DE2117981B2

DE2117981B2 - Verfahren zum Abtrennen von feinen Mineralteilchen aus einer Mischung mit anderen festen Teilchen

Info

Publication number: DE2117981B2
Application number: DE2117981A
Authority: DE
Inventors: Norman Owen Par Clark; William St. Austell Windle
Original assignee: English Clays Lovering Pochin & Co Ltd St Austell Cornwall (ver Koenigreich)
Current assignee: English Clays Lovering Pochin & Co Ltd St Austell Cornwall (ver Koenigreich)
Priority date: 1970-04-15
Filing date: 1971-04-14
Publication date: 1981-02-19
Also published as: JPS529623B1; FR2086084A1; DE2117981A1; US3868318A; GB1352515A; FR2086084B1; DE2117981C3; CA953249A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen von feinen Mineralteilchen mit einer Sinkgeschwindigkeit im Schwerkraftfeld bei 20⁰C von höchstens 1 mm/h aus einer Mischung mit anderen festen Teilchen. In vielen hidustriezweigen werden Teilchen mit geringen Abmessungen von größeren Teilchen mittels Sedimentation unter dem Einfluß der Schwerkraft oder dem Einfluß von Zentrifugalkräften abgetrennt. Falls jedoch die betreffenden Teilchen so klein sind, daß ihre Sinkgeschwindigkeit bei 20° C in einer vollständig ausgeflockten wäßrigen Suspension höchstens 1 mm/ Stunde beträgt, dann läßt sich eine solche übliche Abtrennung mittels Sedimentation im großtechnischen

ίο Maßstab nur in den seltensten Fällen durchführen.

Da jedoch häufig die Notwendigkeit besteht, feine Mineralteilchen mit einer entsprechenden niedrigen Sinkgeschwindigkeit von anderen feinen Mineralteilchen abzutrennen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine solche Abtrennung auf einfache und zweckmäßige Weise auch im großtechnischen Maßstab zu ermöglichen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Abtrennen von feinen MineraJteilchen mit einer Sinkgeschwindigkeit im Schwerkraftfeld bei 20° C von höchstens 1 mm/h aus einer Mischung mit anderen festen Teilchen ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Aufschlämmung dieser Mischung herstellt, daß man zu dieser Aufschlämmung feste, als Adsorptionsmittel

2'» dienende Teilchen mit einem mittleren Durchmesser von mindestens 10 μ, die in Form von Granulaten oder in Form von kurzen Fasern vorliegen, zugibt, daß man das Adsorptionsmittel mit den darauf adsorbierten feinen Mineralteilchen von den anderen Komponenten

so der Mischung abtrennt und schließlich die feinen Mineralteilchen von dem Adsorptionsmittel desorbiert. Die erfindungsgemäß abzutrennenden feinen Mineralteilchen können dabei im Gemisch mit gröberen Teilchen der gleichen Mineralart und/oder im Gemisch

i") mit feinen Teilchen einer oder mehrerer anderer Mineralarten vorliegen.

Die festen Teilchen des Adsorptionsmittels liegen beim erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise in Form von kurzen Fasern vor, die eine Länge von 1 bis

-to 3 mm aufweisen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführurigsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die die abzutrennenden feinen Teilchen enthaltende Mischung vor Zusatz des Adsorptionsmittels in eine vollständig

■*"> ausgeflockte Aufschlämmung überführt, indem man 0,05 bis 0,5 Gewichtsprozent, bezogen auf den Geha't an den Mineralteilchen, eines geeigneten Entflockungsmittels zusetzt.

Als Entflockungsmittel eignet sich beispielsweise ein

*>o kondensiertes Phosphat, wie Natriumhexametaphosphat, Tetranatriumpyrophosphat oder Natriumtripolyphosphat. Auch kann zu diesem Zweck ein lösliches Salz einer Polykieselsäure oder ein lösliches Salz einer Polyacrylsäure oder Poiymethacrylsäure mit einem

"'■) Durchschnittsmolekulargewicht (Zahlenmittel) im Bereich von 700 bis 10 000 oder ein von mirdestens einer Vinylverbindung und mindestens einer ungesättigten Carbonsäure oder zu einer solchen Carbonsäure hydrolysierbaren Verbindung abgeleitetes Mischpolymerisat mit einem Durchschnittsmolekulargewicht (Zahlenmittel) von 700 bis 10 000 eingesetzt werden.

