DE164605C

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Publication number: DE164605C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf die Aufbereitung von Erzen unter Anwendung von Wasser und Öl oder gewissen Teerprodukten

/ und dergleichen, welche im nachfolgenden der EmTacTnfei't halber als öle angeführt werden sollen.

Bei dieser Art Aufbereitung ging man bisher im wesentlichen in zweierlei Weise vor. Einerseits benutzte man die Tatsache, daß

ίο Öl spezifisch leichter ist als Wasser und infolgedessen Öltropfen bei ihrer größeren physikalischen Affinität zu Metall als zur Gangart in der Lage sind, Metallteilchen an sich zu ziehen und trotzdem noch Schwimmkraft zu besitzen. Das Verfahren ließ sich nicht rationell ausführen; es sind dabei zu große ölmengen aufzuwenden. Andererseits rührte man die Erzmasse mit öl an, durchknetete sie in Wasser und versuchte dabei das Erz

ao von der Gangart abzuspülen. Auch hier benötigte man mindestens so viel öl, um die genannte Erz- und Gangmasse in einen Brei zu verwandeln. Die Aufarbeitung des Breies durch Abschwemmen gab aber auch hier keine nennenswerten Resultate.

,■ / Nach der Erfindung wird nur eine ganz liaiB ölmenge verwendet und ""cfiese in / asser möglichst fein verteilt; das Wasser ist dabei in bekannter Weise angesäuert oder jilkalisch gemacht, da erfahrungsgemäß neutrales Wasser nicht so günstig für den erstrebten Zweck wirkt. Hierauf erfolgt eine besonders starke Verrührung des Erzes mit dem öl-Wassergemisch, in dem die Erzteilchen suspendiert vorhanden sind. Die metallhaltigen Erzbestandteile ballen .. sich $" hierbei zu kleinen Kugeln zusammen, während!« die Gangart als feiner Sand vollständig unbeeinflußt bleibt. Diese Erzkugeln können nunmehr infolge ihres größeren spezifischen Gewichtes, und wenn dies nicht, so doch jedenfalls auf Grund ihres größeren Volumens auf beliebige mechanische Weise von der Gangart getrennt werden.

Die feine Verteilung des Öls ist eine der wesentlichen Ursachen der Erzballenbildung. In Wasser fein verteiltes Öl versieht die metallischen Bestandteile des Gesteins mit einem feinen Überzug, während es die tauben Gesteinsteile, welche Wasser saugen, nahezu unbeeinflußt läßt. Die beim Rühren aus den einzelnen ölüberzogenen Erzteilchen gebildeten Körner oder Graupen sind von solcher Konsistenz, daß sie in Stromsichtern usw. gut zusammenhalten.

Die Wirkung des Öls wird bedeutend verstärkt, wenn das öl vor dem Mischen mit dem sauren, alkalischen oder seifigen Wasser * zur _Emulsion gebracht wird, zu welchem Zwecke sich beispielsweise Wasser mit einem kleinen Zusätze von Seife vorzüglich eignet.

Gemäß dem A^erfahren wird z. B. Erz in folgender Weise aufbereitet:

Das zerkleinerte oder als Erzbrei eingeführte Erz wird durch eine Rührvorrichtung in einer Mischung von Wasser und Öl gründlich verrührt, wobei das Bad entweder angesäuert ist oder einen alkalischen, Öl emulgierenden Zusatz erhält. Während des Rührens ballen sich die metallischen Teilchen

zusammen und bilden Körner, deren Größe in erster Linie von der Menge des verwendeten Öls abhängig ist. Die Erzballen werden dann in Stromsichtern von der Gangart getrennt.

In der Praxis ist das Verfahren kontinuierlich. Wasser, gemahlenes Erz oder Erzbrei und Öl, welches vorteilhaft in Emulsion gebracht ist, werden stetig einer Anzahl von ίο Gefäßen zugeführt, während die Rührprodukte in einen Schlemmapparat mit aufsteigendem Wasserstrom oder dergleichen eingebracht werden. Durch den Aufwärtsstrom wird die Gangmasse abgeführt, während die metalli-15; sehen Erzkörner am Boden des Gefäßes abgesetzt werden.

