DE2547987C2

DE2547987C2 - Flotationssammler für Sylvin

Info

Publication number: DE2547987C2
Application number: DE2547987A
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl.-Chem. Dr. 5657 Haan Ploog; Wolfgang Dipl.-Chem. Dr. 4000 Düsseldorf Rupilius
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1975-10-27
Filing date: 1975-10-27
Publication date: 1983-05-26
Also published as: ZA766415B; JPS5915701B2; JPS5253797A; FR2329745A1; IL50767A; IL50767A0; DE2547987A1; IT1068925B; FR2329745B1

Description

Gegenstand der Erfindung für die Flotation von Sylvin aus Kalirohsalzen geeignete Sammler mit einem Gehalt an Aminoalkanolen.

in der Literatur ist eine Reihe von Flotationsverfahren beschrieben, nach denen Kaliumchlorid aus seinen natürlichen Vorkommen, vor allem aus dem Rohsalz Sylvinit gewonnen werden kann. So ist es bereits bekannt, als Sammler für die Sylvin-Flotation Aminsalze, beispielsweise primäre aliphatische Aminsalze mit Kohlenwasserstoffresten von 8 bis 24 Kohlenstoffatomen oder Gemische solcher Aminsalze mit unterschiedlichen Kettcnlängen, wie sie aus den nativen Fettsäuregemischen erhalten werden, zu verwenden (DE-AS 12 61 454). Daneben ist auch der Einsatz von Diaminen der Formel

R —CH-R'

HN-(CHJ_n-NH₂

in der R und R' Alkylreste mit zusammen 7 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeuten und /J=2 bis 4 ist, vorgeschlagen worden. Solche Diamine bzw. deren Salze sollen bevorzugt bei der Flotation von magnesiumhaltigen Kalirohsalzen als Sammler Anwendung finden. (DD-PS 64 275). Zur Verbesserung der Flotationsergebnisse ist beispielsweise auch versucht worden, den an sich bekannten Fettamingemischen oder Fettaminsalzgemischen bestimmte polyäthoxylierte tertiäre Fettamine zuzumischen, wie dies in DE-AS 10 68 191 beschrieben ist. Die mit den bekannten Aminsammlern und Verfahren gewonnenen Sylvin-Konzentrate genügen oft nicht den an sie gestellten Anforderungen insbesondere hinsichtlich K₂O-Gehalt, wonach etwa ein übliches Standarclprodukt, das beispielsweise als Kalidüngesalz in Trage kommt, einen K₂O-Gehalt von mindestens 60% hat.

Demgemäß ist es die Aufgabe der Erfindung, Sammler für die Sylvin-Flotation zur Verfügung zu stellen, die einen genügend hohen KaO-Gehalt in den flotierten Konzentraten gewährleisten.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß Verbindungen der Formel

R^!—CH — CH—R²

I I ω

HO NH-(CHj)_n-NH₂

in der R¹ und R² Wasserstoff und/oder unverzweigte

ίο Alkylreste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen darstellen, wobei die Summe der Kohlenstoffatome in R¹ und R² 9 bis 18 beträgt, und η Werte von 2 bis 4 annimmt, und/ oder deren Salze ausgezeichnete Sammler für Sylvin darstellen, die sehr hohe K₂O-Gehalte in den flotierten

is Konzentrate» und gute Ausbeuten an Sylvin ergeben.

Ab Ausgangsmaterial zur Herstellung der erfindungsgemäßen Rotationssammler kommen alle Monoolefine mit linearen Kohlenstoffketten unJ 11 bis 20 Kohlenstoffatomen in Betracht. Bevorzugt sind allerdings Gemische von Olefinen mit unterschiedlichen Kettenlängen.

Verwendet werden einerseits Olefingemische, die beispielsweise durch katalytische Dehydrierung oder durch Chlorierung/Dehydrochlorierung von linearen Paraffinen mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen und selektive Extraktion der Monoolefine mit hauptsächlich innenständiger, statistisch verteilter Doppelbindung hergestellt werden. Von solchen handelsüblichen Olefingemischen werden zum Beispiel Gemische eingesetzt, die Kettenlängenverteilungen haben, wie sie in den Beispielen angegeben sind.

Andererseits können auch solche Olefingemische eingesetzt werden, die auf aluminochemischem Wege hergestellt werden und unverzweigte Alkylketten von 12 bis 20 Kohlenstoffatomen haben. Von diesen Gemischen mit einem hohen Anteil an endständigen Olefinen werden beispielsweise handelsübliche Fraktionen mit Kettenlängenverteilungen verwendet, wie sie in den Beispielen beschrieben sind.

Mit Hilfe bekannter Verfahren beispielsweise mittels Persäuren wie Peressigsäure werden die Monoolefine zu entsprechenden Epoxiden umgesetzt, aus denen sich die erfindungsgemäßen Aminoalkanole durch Umsetzung mit Diaminen wie Äthylendiamin oder Propylendiamin gewinnen lassen.

Die erfindundgsgemäßen Sammler mit einem Gehalt an Aminoalkanolen können als Flotationshilfsmitte! in freier Form oder als Salze verwendet werden. Die Salze werden gegebenenfalls durch Neutralisation, die sowohl

mit äquimolaren Mengen als auch mit einem Über- oder Unterschuß an Säure durchgeführt werden kann, erhalten. Besonders bewährt haben sich die salzsauren oder essigsauren Salze der entsprechenden Aminverbindungen.

Die Menge an Sammler, die bei der Flotation angewendet wird, hängt von der Art des Rohsalzes und dessen Gehalt an Kaliumchlorid ab, sie liegt aber im allgemeinen zwischen 50 und 500 g je Tonne Rohsalz.