Diese ausgeflockte Aufschlämmung wird dann mit den festen Teilchen des Adsorptionsmittel"; in Berührung gebracht, welches gleichfalls ein Mineral ist und

h^c- aus Teilchen mit einem mittleren Durchmesser von. mindestens 10 Mikron besteht, welche vorzugsweise wesentlich größer sind als die größten Teilchen der abzutrennenden Mineralart.

Die Teilchen des Hilfsstoffes werden vorher zweckmäßig mit einem oberflächenaktiven Mittel behandelt. Dabei kann das Adsorptionsmittel aus der gleichen Mineralart bestehen, wie die abzutrennenden Mineralteilchen, oder es kann sich davon unterscheiden. Im ί allgemeinen haben die Teilchen des Adsorptionsmittels eine Sinkgeschwindigkeit im Schwerkraftfeld von mindestens 20 cm/h, gemessen an einer wäßrigen Suspension bei 20⁰C. In manchen Fällen enthält das betreffende abzutrennende Mineral überhaupt keine i» groben Teilchen, beispielsweise, wenn es sich um Kaolin handelt In diesem Fall ist es notwendig, als Adsorptionsmittel eine andere Mineralart zu verwenden. In einigen Fällen können spezifische Eigenschaften bestimmter Mineralarten ausgenutzt werden. Beispiels- ι ΐ weise kann man als Adsorptionsmittel ein Mineral verwenden, dessert hydrophobische Oberfläche den Verbrauch an oberflächenaktivem Mittel auf ein Minimum herabsetzt, beispielsweise Talcum. Auch kann man als Adsorptionsmittel eine Mineralart verwenden, ?< > welche das betreffende oberflächenaktive Mittel chemisorbiert. Schließlich kann man auch eine Mineralart als Adsorptionsmittel einsetzen, deren Oberfläche eine entgegengesetzte elektrische Ladung aufweist wie die Oberfläche des abzutrennenden ersten Minerals. Die Ji Art des einzusetzenden oberflächenaktiven Mittels hängt bei dieser Ausführungsform in gewissem Ausmaß von der Art des Minerals ab, dessen Teilchen abgetrennt werden sollen. Im allgemeinen eignet sich jedoch für diesen Zweck ein langkettiges Amin, welches Vorzugs- «> weise mindestens 8 Kohlenstoffatome enthält, oder ein langkettiges polymeres Entflockungsmittel mit einem Durchschnittsmolekulargewicht (Zühlenmittel) von mindestens 100 000, insbesondere ein Polyacrylamid oder ein Salz einer Polyacrylsäure. i^r>

Sobald die feinen Teilchen des abzutrennenden Minerals mit dem als Adsorptionsmittel verwendeten zweiten Mineral in Berührung kommen, werden die feinen Mineralteilchen infolge des hohen Verhältnisses von Oberfläche zu Gewicht an den gröberen Teilchen i< > des als Adsorptionsmittel verwendeten Minerals absorbiert. In manchen Fällen kann es dabei erforderlich sein, noch weitere geringe Mengen eines oberflächenaktiven Mittels zu der Suspension aus dem Gemisch von abzutrennendem Mineral und Adsorptionsmittel zuzu- ίί setzen. Die festen Teilchen des Adsorptionsmittels, die die abzutrennenden feinen Mineralteilchen absorbiert haben, werden anschließend von den anderen Komponenten der Ausgangsmischung durch an sich bekannte Methoden abgetrennt, beispielsweise durch Absieben, w mittels hydraulischer Cyclone oder mittels absatzweiser bzw. kontinuierlicher Sedimentationsverfahren. Zum Schluß werden die absorbierten feinen Mineralteilchen von den Teilchen des Adsorptionsmittels desorbiert, beispielsweise durch gemeinsames Verrühren in einer ^r>> alkalischen Lösung, vorzugsweise einer 5 Gewichtsprozent Natriumhydroxid enthaltenden Lösung. Auf diese Weise läßt sich eine gute Trennung der feinen Mineralteilchen von den festen Teilchen des Adsorptionsmittels erzielen. ·><>

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die mit den abzutrennenden Mineralteilchen beladenen Teilchen des Adsorptionsmittels durch Schwimmaufbereitung (Flotation) von der wäßrigen Aufschlämmung abge- ^M trennt. Für die Durchführung der Flotation kommen im wesentlichen die beiden nachstehenden Arbeitsweisen A und B in Betracht:

Arbeitsweise A

Eine Mischung aus den abzutrennenden Mineralteilchen und einem als Adsorptionsmittel dienenden zweiten Mineral vird zu einer wäßrigen Aufschlämmung mit einem Feststoffgehalt von mindestens 20 Gewichtsprozent aufgearbeitet, welche anschließend mäßig gerührt wird. Während oder vor dsm Rühren werden zu der wäßrigen Aufschlämmung folgende weitere Stoffe hinzugesetzt:

(a) Ein Entflockungsmittel,

(b) ein Alkali zwecks Einstellung des pH-Wertes der wäßrigen Aufschlämmung auf einen alkalischen Bereich und

(c) ein Sammler für eines der beiden Mineralien.

Nach dem Rühren setzt man der Aufschlämmung auch noch einen Schäumer hinzu. Diese mit Chemikalien versetzte Aufschlämmung speist man dann, gegebenenfalls nach Verdünnen bis auf einen Feststoffgehalt von 15 bis 30 Gewichtsprozent, in eine Flotationszelle mit einer zentral angeordneten, unter dem Flüssigkeitsspiegel befindlichen Prallplatte tin. In dieser Zelle wird die übliche Flotation durchgeführt, und man erhält ein Schaumprodukt, welches im wesentlichen aus einem der beiden Mineralarten besteht, sowie eine abgezogene Trübe, welche im wesentlichen die andere Mberalart enthält. Als Entflockungsmittel eignet sich für diese Ausführungsform beispielsweise Natriumsilicat, welches zweckmäßig in einer Menge von 0,454 bis 5,44 kg je 1016 kg des Gemisches der beiden Mineralarten angewendet wird. Der pH-Wert der wäßrigen Aufschlämmung kann durch Zusatz von Ammoniumhydroxid oder eines anderen Alkalis auf den gewünschten Wert im alkalischen Bereich angehoben werden. Ammoniumhydroxid wird für diesen Zweck im allgemeinen in Mengen von 0,454 bis 5,44 kg je 1016 kg der Mineralmischung angewendet. Als Sammler kann beispielsweise eine Fettsäure mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen verwendet werden.

Bevorzugt werden für diesen Zweck Ölsäure und Laurinsäure. ölsäure wird dabei im allgemeinen in Mengen von 0,68 bis 3,402 kg je 1016 kg der Mineralmischung angewendet. Als Schäumer eignet sich beispielsweise Kiefernöl oder ein PolypropylenglvKolmethyl- oder -äthyläther. Gewünschtenfalls kann auch noch ein Aktivator mitverwendet werden, beispielsweise ein wasserlösliches Salz eines Schwermetalls oder eines Erdalkalimetalls, einschließlich Magnesium, wie Bleiacetat oder Calciumchlorid.

Arbeitsweise B

Die Mischung aus der Mineralart mit den abzutrennenden feinen Tei'chen und einem zweiten als Adsorptionsmittel dienenden Mineral wird zu einer wäßrigen Aufschlämmung mit einem Feststoffgehalt von mindestens 20 Gewichtsprozent aufgearbeitet, und dann setzt man Mineralsäure hinzu, bis der pH-Wert höchstens noch 4,0 beträgt. Anschließend setzt man einen kationaktiven Sammler zusammen mit einem Schäumer zu der wäßrigen Aufschlämmung hinzu. Diese mit Chemikalien versetzte wäßrige Aufschlämmung wird anschließend mäßig gerührt und dann in eine Flotationszelle eingespeist, wobei man gewünschtenfalls den Feststoffgehalt vorher durch Verdünnen auf einen Wert im Bereich von 15 bis 30 Gewichtsprozent eingestellt hat. Auch bei dieser Arbeitsweise ist die Flotationszelle mit einer zentral angeordneten und unterhalb des Flüssigkeitsspiegel befindlichen Prall-