Die Zeichnung zeigt schematisch eine Anlage zur Ausführung dieses Verfahrens, wobei für den besonderen Fall die Flüssigkeit ao in angesäuertem Zustande verwendet wird. Eine Anzahl von Mischgefäßen A¹, A^, Ä^A, A¹, A^h, A⁶ sind mit Rührvorrichtungen B ausgestattet, deren Antrieb von zwei Wellen B¹ aus erfolgt. Das zerkleinerte Erz wird durch den Trichter C und das Wasser aus einem Gefäß D zugeführt, und zwar zunächst in das erste Gefäß A\ Das Öl wird vorteilhaft in Emulsion aus einem Behälter E durch Rohre E¹, E'², F³ den einzelnen Gefäßen zugeführt. Das Gemisch_wird_ heftig gerührt, um das ÖT~gfundlich _zu verteilen und eine Innige Berührung des Öls mit den metallischen Teilen der Masse und der mit Öl überzogenen Bestandteile untereinander zu bewirken.

Die metallischen Bestandteile der Masse erhalten dabei bloß einen dünnen Ölüberzug, ■ die_^ering-e_anhaften_de_^menge reicht nicht ί fnriTurn das spezifische Gewicht der Erz-40 teilchen wesentlich zu verringern. Letztere ballen sich während des Rührens zu Klumpen oder Körnern verschiedener Größe zusammen. ' Die Gangmasse bleibt von dem Öle unbeeinflußt.

Um die Flüssigkeit, in welcher die Trennung vor sich geht, in angesäuertem Zustande zu erhalten, wird eine kleine Menge von Schwefel- oder anderer Säure in ein " oder mehrere Gefäße von einem Behälter F aus zugeführt, welcher zu diesem Zwecke mit Abflußorganen F³, F⁴, F⁵, F⁶ ausgestattet ist.

Nach dem Fertigrühren der Erzmasse in den Bottichen E' bis F⁴ fließt das Gemisch der Erzballen und der schlammigen oder sandigen Gangart in den Sichter G, welcher von einem Gefäß H aus durch ein Rohr H¹ mit angesäuertem Wasser gespeist wird. Da die Erzballen spezifisch schwerer oder erheblich größer sind als die tauben Gesteinsteilchen, so sinken sie mit einer gewissen Menge schweren Sandes auf den Boden des efäßes herab und werden durch ein Rohr G¹ .1 das Gefäß A^% überführt, während der leichtere Sand stromaufwärts zu einem Auslaß G² und von hier zu einem Sandsarnmler J gelangt, dessen Wasser vermittels einer Pumpe J¹ in den Behälter D zurückgepumpt werden kann.

Um die Metallballen von dem schweren Sand zu trennen, wird die Mischung in den Gefäßen A⁵, Α^Ά einer weiteren Rührung unterworfen und hierauf in einen zweiten Sichter K gebracht, aus welchem die Erzballen durch ein Rohr K¹ vom Boden des Sichters in ein Gefäß L überführt werden, während der Sand durch das Rohr K'² nach einem Gefäß M gelangt, dessen Wasser ebenso wie das Wasser aus dem Gefäße L durch eine Pumpe M¹ der Wiederverwendung zugeführt wird.

Bei Ausführung des Prozesses mit einem Zusatz alkalischer Seife an Stelle des Säurezusatzes wird die Seife in geeigneter Menge mit dem mit Aufwärtsstrom arbeitenden Sichter eingebracht. Die Zuführung sowohl der Säure und des Öls als auch das Rühren und Entleeren werden nach Zeit geregelt, um das Setzen und Ausbringen des Metalles konstant zu erhalten. Zur mechanischen Trennung der Erzballen von den Gangteilchen können beliebige Scheider verwendet werden. Die zu verwendende Menge des/ Öles hängt unter anderem ab von seiner Dickflüssigkeit und der Feinheit der Erze. Je mehr öl verwendet wird, desto größer, weicher und weniger zahlreich sind die Erzballen. Mit ungefähr 10 Prozent öl (vom Metallgehalt des Erzes) erhält man verhältnismäßig wenige, sich weich anfühlende Öl-Erzklumpen, während Öl, in Überschuß verwendet, die ganze aus einzelnen ölüberzogenen Körnern bestehende metallhaltige Masse in einem einzigen Klumpen ausbringen kann. Ist die gewählte Menge des Öls 4 bis 6. Prozent des Gewichtes der metallhaltigen Erzteile, so erhalten die Ballen die geeignetste Größe und Schwere für die Aufbereitung durch Aufstromsichter und dergleichen.

