Es wurden Versuche gemacht, um die bekannten Verfahrensweisen zur
Verringerung des Kalkbedarfs sowie zur Sammlung von wertvollen Metallanteilen aus
Erzen bei niedrigeren pH-Werten und unter Verhinderungder FlotationvonEisen mitdem
erwünschten Metallgehalt zu variieren. Es wurde weiter erkannt, daß es von großem
Vorteil sein würde, Zink durch Flotation zu sammeln, ohne daß Kupferionen in der
Flotationstrübe nötig wären. Diese Probleme wurden biiher nicht in zufriedenstellender
Weise gelöst.
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Die Erfindung bezweckt daher ein Verfahren zum Flotieren von Metallen
bei pH-Werten, bei dem weniger alkalisches Material zugesetzt werden muß und bei
dem Eisen auch stärker gedrückt bleibt. Weiter bezweckt die Erfindung ein Verfahren
zum Flotieren von Zink, ohne daß große Konzentrationen an Kupferionen in der Flotationstrübe
nötig sind, wodurch sich ein großer Teil der Kosten für den Zusatz von solchen Stoffen,
wie z. B. Kupfersulfat, in dem Flotationsbetrieb einsparen läßt.
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Es wurde nun gefunden, daß organische Dithiole außerordentlich wirksame
Sammler von wertvollen metallischen Anteilen aus Erzen sind. Die Dithiole, die gemäß
dieser Erfindung als Sammler verwendet werden, können durch folgende Formel dargestellt
werden: HS - R - SH wobei R einen organischen Rest mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen
darstellt. Unter den brauchbaren aliphatischen Dithiolen können folgende aufgezählt
werden: 1,6-Hexandithiol, 1,8-Octandithiol, 1,9-Nonandithiol, 1,12-Dodecandithiol,
1,14-Tetradecandithiol, 1,2-Hexandithiol, 1,2-Tetradecandithiol und 2,5-Dimethylhexan-2,4-dithiol.
Brauchbare alicyclische Aralkyl-, Alkaryl- und Aryldithiole sind: Dipentendithiol
(d. h. p-Menthan-2,9-dithiol), Äthylcyclohexyl-2 (oder 3),8-dithiol, Phenyl-1,2-äthandithiol,
1,2-Cyclohexandithiol, 1,4-Di-(p-mercaptoäthyl)-benzol, Naphthalindithiole, 4,4'-Methylendibenzoldithiol
und Äthylidendibenzoldithiol.
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Eine sehr brauchbare Klasse von Dithiolen, die als Sammler wirksam
sind, sind zyklische Dithiole. Diese Verbindungen können durch Umsetzen von Schwefelwasserstoff
mit ungesättigten Terpenverbindungen wie cyclischen und unsymmetrischen bicyclischen
Terpenen oder mit Mischungen dieser Verbindungen hergestellt werden. Beispiele solcher
Terpenverbindungen sind isomerisiertes #c-Pinen, Dipenten, #"d8-9-Methadien, #-Terpinen,
#-Terpinen, #-Phellandren, #-Phellandren, Terpinolen, #,A8-9-Methadien, Sylvestren
(Derivat von Methmenthan), Cadien (bieyclisches Sesquiterpen), #c-Selinen (bicyclisches
Sesquiterpen), A 1-7#3-Menthadien #fl-Terpinen) und A 1-7,j 11-9-Methadien.
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Jede der vorgenannten Verbindungen kann durch Aryl-, Alkaryl- oder
Aralkylreste substituiert sein. Bevorzugte Dithiole sind aliphatische und alizyklische
Verbindungen mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen. Unter diesen bevorzugten Verbindungen
können genannt werden: 2,5-Dimethylhexandithiol-2,4 und p-Menthan-2,9-dithiol.
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Die nachstehend beschriebenen Flotationsverfahren unter Anwendung
erfindungsgemäßer Sammler sind im allgemeinen denjenigen gleich, die mit bekannten
Sammlern durchgeführt werden. Das Erz muß in einem feinzerteilten Zustand übergeführt
und in einem wäßrigen Medium, das einen Schäumer und den Sammler enthält, suspendiert
werden. Ein Unterschied bei der Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Vergleich
zu der Ausübung bekannter Flotationsverfahren resultiert aus der Fähigkeit der erfindungsgemäßen
Sammler, wirksam die gewünschten mineralischen Anteile bei relativ niederen pH-Werten
zu sammeln. Es ist daher oft nicht erforderlich, einen alkalischen Stoff zuzusetzen,
um den pH-Wert der Erzsuspension anzuheben. Die erfindungsgemäßen Sammler sind bei
einem pH-Wert im Bereich von etwa 7,0 bis etwa 10 sehr wirksam. Stark
angereicherte Schaumkonzentrate und ausgezeichnete Ausbeuten können erhalten werden,
wenn die Flotation mit dem erfindungsgemäßen Sammler bei einem pH-Wert von etwa
7,0 bis etwa 9,5 und vorzugsweise von etwa 7,5
bis
9,0 durchgeführt wird.