platte versehen. Das bei der Flotation gebildete Schaumprodukt enthält praktisch die gesamte Menge einer der beiden Mineralarten, es wird abgetrennt und dann zerstört man den Schaum durch Besprühen mit Druckwasser. Der kationaktive Sammler wird zweckmäßig in Form eines aliphatischen Amins mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen oder in Form eines Acetats oder Hydrochlorids eines solchen Amins eingesetzt Zweckmäßig werden 0,091 bis 0,907 kg des Sammlers je 1016 kg der Mineralmischung verwendet. Als Schäumer eignet sich auch in diesem Fall Kiefernöl oder ein Polypropylenglykolmethyl- oder -äthyläther. Dabei wird der Schäumer in praktisch den gleichen Gewichtsmengen eingesetzt wie der Sammler. Auch in diesem Fall werden die feinen Mineralteilchen von den Teilchen des Adsorptionsmittels anschließend in an sich bekannter Weise abgetrennt. Bei dieser Ausführungsform können als oberflächenaktive Mittel langkettige polymere Entflockungsmittel verwendet werden, beispielsweise Polyacrylamid oder ein Salz einer Polyacrylsäure mit einem Durchschnittsmolekulargewicht (Zahlenmittel) von mindestens 100 000. Bei dieser Arbeitsweise B ist es jedoch erforderlich, größere Mengen der oberflächenaktiven Mittel zu verwenden als bei Arbeitsweise A, doch besteht wiederum der Vorteil, daß dabei feinere Teilchen des Adsorptionsmittels verwendet werden können.

Gemäß einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Mineralart, aus der die feinen Teilchen bestehen, wiederum in eine vollständig ausgeflockte Suspension überführt, beispielsweise mittels der vorstehend beschriebenen Maßnahmen. Anschließend werden zu dieser Aufschlämmung Teilchen des Adsorptionsmittels in Form von Fasern zugesetzt. Dabei können die folgenden Fasertypen verwendet werden:

a) Fasern, die im natürlichen Zustand auf der gesamten

Länge Wasserstoffionen oder andere kationische Gruppen aufweisen;

b) Fasern, die durch Adsorbieren kationisch oberflächenaktiver Verbindungen in solche Fasern mit Eigenschaften des Typs a) überführt worden sind;

c) Mineralfasern, z. B. Asbest.

Solche Fasern werden beispielsweise durch Rühren in der ausgeflockten Mineralsuspension dispergiert und dabei absorbiert die Faseroberfläche die feinen Mineralteilchcn. Anschließend werden die beladenen Fasern von der Suspension abgetrennt und dann können die feinen Mineralteilchen in an sich bekannter Weise von der Faseroberfläche desorbiert werden. Oberflächenaktive Verbindungen, welche sich sehr gut gemäß b) zur Erzeugung von Faseroberflächen eignen, die Wasserstoff ionen oder andere kationische Gruppen aufweisen, sind vor allem kationische Stärkesorten, kationische Polyamine oder Polyäthylenimine.

Anstelle einer einzigen Mineralart, welche feine Teilchen enthält, können selbstverständlich im Verfahren der Erfindung auch Mineralmischangen als Ausgangsmaterial eingesetzt werden. Sobald diese Ausgangsmischung mit den festen Teilchen des Adsorptionsmittels in Berührung gebracht wird, werden die feinen Teilchen einer in der Mischung enthaltenen Mineralart bevorzugt von den Teilchen des Adsorptionsmittels adsorbiert, wobei im allgemeinen die adsorbierte Mineralart diejenige ist, welche die größte Affinität für das oberflächenaktive Mittel aufweist, mit welchem die Oberfläche der Teilchen des Adsorptionsmittels behandelt worden ist, oder welche die größte Affinität für die natürliche Oberfläche der Teilchen des Adsorptionsmittels aufweist. Die Abtrennung der beladenen Teilchen des Adsorptionsmittels von den '· übrigen Komponenten der Ausgangsmischung bzw. die Desorption der absorbierten Mineralstoffteilchen von den festen Teilchen des Adsorptionsmittels erfolgt in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben.

Die nachstehenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Gebändeter Kalkstein wird zerkleinert und die festen Teilchen mit einer Größe im Bereich von 0,152 bis 0.295 mm werden mit einer verdünnten Lösung eines

i> Polyacrylamids mit einem Durchschnittsmolekulargewicht (Zahlenmitiel) von 1 000 000 in einer Menge entsprechend 0,045 kg des Polyacrylamids je 1016 kg des Kalksteins behandelt. Außerdem wird eine lOgewichtsprozentige Suspension eines Kaolins, welcher 1

2i> Gewichtsprozent Teilchen mit einer Größe entsprechend einer Siebmaschen weite von mehr als 10 μ und 35 Gewichtsprozent an Teilchen mit einer Größe entsprechend weniger als 0,5 μ Maschenweite (diese kleinen Teilchen haben eine Sinkgeschwindigkeit im Schwer-

