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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Anreichern von Schwefelkies
und Arsenkies enthaltenden Sulfiderzen durch Schaumflotation.
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Es ist ein technisches Problem, auf wirtschaftlibhe Weise Kieserze
von gleichzeitig anwesendem Arsenkies zu befreien. Arsenkies ist in immer größerem
Umfang in den leichter zugänglichen Erzen enthalten, nachdem arsenfreie Erzlagerstätten
weitgehend erschöpft sind. Arsenkies bildet in diesen Erzen eine erhebliche Verunreinigung,
die sich sowohl beim Anreichern als auch bei der späteren met&'urgischen Behandlung
schwer abscheiden läßt. Das, Entfern= des Arsells durch metallurgische Prozesse
kann unter Umständen mit so, großen Schwierigkeiten und, mit einem so großen Kostznaufwand
verbunden sein, daß die Kosten zum Entfernen des Arsens den Wert des Produktes übersteigen.
Läßt sich dagegen, dm-Arsen durch Anreichern entfernen, so stellt der Arsenkies
ein Nebenprodukt dar, welches unter Umständen wertvoll sein kann.
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Aus diesen Gründen wird schon lange versucht, Arsenkies durch Flotation
zu entfernen. Dies erfolgt üblicherweise, indem der Arsenkies bei einer selektiven
Flotation von übrigen Sulfiden gedrückt wird. Gegenstand des älteren Patents
1280 774 ist ein Verfahren zur selektiven Aktivierung von Schwefelkies und
Drücken von Arsenkies, nach welchem zuerst sowohl Schwefelkies als auch Arsenkies
in einem alkalischen Milieu mit Kalziumionen mittels Zusatz von Hydratkalk gedrückt
wird, worauf die überschüssigen Kalziumionen durch Zusatz von Kalziumionen fällenden
Ionen, wie Karbonationen, entfernt werden, und dann die Selektivität durch Zusatz
von Ammoniumionen zur Trübe vor der Schwefelkiesflotation, aber nach dem Zusatz
von kalziumfällenden Ionen erhöht wird.
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Die erfindungsgemäße Weiterentwicklung dieses Verfahrens erbringt
vor allem große wirtschaftliche Vorteile, indem billigere Rohstoffe verwendet werden
können, die Selektivität erhöht und die Qualität des erhaltenen Produktes verbessert
wird und nach dem Verfahren gemäß der Erfindung die Handhabung erheblich erleichtert
wird. Es ist auch möglich, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren das Flotationsverfahren
weitgehend zu automatisieren. Das Verfahren stellt somit gegenüber bekannten Verfahren
einen wesentlich technisch-wirtschaftlichen Fortschritt dar.
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Das erfindungsgemäße Verfahren geht davon aus, daß bei selektiver
Flotation. in alkalischem Milieu in bereits bekannter Weise mit einem Sammler vom
Sulfhydrattyp, wobei sowohl Schwefelkies als auch Arsenkies zuerst durch Zusatz
von Kalziumionen passiviert und der Schwefelkies dann selektiv aktiviert wird. Die
Erfindung besteht darin, daß die Ammoniumionen in Form von Ammoniak oder Ammoniumhydroxydlösung
zugesetzt werden und daß als kalziumfällendes Mittel Schwefelsäure dient. Die Ammoniumionen
werden in einer Menge, bezogen auf die Flüssigkeitsphase der Trübe, von
75 bis 350 mg/l, vorzugsweise 150 bis 250 mg/1 zugesetzt.
Die Schwefelsäure wird in einer solchen Menge zugesetzt, daß der pH-Wert der Trübe
am Anfang der Schwefelkiesflotation zwischen 8,5 und 10,5 liegen wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß das Ammoniak zuerst in geeigneter
Menge und die Schwefelsäure dann zurgleichzeitigen pH-Regelung und Kalziumausscheidung
zugesetzt wird. Wie aus der Abbildung ersichtlich, kann diese bevorzugte Ausführungsfdrm
vorteilhaft automatisiert werden.
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Der Vorteil des, Verfahrens nach der Erfindung wird an Hand eines
Vergleiches mit bereits bekannten Verfahren erläutert, worin die Ammoniumionen der
Trübe in Form eines Ammoniumsalzes zugesetzt werden, wobei die Verwendung von Ammoniumnitrat
vorgezogen wurde und Karbonationen in Form von Natriumkarbonat dann zugesetzt wurden.
Das Verfahren bedeutet eine etwa 200/,ige Reduktion der Gesamtk-ostr.n für die Flotationsstufe,
indem die Reagenzk,gst= auf Ebi2 HäMe abnehmen.
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Wie aus dem nachstehenden, vergleichenden Beispiel hervorgeht, ergibt
sich auch eine wesentliche Qualitätserhöhung des Endproduktes.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auch der Vorteil verbunden
sein, daß die Handhabung der Reagenzien wesentlich vereinfacht wird. Ammoniumnitrat
und Natriumkarbonat werden in Säcken geliefert, was entweder eine anstrengende manuelle
Arbeit oder eine aufwendige Dosiervorrichtung erfordert, während die Reagenzien
nach der Erfindung beim Abziehen aus Behältern leicht dosiert werden können, was
seinerseits eine Autornatisierung des Verfahrens erlaubt.