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Vorteilhafterweise unterscheidet sich das erfindungsgemäße Flotationsverfahren
von dem bekannten in einem weiteren Punkt. Wenn Zink gewonnen werden soll, ist es
nicht nötig, das Erz durch Zusatz von Kupferionen in den üblichen großen Konzentrationen
in Form von Kupfersulfat zu konditionieren. Wie oben erwähnt, können die erfindungsgemäßen
Sammler zu hohen Zinkausbeuten in Form von hoch angereicherten Konzentraten mit
viel weniger Kupfersulfat, als normalerweise erforderlich ist, und in einigen Fällen
gänzlich ohne Kupfersulfat führen.
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Wenn das Erz, das aufbereitet wird, ein einfaches Erz mit nur einem
gewünschten Metall, z. B. entweder Blei oder Kupfer oder Zink ist, ist es nicht
schwierig,
die wertvollen metallischen Anteile durch übliche Verfahrensmaßnahmen
zu sammeln. Wenn das Erz komplexer ist und z. B. entweder Blei oder Kupfer und Zink
enthält, sollte das Blei oder das Kupfer gewonnen werden, bevor man an die Gewinnung
des Zinks geht. Zu diesem Zweck wird normalerweise ein Stoff zugesetzt, der Zink
so entaktiviert, daß entweder das Blei oder das Kupfer getrennt ausschwimmen kann.
Das Blei oder Kupfer kann entweder mit erfindungsgemäßen Sammlern oder mit irgendeinem
üblichen Xanthat- oder Dithiophosphatsammler gewonnen werden. Nachdem das Blei oder
das Kupfer gesammelt worden ist, kann das Zink aus den Rückständen unter Verwendung
der erfindungsgemäßen Sammler gewonnen werden. Wenn das Erz beispielsweise Blei,
Kupfer und Zink enthält, kann jedes dieser Metalle getrennt gesammelt werden, indem
zuerst Blei beispielsweise unter Verwendung eines Xanthat- oder Dithiophosphatsammlers
ausgeschwommen und ein Depressionsmittel für das Kupfer und das Zink verwendet wird,
die hierauf selektiv abgetrennt werden. Kupfer kann bei niederen pH-Werten unter
Verwendung der erfindungsgemäßen Sammler ausgeschwommen werden, oder der pH-Wert
kann auf etwa 10 bis 11 erhöht und das Kupfer mit einem üblichen Xanthat-oder Dithiophosphatsammler
gewonnen werden. Die Zink enthaltenden Rückstände aus der Kupferflotation können
dann vorteilhafterweise unter Verwendung der Dithiolsammler nach dieser Erfindung
bei einem pH-Wert im Bereich von etwa 7,5 bis etwa 9,5 ausgeschwommen werden, wie
oben erwähnt wurde.
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Diese Verfahren, die für die Aufbereitung von blei-, kupfer- und zinkhaltigen
Erzen beschrieben wurden, können natürlich auf viele Weise modifiziert werden. Die
Reihenfolge der Gewinnung der verschiedenen wertvollen mineralischen Anteile in
einem Erz kann in Anpassung an die entsprechenden Bedingungen variiert werden. Die
erfindungsgemäßen Sammler können einzeln oder in Kombination miteinander oder in
Kombination mit bekannten Sammlern, wie z. B. Xanthat- oder Dithiophosphatsammlern,
verwendet werden. Hilfsstoffe, wie z. B. Drücker und Schäumer, können, wenn gewünscht
und erforderlich, zugesetzt werden. Die Konzentrationen der Mittel können entsprechend
den Anforderungen eines bestimmten Erzes und dem gewünschten Prozentsatz der Ausbeute
sowie dem Reinheitsgrad des Konzentrats variiert werden. Bei dem Ausschwimmen von
Zink kann wahlweise Kupfersulfat verwendet werden, da der Sammler nach dieser Erfindung
ein Zinkkonzentrat sogar bei Abwesenheit von Kupfersulfat ergeben kann. Die nachfolgenden
Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiel 1 Ein Blei-Zink-Erz aus dem Nordwesten
der Vereinigten Staaten von Amerika, das Bleiglanz, Zinkblende und Eisenzinkblende
(etwa 0,5%, Pb, 2%, Zn, 0,5%, Fe) enthielt, wurde gemahlen und zur Entfernung des
Bleis in einer Fagergren-Flotationsmaschine in Anwesenheit von 0,3 kg/t Natriumkarbonat,
0,6 kg/t technisch reiner Dieresyldithiophosphorsäure, die etwa 6 %, Thiocarbanilid
enthielt, und 0,005 kg/t Cresylsäure ausgeschwommen.