.' · kraltfeld bei 20⁰C von höchstens 1 mm/Stunde) enthält, durch Zusatz von 0,30 Gewichtsprozent Natriumhexametaphosphat, bezogen auf das Trockengewicht an Kaolin, ausgeflockt. Der in der vorstehend beschriebenen Weise behandelte Kalkstein, welcher in diesem Fall

JM als Adsorptionsmittel dient, wird dann zu der ausgeflockten Kaolinsuspension zugesetzt, und diese Mischung wird 10 Minuten lang mäßig gerührt, worauf man die Suspension 3 Minuten lang stehenläßt. Die Mischung trennt sich dabei in eine untere Schicht,

··> welche im wesentlichen die Kalksteinteilchen mit daran absorbierten feinen Kaolinteilchen enthält, und in eine überstehende Schicht, welche die weniger feinen Kaolinteilchen enthält. Anschließend wird die Teilchengröße des Kaolins in der überstehenden Schicht

in bestimmt, und es zeig¹ sich, daß dieser Kaolin 1.5 Gewichtsprozent an Teilchen mit einer Größe entsprechend einer Maschenweite von mehr als 10 μ und außerdem 13 Gewichtsprozent an Teilchen mit einer Größe entsprechend einer Maschenweite von weniger

■ι' als 0.5 μ enthält. Auf diese Weise sind also die feinen Mineralteilchen mit einer Sinkgeschwindigkeit im Schwerkraftfeld bei 20°C von höchstens 1 mm/h von den gröberen Kaolinteilchen abgetrennt worden. Anschließend werden die auf dem Kalkstein absorbier-

" ten feinen Kaolinteilchen von diesem desorbiert, indem man diese Mischung in einer wäßrigen Lösung rührt, welche 5 Gewichtsprozent Natriumhydroxid enthält. Anschließend setzt der Kalkstein ab und der Kaolin verbleibt in Suspension.

Beispiel 2

Eine Kalksteinprobe mit einer Teilchengröße im Bereich von 0,076 bis 0,295 mm wird mit einer verdünnten wäßrigen Suspension eines Polyacrylamids ■v.' mit einem Durchschnittsmolekulargewicht (Zahlenmittel) von 500 000 behandelt, wobei 0,045 kg Polyacrylamid je 1016 kg Kalkstein angewendet werden. Außerdem wird eine lOgewichtsprozcntige Suspension von Kaolin hergestellt, der I Gewichtsprozent Teilchen • mit einer Größe entsprechend einer Siebmaschenweite von mehr als 10 μ sowie 4t Gewichtsprozent Teilchen mit einer Größe entsprechend einer Siebmaschenweite von weniger als 0,5 μ enthält. Die zuletzt genannten

feinen Teilchen haben eine Sinkgeschwindigkeit bei 20° C im Schwerkraftfeld von höchstens 1 mm/h. Durch Zusatz von 2,268 kg Natriumsilicat je 1016 kg des Kaolins wird diese Suspension ausgeflockt. Anschließend werden die behandelten Kalksteinteilchen als Adsorptionsmittel zu der Kaolinsuspension zugesetzt, und diese Mischung wird 10 Minuten lang gerührt. Anschließend setzt man 0,091 kg ölsäure je 1016 kg Mineralmischung zu und rührt weitere 15 Minuten, worauf man die gerührte Mischung in eine Flotationszelle überführt und dabei den Kalkstein als Schaumprodukt entfernt Es wird die Größe der Kaolinteilchen in der verbleibenden Mineraltrübe bestimmt und gefunden, daß dieser Kaolin 2,1 Gewichtsprozent an Teilchen mit einer Größe entsprechend einer Siebmaschenweite von mehr ais lö μ und 22 Gewichtsprozent an Teilchen mit einer Größe entsprechend einer Maschenweite von weniger als 0,5 μ enthält Auf die beschriebene Weise sind also die feinen Kaolinteilchen mit einer Sinkgeschwindigkeit im Schwerkraftfeld bei 20° C von höchstens 1 mm/h von den gröberen Kaolinteiichen abgetrennt wordei;.