Die Menge des Emulsionsmittels hängt ab von der Viskosität und Natur des Öles. Wird Seife verwendet, so genügt ein Zusatz von 3 bis 5 Gewichtsteilen, wobei diese Menge von Seife ungefähr in 10 Teilen Wasser aufgelöst wird. Für die Emulgierung ist eine niedrige Alkalinität des Emulsionsmittels sehr vorteilhaft.

Für das Verfahren kann animalisches, vegetabilisches oder mineralisches Öl oder eine Mischung solcher verwendet werden. Auch können solche Kohlen- oder Holzteerprodukte oder sonstige Stoffe verwendet werden, deren

physikalische Affinität wie die der Öle für Metallverbindungen verschieden ist von derjenigen für Gangteilchen.

Als Emulsionsmittel kann jede Substanz genommen werden, welche geeignet ist, das Öl in fein verteiltem Zustande im Wasser verteilt zu erhalten, ohne selbst einen Einfluß auf die Mineralien auszuüben oder die gattierende Wirkung des Öls zu beeinträchtigen, wie z. B. Seife, alkalische Kresylate oder andere Substanzen, deren Lösungen im Wasser beim Rühren Schaum bilden. Das Emulsionsmittel scheint eine entschiedene Wirkung auf die vorbeschriebene Ballenbildung zu haben. Holzteer und einige Kohlenteerprodukte liefern beim Rühren mit schwachen alkalischen Lösungen lösliche Harze, Kresylate usw., welche selbst Emulsionsmittel sind und den größten Teil des angewendeten Teeres oder Teerproduktes zur Emulsion bringen.

Bei dem vorliegenden Verfahren wird die Menge des Emulsionsmittels je nach der Menge des angewendeten Öls so niedrig als möglich gehalten, um unnötige Verschwendung an Alkali zu verhüten. Wird Seife verwendet, so tritt die Fettsäure an die Erzteilchen und kann nachträglich wieder gewonnen werden. Die Herstellung der Emulsion kann in manchen Fällen, z. B. bei Verwendung schwererer Öle oder Teerarten, dadurch unterstützt werden, daß diese zuerst mit einer kleinen Menge einer Fettsäure oder eines fetten Öls gemengt werden. Es ist vorteilhaft, während des Verlaufes des ganzen Prozesses ein und dasselbe Emulsionsmittel zu verwenden.

Um das Öl nach Trennung der Erzballen vom Gangstein wieder zu gewinnen, können die Ballen mit verstärkten Emulsionsmitteln behandelt werden, wobei das Abstreifen der Ölschichten durch Abreibung unterstützt werden kann. Die Verstärkung des Emulsionsmittels kann durch die Vergrößerung seiner Menge oder der in Lösung befindlichen Base oder beider bewirkt werden, wobei die Stärke der Lösung von dem verwendeten Öle und der Natur des metallischen Minerals abhängt. Bei Anwendung von öliger Seife und Ätzkali genügt ^J/₄ Prozent bis 3 oder 4 Prozent des einen oder anderen in Lösung, wobei die schwieriger zu emulgierenden Öle, wie z. B. die Ölrückstände, eine größere Menge des Emulsionsmittels beanspruchen. Das Öl wird in verdünnter Emulsion zurückgewonnen und durch längeres Stehen getrennt; die abgeschöpfte oder konzentrierte Emulsidnsflüssigkeit dient dann zur frischen Erzausbringung, und ihre Trennung selbst kann mechanisch erfolgen.

Bei Verwendung von naßgemahlenem Erz muß der größte Teil des Wassers zwecks Wiederverwendung in der Mühle entfernt werden, wobei der Schlamm abgesetzt und das nasse Erz allein in die Rührvorrichtungen eingebracht und durch Zusatz von angesäuertem Wasser oder einem geeigneten Emulsionsmittel verdünnt wird.

In manchen Fällen, z. B. bei geringhaltigen Erzen, werden zur Beförderung der Erzballenbildung Erzpulver oder sonst andere Stoffe, die sich für diesen Prozeß eignen, dem Erz zugesetzt. Auch ein Teil der bereits fertigen Erzballen kann als Zusatz verwendet werden.