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Proben dieser Rückstände wurden in den nachfolgenden Versuchen verwendet.
A. Eine Probe der Rückstände aus der Bleiausschwemmung wurde mit 0,0375 kg/t Methylisobutylearbinol
als Schäumer und 0,0325 kg/t Kaliumäthylxanthat als Sammler gemischt und das Zink
ausgeschwommen, um ein Konzentrat zu erhalten, das 5,1%, Zn enthielt, was einer
Zinkausbeute von 19,5 %, entspricht. Die Zeit der Zinkflotation betrug 4 Minuten.
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B. Ein zweiter Teil des Rückstandes wurde wie im Abschnitt
A beschrieben behandelt mit der Ausnahme, daß 0,03 kg/t p-Menthandithiol
als Samn-der an Stelle des Xanthats verwendet wurde. Bei dieser Behandlung wurden
95 % des Zinks in einem Konzentrat mit einem Zinkgehalt von 37,2%, gewonnen. Die
überlegene Wirkung des p-Menthandithiols als Zinksammler ist damit bewiesen. Beispiel
2 Ein Zinkerz aus dem Südostteil der Vereinigten Staaten, das Zinkblende (etwa 8
%, Zn) enthielt, wurde gemahlen und 3 Minuten mit 0,08 kg/t p-Menthandithiol als
Sammler ausgeschwommen. Das Zinkkonzentrat, das dadurch erzeugt wurde, enthielt
51,1%, Zn und repräsentierte eine Ausbeute von 97,0%, des Zinks, das in dem Erz
enthalten war. Kupfersulfat, das normalerweise in Mengen von 0,5 kg/t als Aktivator
verwendet wurde, wurde bei diesem Verfahren nicht gebraucht. Beispiel
3
A. Ein Blei-Zink-Erz aus dem Tri-State-District der Vereinigten Staaten,
das Bleiglanz, Zinkblende, Eisenzinkblende und Pyrit (0,8 %, Pb, 3 % Zn, 7 % Fe)
enthielt, wurde zusammen mit 0,025 kg/t Natriumcyanid gemahlen und ausgeschwommen,
um Blei mit 0,03 kg/t technisch reinem Ammoniumdicresyldithiophosphat, das 6%, Thiocarbanilid
enthielt, und 0,05 kg/t Pineöl abzutrennen. Der pH-Wert der Rückstände der Bleiflottierung
wurde auf 9,5 durch Zusetzen von 0,5 kg/t Kalziumhydroxyd eingestellt.
Kupfersulfatpentahydrat als Zinkaktivator in einer Menge von 0,25 kg/t und
technisch reines Natriumdiäthylditbiophosphat als Sammler in einer Menge von
0,025 kg/t wurden zusammen mit 0,06 kg/t Pineöl als Schäumer zugesetzt
und das Zink 5 Minuten lang ausgeschwommen. Diese Mittel werden gewöhnlich
für die Flotation dieses Erzes verwendet. Das resultierende Zinkkonzentrat enthielt
25,8 % Zn, was einer Ausbeute von 91,6 l)/() des Zinks entspricht.
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B. Ein zweiter Teil dieses Erzes wurde wie im Ab-
schnitt
A beschrieben behandelt mit der Ausnahme, daß bei der Zinkflotation die Kupfersulfatmenge
auf 0,05 kg/t reduziert wurde. Die Flotation von Zink ergab ein Konzentrat
mit 24,4 0/, Zn, was einer Ausbeute von nur 20,2"/, des Zinks entsprach. Wenn die
Kupfersulfatdosierung reduziert wurde, ergab sich demnach bei Verwendung eines üblichen
Dithiophosphatsammlers eine starke Verringerung der Zinkausbeute.
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C. Ein dritter Teil dieses Erzes wurde wie im Ab-
schnitt
A beschrieben behandelt mit der Ausnahme, daß bei der Zinkflotation kein
Kalziumhydroxyd zugesetzt wurde und 0,05 kg/t Kupfersulfat sowie an Stelle
des Natriumdiäthyldithiophosphats 0,025 kg/t p-Menthandithiol
verwendet
wurden. Die Flotation des Zinks ergab ein Konzentrat mit einem Zinkgehalt von 32,4%,
was einer Ausbeute von 96,5 % des in dem Erz enthaltenden Zinks entsprach. Der Kalk,
der gewöhnlicherweise zugesetzt wird, um Pyrit zu drücken, war nicht notwendig.
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D. Ein vierter Teil dieses Erzes wurde wie im Abschnitt
A behandelt mit der Ausnahme, daß bei der Zinkflotation weder Kalk- noch
Kupfersulfat verwendet und 0,02 kg/t p-Menthandithiol zugesetzt wurde. Das Zink
wurde ausgeschwommen und ergab ein Konzentrat mit 22 %, Zn, was einer Zinkausbeute
von 92,9 % entsprach.