Beispiel 3

Eine wäßrige Pulpe aus gebleichtem Sulfitzellstoff wird auf einem Sieb mit einer Maschenweite von 0,152 mm ausgewaschen, und auf diese Weise werden die feinen Teilchen entfernt Anschließend werden die auf dem Sieb verbliebenen Fasern zu einer 5gewichtsprozentigen wäßrigen Suspension aufgearbeitet, welcher unter Rühren eine im Handel erhältliche kationische Stärke in einer Menge entsprechend 2,268 kg je 1016 kg Fasern zugesetzt werden. Die so behandelten Fasern werden dann als Adsorptionsmittel einer 15gewichtsprozentigen wäßrigen Kaolinsuspension zugesetzt welche 1 Gewichtsprozent Teilchen mit einer Größe entsprechend einer Siebmaschenweite von mehr als 10 μ und 29 Gewichtsprozent an Teilchen mit einer Größe entsprechend einer Siebmaschenweite von weniger als 0,5 μ enthält Aus dieser Kaolinsuspension werden erfindungsgemäß die feinen Mineralteilchen mit einer Sinkgeschwindigkeit im Schwerkraftfeld bei 20° C von höchstens 1 mm/h abgetrennt Zu diesem Zweck wird die Mischung aus der Kaolinsuspension und den Fasern 6 Minuten lang gerührt und anschließend läßt man sie durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 0,152 mm laufen. Die durch das Sieb hindurchgehende Kaolinsuspension weist eine Größenverteilung der Kaolinteilchen derart auf, daß 13 Gewichtsprozent der Teilchen eine Größe entsprechend einer Siebmaschenweite von mehr als 10 Mikron und 15 Gewichtsprozent eine Größe entsprechend einer Siebmaschenweite von weniger als 0,5 μ aufweisen. Auf diese Weise sind also die feinen Kaolinteilchen mit einer Sinkgeschwindigkeit im Schwerkraftfeld bei 20⁰C von höchstens 1 mm/h von den gröberen Kaolinteilchen getrennt worden.

Beispiel 4

Es wird eine lOgewichtsprozentige Kaolinsuspension hergestellt, welche 1 Gewichtsprozent an Teilchen mit einer Größe entsprechend einer Maschenweite von mehr als 10 μ und 35 Gewichtsprozent an Teilchen mit einer Größe entsprechend einer Siebmaschenweite von weniger als 0,5 μ enthält Diese feinen Teilchen haben eine Sinkgeschwindigkeit im Schwerkraftfeld bei 20⁰C von höchstens 1 mm/h. Diese Kaolinsuspension wird durch Zusatz von 030 Gewichtsprozent Natriumhexametaphosphat, bezogen auf das Trockengewicht des Kaolins, ausgeflockt. Anschließend leitet man die ausgeflockte wäßrige Kaolinsuspension von unten nach' oben durch ein Festbett, welches aus Teilchen eines gebänderten Kalksteins mit einer Teilchengröße im Bereich von 0,152 bis 0,295 mm besteht Die Kalksteinteilchen sind vorher mit einem Polyacrylamid mit einem Durchschnittsmolekulargewicht (Zahlenmittel) von 1 000 000 in einer Menge von 0,045 kg Polyacrylamid je 1016 kg Kalkstein überzogen worden. Diese überzoge nen Kalksteinteilchen dienen als Adsorptionsmittel zur Abtrennung der feinen Kaolinteilchen. Man läßt die wäßrige Kaolinsuspension im Kreislauf etwa 15 Minuten lang mehrmals durch das Bett aus behandelten Kalksteinteilchen strömen. Anschließend wird die Verteilung der Teilchengröße in der Kaolinsuspension bestimmt, und es zeigt sich, daß diese Suspension 2 Gewichtsprozent an Teilchen mit einer Größe entsprechend einer Siebmaschen weite von mehr als 10 μ und 11 Gewichtsprozent an Teilchen mit einer Größe entspre chend einer Siebmaschenweite von weniger als 0,5 μ enthält. Die gewünschte Abtrennung der feinen Mineralteilchen ist also zufriedenstellend gelungen.