Zur Ausführung des vorliegenden Verfahrens kann das Erz auf zwei oder drei Größen sortiert werden, welche dann getrennt voneinander dem Verfahren unterzogen werden. Gewisse Erze lassen es vorteilhaft erscheinen, als . Rührvorrichtungen zylindrische Drehtrommeln oder sonstige das Bilden von Erzballen durch rollende Bewegung der Masse befördernde Vorrichtungen zu verwenden. Wenn man mit saurem Wasser arbeitet, so nimmt man zweckmäßig 0,1 bis 0,5 Prozent Säure. Bei Abwesenheit einer Säure oder des Emulsionsmittels zeigt das Öl das Bestreben, sowohl die Gangmasse oder einen Teil derselben als auch die metallhaltigen Teilchen zu überziehen. Die Praxis hat gelehrt, daß die angegebene schwache Ansäuerung genügend ist, um das Überziehen der Gangmasse mit Öl zu verhindern, während sie anderenteils ungenügend ist, in Verbindung mit dem Wasser die Metalle chemisch zu beeinflussen.

Bei Anwendung alkalischen Wassers ist es vorteihaft, dessen Alkalinität je nach der Natur des bebandelten Minerals zu ändern, wobei es ratsam ist, außer dem Alkali je nach der Natur des verwendeten Wassers ungefähr Y₂ Prozent von Seife oder von einem sonstigen Emulsionmittel zuzusetzen; es ist selbstverständlich, daß der Zusatz von Seife genügend sein muß, um immer ungefällte Seife zurückzulassen.

Bei Anwendung von alkalischer Lösung eines Emulsionsmittels ist es ratsam, den Betrag des freien Alkalis im Verhältnis zu der frei.vorhandenen Seife niedrig zu halten, wenn letztere das Emulsionsmittel bildet. So genügten beispielsweise 0,25 Prozent freier Seife mit 0,025 Prozent freien Alkalis, um Kalzit von öl frei zu halten, während 0,3 Prozent freier Seife und 0,03 Prozent freien Alkalis den Einfluß von Öl auf Quarz verhütet; stärkere Lösungen, z. B. 0,5 Prozent Seife mit 0,05 Prozent Alkali, verhinderten den Ölüberzug an Granat. Diese Angaben beziehen sich auf solche Fälle, bei welchen leichte Öle, namentlich Paraffin, verwendet wurden.

Wenn der Gehalt an freier Seife bis auf ι Prozent oder der des freien Alkalis bis auf ungefähr ^]/₄ Prozent vergrößert wurden, so wurde es schwierig, das Zusammenballen gewisser metallischer Substanzen, z.B. Zinkblende, Eisen oder Kupferkiesen, hervorzubringen. Es ist daher sorgfältig darauf zu achten, daß der Betrag der vorhandenen Seife oder des Alkalis jene Menge nicht

ίο übersteigt, welche zum Verhüten des Zusammenballens des tauben Gesteins erforderlich ist.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Verfahren zur Aufbereitung von

Erzen unter Anwendung von Öl und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß das Erzpulver in (saurem oder alkalischem bezw. seifigem) Wasser mit einer in diesem fein verteilten und so gering bemessenen Ölmenge innig verrührt wird, daß sich die metallhaltigen Erzbestandteile zu einzelnen Ballen (Körnern, Kugeln) zusammenschließen , welche trotz des Ölgehaltes spezifisch schwerer oder doch nicht leichter, jedenfalls aber wesentlich größer als die unbeeinflußt gebliebenen Teilchen des tauben Gesteins sind und von letzteren durch Stromsichter und dergleichen mechanisch getrennt werden können.
2. Ausführungsart des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Öl in die Rührbottiche eingeführt wird, nachdem es durch Seife oder dergleichen in emulgierten Zustand gebracht ist.
3. Ausführungsart des Verfahrens nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Erz als Erzbrei, d. h. mit Wasser verrührt, zugeführt wird, so daß das Öl nur mit durch Wasser zunächst angefeuchteten Erzteilchen in Berührung kommt.·
4. Ausführungsart des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erz in gleichmäßig rollende Bewegung gebracht wird, wodurch die Bildung der Erzkugeln erleichtert wird.
5. Ausführungsart des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rührbade Stoffe, deren physikalische Affinität zum Öl das Agglomerieren der metallhaltigen Mineralien und damit die Bildung der mit Öl überzogenen Erzballen unterstützt, z. B. Reinerzpulver oder schon fertige Öl-Erzballen zugesetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.