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Die oben angegebenen Werte zeigen, daß p-Menthandithiol ein wirksamer
Sammler für Zinkmineralien vom Gesichtspunkt des Kupfersulfatbedarfs aus ist. Hervorragende
Ausbeuten werden mit verminderten Kupfersulfatdosen oder in Abwesenheit von Kupfersulfat
erhalten. Es wird hervorgehoben, daß mit nur 0,05 kg/t Kupfersulfat sowohl die Reinheit
des Zinkkonzentrats als auch die Ausbeute beträchtlich höher waren als bei der Betriebsweise,
die im Abschnitt A beschrieben wurde und die das übliche Flotationsverfahren für
dieses Erz darstellt. Beispiel 4 A. Ein Zinkerz aus dem Südosten der Vereinigten
Staaten, das etwa 7 bis 8 %, Zu als Zinkblende enthielt, wurde gemahlen, mit 0,45
kg/t Kupfersulfatpentahydrat als Zinkaktivator, 0,05 kg/t technisch reinem Natriumdiäthyldithiophosphat
als Sammler und 0,06 kg/t Pineöl als Schäumer konditioniert und in einer Fagergren-Flotationsmaschine
3 Minuten lang ausgeschwommen. Die Zinkausbeute betrug 97,4% in einem Konzentrat
mit 51,3 % Zink. Diese Behandlung gibt die übliche Betriebsweise mit diesem Erz
wieder.
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B. Ein zweiter Teil dieses Erzes wurde in gleicher Weise behandelt
mit der Ausnahme, daß die Kupfersulfatmenge auf 0,1 kg/t reduziert wurde. Nur 55,8
% des Zinks wurde in einem Konzentrat gewonnen, das 47,6 %, Zink enthielt. Die Verringerung
der Kupfersulfatmenge führte daher zu einem merklichen Abfall der Anreicherung des
Konzentrats und des Prozentsatzes an gewonnenem Zink.
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C. Ein dritter Teil dieses Erzes wurde wie im Abschnitt
A beschrieben behandelt mit Ausnahme, daß nur 0,1 kg/t Kupfersulfat verwendet
und 0,05 kg/t p-Menthandithiol als Sammler zugesetzt wurde. Die Zinkausbeute betrug
97,4 %, in einem Konzentrat nit 55,8 % Zink. Dies zeigt die Wirksamkeit von p-Menthandithiol
als Zinksammler sogar ohne große Kupfersulfatmengen. Beispiel 5
Drei gleiche
Teile eines Blei-Zink-Erzes aus dem Westen der Vereinigten Staaten, das etwa 0,5
% Blei und 2% Zink in Form von Bleiglanz, Sphalerit und Eisenzinkblende enthielt,
wurde gemahlen und zur Abtrennung des Bleis in Anwesenheit von Natriumcarbonatdieresyldithiophosphorsäure,
welche einen kleinen Prozentsatz Thiocarbanilid enthielt, und Cresylsäure ausgeschwommen.
Drei einander gleiche Rückstände, die auf diese Weise hergestellt wurden, wurden
wie folgt behandelt: A. Der erste Teil wurde mit 0,225 kg/t Kupfersulfat als Zinkaktivator,
0,0325 kg/t Kaliumäthylxanthat als Sammler und 0,04 kg/t Methylamylalkohol als Schaumer
konditioniert und hierauf ein Zinkkonzentrat durch Flotation abgetrennt. Die Ausbeute
an Zink in diesem Konzentrat betrug 92,3 %, des Zinks. Die Analyse des Konzentrats
ergab 40,6 %, Zink. Die Flotationsdauer betrug 4 Minuten.
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B. Der zweite Teil wurde in der gleichen Weise behandelt mit der Ausnahme,
daß die Menge an Kupfersulfat auf 0,05 kg/t reduziert wurde. Die Flotation des Zinks
ergab ein Konzentrat mit 26,5 % Zink, was einer Zinkausbeute von 93,5 % entsprach.
Es wird hervorgehoben, daß die Anreicherung des Zinkkonzentrats bei dieser Behandlung
erheblich verringert war.
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C. Der dritte Teil wurde entsprechend dem im Abschnitt A dargestellten
Verfahren behandelt, ausgenommen, daß die Kupfersulfatmenge auf 0,05 kg/t reduziert
und 0,03 kg/t p-Menthandithiol als Sammler verwendet wurde. Die darauffolgende Flotation
des Zinks ergab ein Konzentrat mit 42,7 %, Zink, was einer Zinkausbeute von 95,1%,
entsprach. Bei dieser Behandlung mit p-Menthandithiol wurde sowohl der Zinkgehalt
als auch der Reinheitsgrad des Zinkkonzentrats gegenüber den entsprechenden Werten,
die mit dem üblichen Synthansanimler erhalten wurden, verbessert. Beispiel
6
Ein australisches Blei-Zink-Erz, das etwa 12%Pb und 10 % Zn in Form von
Bleiglanz und Eisenzinkblende enthielt, wurde gemahlen und mit 0,04kg/t Natriumäthylxanthat
als Sammler sowie 0,0025kg/t Methylisobutylcarbinol als Schäumer konditioniert.