Beispiel 5

Gebänderter Kalkstein wird zerkleinert und die Teilchen mit einer Größe im Bereich von 125 bis 250 μ Durchmesser werden mit einer verdünnten Lösung eines Polyacrylamids mit einem Durchschnittsmolekulargewicht (Zahlenmittel) von 1 000 000 überzogen, wobei 0,045 kg des Polyacrylamids je 1016 kg Kalkstein angewendet werden. Außerdem wird eine lOgewichtsprozentige Suspension aus einem unreinen Kaolinmineral hergestellt, welches als Verunreinigung etwa 5 Gewichtsprozent feinen Quarz enthält Dieses Mineral gemisch weist eine Verteilung der Teilchengröße derart auf, daß 73 Gewichtsprozent aus Teilchen mit einer Sinkgeschwindigkeit im Schwerkraftfeld bei 20⁰C von höchstens 1 mm/h bestehen. Diese Suspension wird durch Zusatz von 0,30 Gewichtsprozent Natriumhexa metaphosphat bezogen auf das Trockengewicht der Feststoffe, ausgeflockt. Anschließend setzt man den behandelten Kalkstein als Adsorptionsmittel zu der ausgedockten Kaolinsuspension hinzu und rührt etwa 10 Minuten lang mäßig, worauf man die Suspension 3 Minuten lang stehenläßt Die Mischung trennt sich in eine untere Schicht welche die Kalksteinteilchen mit den daran absorbierten feinen Kaolinteilchen enthält sowie eine überstehende Schicht auf, welche vor allem die groben Mineralteilchen und etwas Kaolin enthält

so Die mit dem feinen Kaolin beladenen Kalksteinteilchen werden dann von der überstehenden Schicht abgetrennt indem man die Mischung durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 0,003 mm gibt und die feinen Kaolinteilchen werden ihrerseits von den Kalksteinteil chen getrennt, indem man diese Teilchen 10 Minuten lang in einer Lösung rührt welche 5 Gewichtsprozent Natriumhydroxid enthält Anschließend läßt man diese Mischung wiederum durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 0,003 mm laufen und bewahrt die Suspension auf, welche durch dieses Sieb hindurchgeht Es zeigt sich, daß die festen Teilchen dieser Suspension praktisch nur aus Kaolin bestehen, wobei der Quarzanteil nur noch 0,5 Gewichtsprozent ausmacht, und daß außerdem 86 Gewichtsprozent der suspendierten Kaolinteilchen eine Sinkgeschwindigkeit im Schwerkraftfeld bei 20⁰C von höchstens 1 mm/h aufweisen. Dies bestätigt daß die gewünschte Auftrennung zur Zufriedenheit gegluckt ist

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Abtrennen von feinen Mineralteiichen mit einer Sinkgeschwindigkeit im Schwerkraftfeld bei 20⁰C von höchstens 1 mm/h aus einer Mischung mit anderen festen Teilchen, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Aufschlämmung dieser -Mischung herstellt, daß man zu dieser Aufschlämmung feste, als Adsorptionsmittel dienende Teilchen mit einem mittleren Durchmesser von mindestens 10 μ, die in Form von Granulaten oder in Form von kurzen Fasern vorliegen, zugibt, daß man das Adsorptionsmittel mit den darauf adsorbierten feinen Mineralteilchen von den anderen Komponenten der Mischung abtrennt und schließlich die feinen Mineralteilchen von dem Adsorptionsmittel desorbiert

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Teilchen des Adsorptionsmittels in Form von kurzen Fasern vorliegen, die eine Länge von 1 bis 3 mm aufweisen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abzutrennenden feinen Mineralteilchen im Gemisch mit gröberen Teilchen der gleichen Mineralart und/oder im Gemisch mit feinen Teilchen einer oder mehrerer anderer Mineralarten vorliegen.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die aufzutrennende Mischung der Mineralteilchen vor Zusatz der Teilchen des Adsorptionsmittels durch Zusatz von 0,05 bis 0,5 Gewichtsprozent eines Entflockungsmittels, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, in eine ausgeflockte, wäßrige Suspension überführt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung durch Flotation erfolgt, indem man der wäßrigen Aufschlämmung mit einem Feststoffgehalt von mindestens 20 Gewichtsprozent Entflockungsmittel, Alkalien zur Anhebung des pH-Wertes in den alkalischen Bereich bzw. Mineralsäuren zur Einstellung eines pH-Wertes von höchstens 4,0, Sammler und Schäumer zusetzt, wobei man in die Flotationszelle vorzugsweise eine Aufschlämmung mit einem Feststoffgehalt von 15 bis 30 Gewichtsprozent einspeist, und daß die Teilchen des beladenen Adsorptionsmittels sich entweder im gebildeten Schaum oder in der Resttrübe sammeln.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die absorbierten feinen Mineralteilchen durch gemeinsames Verrühren in einer alkalischen Lösung von den festen Teilchen des Adsorptionsmittel abtrennt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als alkalische Lösung eine 5 Gewichtsprozent Natriumhydroxid enthaltende Lösung verwendet.