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Ein bevorzugtes System nach der Erfindung ist nachstehend an Hand
der Zeichnung beschrieben.
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Die Zeichnung zeigt einen Vorbehandlungsbehälter 1,
welchem
eine Trübe, bestehend aus gernahlenem Erz in wäßriger Suspension, entweder direkt
von einer Mühle oder von einer vorhergehenden Flotationsstufe über die Leitung 2
zugeführt wird. Die Trübe, die sowohl Schwefelkies aus auch Axsenkies enthält, wird
zwecks Passivierung derselben in dem Behälter 1 mit Hydratkalk über die Leitung
3 versetzt. Gegebenenfalls kann die Trübe, falls sie vorher einer Flotation
unterworfen worden ist, bereits Ca-Ionen enthalten. Von dem Behandlungsbehälter
1 wird die Trübe zu einem Mischer 4 weitergeleitet und passiert dabei einen
Dichtefühler 5 und ein Mengenmeßgerät 6.
Die Größen Dichte und Menge
stehen im direkten Verhältnis zum Wassergehalt, welcher somit mit diesen Größen
bestimmt werden kann. Dies erfolgt mittels eines Reglers 7, der das Ventil
8 einer Zuleitung 9
für Ammoniak von einem Vorrat 10 zu dem
Mischer 4 regelt, so daß ein vorbestimmter Ammoniumgehalt in der wäßrigen Phase
der Trübe eingestellt wird. Die Trübe wird dann in einen Mischer 11 geleitet,
in welchem ein pH-Meßgerät 12 vorgesehen ist, das über einen Regler 13 den
Zusatz von Schwefelsäure über ein Ventil 14 in der Leitung 15 von dem Vorrat
16
regelt. Von dem Mischer 11 wird die Trübe einer Flotationsanlage
17 zugeführt, worin der Schwefelkies abflotiert und als ein im wesentlichen
arsenkiesfreies Konzentrat über die Leitung 18 gewonnen wird, während die
arsenkieshaltigen Abgänge über die Leitung 19 abgeführt werden. Ehe die Trübe
der Flotationsanlage 17 zugeführt wird, kann diese auf höchstens
60'C mit direktwirkendem Dampf in einem weiteren Mischer 20 erwärmt worden
sein, in welchem ein Temperaturfühler 21 über einen Regler 22 ein Ventil in einer
Zuleitung 24 für Dampf betätigt.
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Dieser Dampfzusatz hat sich bewährt und erfolgt zweckmäßig im Zusammenhang
mit dem Sammlerzusatz, kann aber auch während der Flotation selbst erfolgen. Durch
Verwendung von direktwirkendern Dampf kann die Temperatur der Trübe auf
50 bis 60'C erhöht werden, was die Schwefelkiesflotation
beschleunigt.
Durch thermische Schockwirkung wird außerdem der Arsenkles weiter passiviert.
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B e i s p i e 1
Es werden Ergebnisse von einer Schwefelkiesflotation
nach A. dem Verfahren nach Patent 1280 774 mit B. solchen nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren verglichen.
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Beim Versuch
A wurden Ammoniumnitrat und Natriumkarbonat als
Reagenz verwendet, wobei folgende Ergebnisse erzielt wurden:
| Tabelle 1 |
| Produkt Gewichts- Gehalte Verteilung, 0/" |
| pro s i As s As |
| Schwefelkieskonzentrat ..................... 4U
50,8 0,30 71,4 29,9 |
| Schwefelkiesrohkonzentrat .................. 61,4 42
' 8 0,55 90,8 82,4 |
| Abgänge .................................. 38,6 6,9 0.19
9.2 17,6 |
| Summe = Aufgabe ......................... 100,0 28,9
0,41 100.0 100,0 |
Beim Versuch B werden Ammoniak und Schwefelsäure aernäß vorliegender Erfindung verwendet,
wobei folgende Ergebnisse erreicht wurden:
C
Bei den Versuchen wurde in beiden Fällen eine Trübe von einer Aufbereitungsanlage
verwendet, weiche einer Flotation von Kupfer- und Zinkmineral ausgesetzt worden
ist. Der pH-Wert der Trübe war nach der Zinkflotation
11,8 und deren Kalziumionengehalt
war j00 mgil.
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Beim Versuch A wurden Natriumkarbonat in einer Menge von 1000g/t
und Ammoniumnitrat in einer Menge von 1500g/t zugesetzt. Die Flotation wurde mit
200g/t Kaliumäthylxanthat durchgeführt. Das erhaltene Rohkonzentrat wurde dreimal
repetiert. Beim Versuch B wurden 340 g/t Ammoniumhydroxyd und 720 g/t Schwefelsäure
zugesetzt, wobei äer pH-Wert auf 9,5 abnahm. Die Flotation wurde mit 200
git Kaliumäthylxanthat durchgeführt. Das erhaltene Rohkonzentrat wurde dreimal repetiert.
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Die Versuche zeigen, daß der Schwefelgehalt bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren höher wird. während der Arsengehalt niedriger wird. Die verbesserte Qualität
des erhaltenen Produkts zusammen mit den erheblichen wirtschaftlichen Vorteilen
bei der erfindungsgemäßen Flotation zeigen. daß dieses Verfahren einen wesentlichen
technischen Fortschritt mit sich bringt.