Das Blei wurde durch Flotieren ausgeschwommen.
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Der Rückstand wurde für folgende Versuche verwendet: A. 0,5 kg/t Kupfersulfatpentahydrat,
0,03 kg/t Natriumäthylxanthat als Sammler und 0.005 kg/t Cresylsäure als Schäumer
wurden zu einem Teil der Rückstände zugesetzt und das Zink 20 Minuten lang ausgeschwommen.
Das Zinkkonzentrat, das auf diese Weise erzeugt wurde, enthielt 50,10/, Zink, was
einer Zinkausbeute von 81,6 "/, entsprach.
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B. Ein zweiter Teil der Rückstände wurde wie im Abschnitt
A beschrieben behandelt, ausgenommen, daß die Kupfersulfatmenge auf
0,125 kg/t reduziert wurde. Die Zinkflotation ergab ein Konzentrat mit 46,8
0/0 Zink. Die Zinkausbeute betrug nur 56,9 0/,.
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C. Ein dritter Teil des Bleirückstandes wurde wie im Abschnitt
A beschrieben behandelt mit der Ausnahme, daß die Kupfersulfatmenge auf
0,125 kg/t reduziert und der Xanthatsammler durch 0,03 kg/t p-Menthandithiol
als Sammler ersetzt wurde. Die Zinkflotation ergab ein Konzentrat mit 50,10/, Zink,
die einer Zinkausbeute von 83,40/, entsprach.
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Die Behandlung, die auf den ersten Teil der Rückstände angewandt wurde,
entsprach der üblichen Praxis. Die Verringerung der Kupfersulfatmenge zusammen mit
der Verwendung des üblichen Xanthatsammlers führte zu einer verschlechterten Wirkung.
Wie im Abschnitt C gezeigt, wurde selbst bei verringerter
Kupfersulfatmenge
die Zinkausbeute mit p-Menthandithiol als Sammler verbessert.
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Beispiel 7
2 Teile eines Blei-Zink-Erzes aus dem Nordosten der
Vereinigten Staaten, das etwa 0,4 % Pb, 10 %, Zn und 10 %, Fe in Form von Bleiglanz,
Zinkblende, Eisenzinkblende und Pyrit enthielt, wurde gemahlen und das Blei in Anwesenheit
von 0,03 kg/t Natriumcyanid, 0,06 kg/t Dicresyldithiophosphorsäure, welche einen
kleinen Prozentsatz Thiocarbanalid enthielt, und 0,025 kg/t Pineöl ausgeschwommen.
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A. Die Rückstände des ersten Teils wurden mit 1,4kg/t Kalziumhydroxyd,
0,6 kg/t Kupfersulfatpentahydrat und 0,06 kg/t Natriumäthylxanthat konditioniert
und 3 Minuten lang das Zink ausgeschwommen, um ein Zinkkonzentrat mit 45,8 %, Zii
zu erhalten, was einer Zinkausbeute von 96,8 %, entsprach. Diese Behandlung stellt
die übliche Flotationspraxis bei diesem Erz dar, und die Verwendung von Kalk ist
notwendig, um das Ausschwimmen des Pyrits in dem Erz zu inhibieren.
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B. Die Rückstände aus dem zweiten Teil des Erzes wurden mit 0,15 kg/t
Kupfersulfat und 0,05 kg/t p-Menthandithiol als Sammler behandelt. Kein Kalk wurde
zugesetzt. Die nachfolgende Flotation führte zu der Gewinnung eines Zinkkonzentrats
in gleicher Menge und Zusammensetzung, wie sie im Abschnitt A dieses Beispiels beschrieben
wurden. Mit p-Menthandithiol als Sammler war es daher möglich, nicht nur mit einer
geringeren Kupfersulfatmenge zu arbeiten, sondern auch den Kalk wegzulassen, was
die Selektivität von p-Menthandithiol als Zinksammler beweist. Beispiel
8
3 Teile eines Blei-Zink-Erzes aus dem Südwesten der Vereinigten Staaten,
das Bleiglanz, Zinkblende, Eisenzinkblende und Pyrit enthielt und dessen Analyse
etwa 2 % Blei und 6 %, Zink ergab, wurde in Anwesenheit von 0,05 kg/t Natriumcyanid,
0,025 kg/t Zinksulfatheptahydrat als Sammler in Kombination mit 0,02kg/t einer Mischung
Natriumdiisobutyldithiophosphat und Mercaptobenzthiazol sowie 0,015 kg/t Natrium-sek.-butylxanthat
und 0,025 kg/t Cresylsäure als Schäumer gemahlen. Aus der Mischung wurde dann Blei
ausgeschwommen, und die Rückstände wurde wie folgt behandelt: A. Zu einer Probe
der Rückstände wurden 1,5 kg/t Kalziumhydroxyd zugesetzt, so daß sich ein pH-Wert
von 11,2 einstellte. 0,5 kg/t Kupfersulfatpentahydrat, 0,045 kg/t Kaliumäthylxanthat
als Sammler und 0,05 kg/t Pineöl als Schäumer wurden dann zugesetzt und das Zink
ausgeschwommen, so daß sich ein Konzentrat mit 21,3 %, Zink ergab, was einer Ausbeute
von 95,5% des Zinks entsprach. Die Flotationsdauer betrug 7 Minuten.
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B. Die zweite Probe des Rückstandes wurde, wie im Abschnitt
A dieses Beispiels beschrieben, behandelt mit der Ausnahme, daß die Kupfersulfatmenge
auf 0,125 kg/t reduziert wurde. Die nachfolgende Zinkflotation ergab ein Konzentrat
mit niederer Anreicherung und nur 8,3 %, Zink, jedoch einer Ausbeute von 96,9 %,
Zink. Mit dem bekannten Sammler wird daher eine sehr schlechte Selektivität erhalten,
wenn die Kupfersulfatkonzentration verringert wird. C. Die dritte Probe des Rückstands
wurde wie folgt behandelt. Kein Kalk wurde zugesetzt; der pH-Wert betrug 7,8; die
Kupfersulfatmenge betrug 0,125kg/t, und 0,045 kg/t p-Methandithiol wurden als Zinksammler
zugesetzt. Hierauf wurde das Zink ausgeschwommen und ergab dieselbe prozentuale
Ausbeute von Zink, wie sie in dem Abschnitt A dieses Beispiels erhalten wurde.
Die Anreicherung des Konzentrats wurde jedoch auf 29,1%, Zink erhöht. Dies zeigt
die Fähigkeit von p-Menthandithiol, Zink selbst bei Verwendung von geringen Kupfersulfatmengen
auszuschwimmen und ein Zinkkonzentrat mit höherem Gehalt zu erzeugen.
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Beispiel 9
Dieses Beispiel zeigt die Flotation von Blei-Zink-Erzen
für die Gewinnung von Zink unter Verwendung verschiedener Sammler, zu Vergleichszwecken
unter anderem eines bekann ten Xanthatsammlers.
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Kupfersulfat wurde in verschiedenen Mengen angewandt und die Flotation
bei verschiedenen pH-Werten durchgeführt. Die durch diese Flotationsverfahren erhaltenen
Konzentrate wurden auf ihre Zink- und Eisengehalte untersucht.
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Das allgemeine Verfahren, das auf jede dieser Proben angewandt wurde,
bestand darin, zuerst die Probe auf die gewünschte Korngröße in Anwesenheit von
Cyanid als Zinkdepressor zu mahlen. Blei wurdt ausgeschwommen und hierauf die Rückstände
mit Samm# lern und Kupfersulfat in den in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten
Konzentrationen und bei den aufgezeichneten pH-Werten behandelt. Die verschiedenen
Konzentrate wurden auf ihren Zink- und Eisengehalt untersucht und die
-Ergebnisse in der nachstehenden Tabelle aufgezeichnet. Flotationsverfahren
600 g Erz mit einer Korngröße kleiner als 6 mm mit 0,3 5 l)/,
Blei, 10,2 l)/, Zink und 10,4 l)/, Eisen wurde bei einem Feststoffgehalt von
63 0/, 5 Minuten lang in Anwesenheit von 0,03 kg Natriumcyanid pro
Tonne Erz auf eine Korngröße kleiner als 0,33 mm vermahlen. Zu der Suspension
des feingemahlenen Erzes wurden 0,035 kg einer Mischung aus Dicresyldithiophosphorsäure
und Thiocarbanalid sowie 0,024 kg Pineöl pro Tonne Erz zugesetzt. Die Mischung
wurde 2 Minuten lang konditioniert und dann 4 Minuten bei einem pH-Wert von 8,4
flotiert.
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Aus den Rückständen der Bleiflotation wurde hierauf das Zink ausgeschwommen,
indem folgendes Verfahren angewandt wurde. Der pH-Wert der Rückstände wurde auf
die in der Tabelle aufgeführten Werte eingestellt, indem entweder Kalk oder Schwefelsäure
in Abhängigkeit von dem gewünschten pH-Wert zugesetzt wurden. Weder Kalk noch Säure
wurden zugesetzt, wenn eine Einstellung des pH-Werts nicht erforderlich war. Kupfersulfatpentahydrat
wurde zugesetzt, wonach
3 Minuten lang konditioniert, der Sammler zugesetzt
und weiter
3 Minuten lang konditioniert wurde. Die Suspension wurde
3 Minuten lang flottiert. Die Analysenwerte für Zink und Eisen sind in der
nachfolgenden Tabelle aufgeführt.
| Flotation von Blei-Zink-Erzen |
| Zn-Gehalt, % Zn-Ausbeute, % Fe-Ausbeute, % |
| Ver Sammler CuS04-5H20 Ca(OH)s pH Kon- Kon- Rück- Kon- Kon-
Kon- zKon- |
| such |
| Nr. zentrat zentrat stand zentrat zentrat zentrat zentrat |
| kg/t kg/t kg/t reiner roher roher reiner roher reiner roher |
| 1 Natriumäthyl- |
| xanthat |
| a) 0,06 0,15 1,4 11,8 - 53,9 5,37 - 56,8 - - |
| b) 0,06 0,30 1,4 11,8 - 36,8 0,40 - 93,3 - 47,0 |
| c) 0,06 0,6 1,4 11,7 57,1 40,0 0,55 87,3 92,5 11,0 39,2 |
| 2 2,5-Dimethyl- |
| hexan- |
| dithiol-2,4 |
| a) 0,05 0,30 0,0 8,0 59,1 54,0 0,75 88,7 91,2 7,5 8,8 |
| b) 0,06 0,30 0,0 7,9 58,3 53,8 0,65 90,3 91,7 8,3 9,7 |
| c) 0,075 0,30 0,0 8,0 57,7 53,7 0,55 91,4 92,7 8,4 9,8 |
| 3 p-Menthaft- |
| 2,9-dithibl |
| ay 0,055 0,15 0,0 7,8 - 46,6 0,65 - 91,3 - 17,1 |
| b)0,07 0,15 0,0 8,0 - 38,6 0,50 - 92,6 - 39,1 |
| 4 1,8-Oetan- |
| dithiol |
| a) 0,075 0,3 0,0 8,0 - 45,0 0,50 - 92,0 - 22,8 |
B e s p i e 1 10 Dieses Beispiel erläutert das Ausschwimmen eines Zinkerzes (9,6%,
Zink) unter Verwendung des erfindungsgemäßen Sammlers ohne Kupfersulfatzusatz.
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Die Versuchsproben wurden durch- Mahlen Von 600 g Erz mit einer Korngröße
kleiner als 2 mm 6 Minuten lang bei 60%igem Feststoffgehalt durchgeführt. Der Sammler
wurde während des Mahlens @ugesetzt 0,041 kg Pineöl pro Tonne Erz wurden zugesetit.
Die Mischung wurde 2 Minuten lang konditioniert, und das Flotationsverfahren wurde
5 Minuten lang durchgeführt. Der pH-Wert während der, Flotation betrug etwa 9. Die
Zinkmenge, die mit jedem Sammler gewonnen wurde, ist in der nachfolgenden Tabelle
aufgeführt.
| Ausschwimmen von Zinkerz |
| Versuch Sammler Zn-Gehalt, % Zn- |
| Nr. Konzentrat Ausbeute |
| keit roher Rückstand |
| 1 p-Mentha n-2,9-dithiol |
| a) 0,0475 51,4 0,20 98,3 |
| 2 1,8-Oetandithiol |
| a) 0.095 49,3 0,15 98,8 |
| 3 Mischung aus Äthylcyclohexyl-2(und 3),8-dithiol |
| a) 0,046 52,0 0,32 97,2 |
| b) 0,09 49,1 0,15 98,8 |
| 4 2,5-Dimethylhexandithiol-2,4 |
| a) 0,09 48,9 0,40 96,5 |
Beispiel 11 Dieses Beispiel veranschaulicht die Fähigkeit der erfindungsgemäßen
Sammler, Kupfer mit einem relativ geringen Gehalt an Eisenverunreinigungen zu sammeln.
Die Analyse des Erzes ergab 1,5 %, Kupfer und 1,33 % Eisen.
-
600-g-Proben des Erzes mit Korngrößen kleiner als 0,6 mm wurden 8
Minuten lang bei 62%igem Feststoffgehalt zusammen mit Kalk gemahlen, bis das Material
eine Korngröße kleiner als
0,32 mm hatte. Der Sammler wurde zugesetzt und
die Mischung 4 Minuten lang konditioniert.
0,035 kg Schäumer pro Tonne Erz
wurde zugesetzt. Die Mischung wurde wiederum
1 Minute lang konditioniert.
Der Schäumer war eine Mischung aus gleichen Volumteilen Pineöl und Polypropylenglykol.
Die Flotation des konditionierten Erzes dauerte
5 Minuten. Die Ergebnisse
der Untersuchungen sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.
| Flotation von Kupfererz |
| Sammler Ca0 pH Cu-Gehalt, % Ausbeute, % |
| kg/t Konzentrat Rückstand |
| roher Cu Fe |
| 2,5-Dimethylhexandithiol-2 , 4 |
| a) 0,0185 ..................... 0,10 7,9 0,258 84* 30* |
| b) 0,037 ...................... 0,10 7,7 15,3 0,258 84,8 36,1 |
| * Ausbeute an Eisen und Kupfer aus dem Gehalt und Gewicht des
Rückstandes sowie dem Gehalt und dem Gewicht des Schaumes |
| berechnet. |
Die oben aufgeführten Kupferausbeuten sind denen äquivalent, die bei bekannten Verfahren,
die auf dieses Erz angewandt werden, mit gleichen Mengen an Natriumisopropylxanthat
als Sammler erhalten wurden. Der Xanthatsammler erfordert jedoch die Verwendung
von 0,65 kg/t CaO und erzeugt ein Kupferkonzentrat mit wesentlich höherem Eisengehalt
(52,3 %). Die Dithiosammler nach dieser Erfindung sind daher in der Lage, ihre Wirkung
bei einem relativ niederen pH-Wert auszuüben, wodurch der Bedarf an großen Mengen
alkalischer Materialien entfällt. Es kann weiter festgestellt werden, daß die Dithiole
nach dieser Erfindung für Kupfer selektiver als die bekannten Xanthate und daher
in der Lage sind, Konzentrate, die weniger mit Eisen verunreinigt sind, zu erzeugen.
Beispiel 12 Dieses Beispiel erläutert die Aufarbeitung eines Kupfererzes (0,88 %,
Kupfer und 3 % Eisen) unter Verwendung der Dithiolsammler nach dieser Erfindung.
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500 g Erz mit einer Korngröße kleiner als 2 mm wurden 6 Minuten lang
bei einem Feststoffgehalt von 59 %, auf Korngrößen kleiner als 0,23 mm vermahlen.
Der Sammler wurde dem Flotationsgefäß zugesetzt und die Mischung 1 Minute lang konditioniert.
0,07 kg Pineöl pro Tonne Erz wurden zugesetzt, wonach eine weitere Minute konditioniert
und das Flotationsverfahren 5 Minuten lang durchgeführt wurde. Die Ergebnisse werden
in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.
| Cu-Gehalt % |
| Versuch Sammler NaCN Ca(OH)2 pH Kon- Rück- Ausbeute, |
| Nr. zentrat stand Cu Fe |
| kg/t kg/t kg/t pH roher |
| 1 2,5-Dimethylhexandithiol-2,4 |
| a)0,015 0,00 0,44 7,5 12,9 0,113 88,3 23,5 |
| 2 p-Menthan-2,9-dithiol |
| a) 0,0285 0,00 0,44 7,5 11,2 0,107 88,3 27,2 |
Die obenstehenden Resultate sind denjenigen äquivalent, die bei Flotation dieses
Erzes mit dem Dieresyldithiophosphatsammler erhalten wurden, der in der üblichen
Verfahrensweise verwendet wird und der als Hilfsmittel 0,024 kg/t Natriumeyanid
und 1,4 kg/t Kalk benötigt.
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Beispiel 13 Dieses Beispiel veranschaulicht die Aufbereitung eines
Bleierzes (1,85%, Blei) unter Verwendung eines der erfindungsgemäßen Sammler.
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600 g Erz mit einer Korngröße kleiner als 2 mm wurden 6 Minuten lang
bei 85%igem Feststoffgehalt auf Korngrößen kleiner als 0,23 mm vermahlen.Dann wurden
pro Tonne Erz 0,05 kg p-Menthan-2,9-dithiol und 0,035 kg technisches Heptanol zugesetzt
und die Mischung 2 Minuten lang konditioniert, wonach die Flotation 5 Minuten dauerte.
Ein Konzentrat, das 48,3 %, Blei enthielt und einer Ausbeute von 89,8 % entsprach,
wurde erhalten. Dieses Konzentrat wurde 1 Minute lang konditioniert und wiederum
3 Minuten lang Blei ausgeschwommen, um ein reineres Konzentrat mit 61,5 %, Blei
zu erhalten, was einer Bleiausbeute von 75,9 % entsprach. Beispiel 14 Das Zinkerz,
das im Beispiel 2 beschrieben wurde, wurde gemahlen, und es wurde 3 Minuten
lang mit 0,1 kg/t Toluoldithiol als Sammler ausgeschwommen, nachdem mit nur 0,125
kg/t Kupfersulfat aktiviert wurde. Das resultierende Zinkkonzentrat hatte einen
Gehalt von 50,70/, Zink, was einer Ausbeute von 97,10/, Zink entsprach.