Die Flotation von Sylvin unter Einsatz der erfindungsgemäßen Sammler erfolgt nach an sich bekannten Verfahren, wie sie beispielsweise in der Monographie »Potash and Potassium Fertilizers« von Robert Noyes, NDC, Park Ridge, New Jersey. USA (1966) beschrieben werden. Es ist bekannt, neben den Sammlern zusätzliche Hilfsstoffe anzuwenden. Durch den Einsatz von sogenannten Schäumern kann gegebenenfalls die Konsistenz und Qualität des austragenden Schaumes und damit das Flotationsergebnis verbessert werden. Als

Schäumer kommen beispielsweise unverzweigie aliphatjsche Alkohole mil ..lehr als 4 Kohlenstoffatomen, Kresole, Xylenole, Terpenalkoholgemische und andere Alkohole in Betracht Darüber hinaus werden als weitere Konditionierungsmittel gegebenenfalls Drücker eingesetzt. Diese sollen verhindern, daß sich die in vielen Kalirohsalzen vorkommenden tonhaltigen Schlämme im Konzentrat anreichern. Dazu werden im wesentlichen Kolloide, wie z. B. aufgeschlossene Stärke, Dextrin, Gelatine, Casein oder Ceiluloseäther, verwendet. Kiefernöle, Heizöle und Kerosin, die ein Aufschwimmen gröberer Kaliumchloridteilchen erleichtern, und andere übliche Hilfsmittel können neben den erfindungsgemäßen Sammlern in den bekannten Konzentrationen der Kalirohsalzaufschlämmung zugesetzt werden. is

Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Verbindüngen nach Formel I als Sammler haben sich insbesondere solche bewährt, bei deren Herstellung als Diaminkomponente Propylendiamin eingesetzt wurde und deshalb η gleich 3 ist. Ms sehr vorteilhaft hat sich der Einsatz von Verbindungen der Formel I als Flotationsammler erwiesen, in denen die Reste R¹ und R² Alkylreste sind, die Summe der Kohlenstoffatome in R¹ und R² 9 bis 12 beträgt und η gleich 3 ist. Diese erfindungsgemäßen Flotationssammler zeigen eine besonders große Selektivität und führen zu Sylvin-Konzentraten mit sehr hohen K2O-Gehalten bei ausgezeichneten Gesamtausbeuten.

Die nachfolgenden Seispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern, ohne ihn jedoch darauf zu beschränken.

Beispiel e

Die Aminoalkanole, die als Sammler für die Kalisalznotation geprüft und durch Umsetzung von Olefinepoxidgemischen und Diaminen hergestellt wurden.

Tabelle 1

sind in der nachstehenden Tabelle 1 zusammengefaßt. Die Bezeichnung der Epoxidgemiscbe bezieht sich dabei auf solche Gemische, die folgenden Kettenlängen Verteilungen entsprachen;

a) C|i-Ci4-Fraktionen

Ci !-Olefine, innenständig
CirOlefine, innenständig
CirOlefine, innenständig
Ci4-Olefine, inneuständig

b) Cis-Cie-Fraktion
Cis-Olefine, innenständig
Ci6-Olefine, innenständig
Ci7-Olefine, innenständig
Ci8-Olefine, innenständig

Ci4/Ci6-Fraktion
Ci4-Olefin, endständig
Ci6-OIefin, endständig
Ci4-Olefine, innenständig
Ci6-Olefine, ir.nenständig

d) Cie/Cie-Fraktion

Ci6-Olefin, esdständig
Cis-Olefin, endständig
C₂O-OIeHn, endständig
Ci6-Olefine, innenständig
Ci8-Olefine, innenständig
Cm-Olefine, innenständig

(in Gewichtsprozent)

ca. 22 ca. 30 ca. 26 ca. 22

ca. 26 ca. 35 ca. 31 ca. 6

ca. 53 ca. 28 ca. 7 ca. 11

ca. 35 ca. 23 ca. 2 ca. 11 ca. 21 ca. 5

Produkt

Epoxid

Amin Stockpunkt/ Aminzahl
Schmelzpunkt

I 58 AE

E 46 AE
E 68 AE

I14AP
I 58 AP

E 46 AP
E 68 AP

C|5 —C18

C4/C16
C₁₅/C,8

Cn —C|4
C|5 —C|8

C,4/C,6
C16/C18

Äthylendiamin

Äthylendiamin Äthylendiamin

Propylendiamin Propylendiamin

Propylendiamin Propylendiamin 18

65
66

-35
-28

72
71

362

343
298

425
350

336
300

Zum Vergleich wurden destilliertes Talgamin und Dodecylaminopropylamin als Aminsammler herangezogen. Als Flotiergut wurde ein künstlicher Sylvinit aus 33,3% Sylvin und 66,7% Steinsalz und einer Korngröße von 0,75 mm und kleiner verwendet.

Die Sylvinit-Flotationen wurden folgendermaßen durchgeführt:

Eine Laboratoriums-Flotationszelle wurde bei 20⁰C mit einer Salzaufschlämmung aus 1750 g einer an künstlichem Sylvinit gesättigten Traglauge und 550 g des FIotierguts (künstlicher Sylvinit der oben angegebenen Zusammensetzung) gefüllt, mit der angegebenen Menge der in Tabelle 2 genannten Sammler und gegebenenfalls mit einem Schäumer versetzt und durch Zugabe von Essigsäure auf einen pH-Wert zwischen 5 und eingestellt. Diese Sylvinit-Aufschlämmung wurde 10 Minuten konditioniert und anschließend innerhalb von weiteren Minuten flotiert. Das mit dem Schaum übergehende Salz wurde abgenutscht, bei 100°C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet und ausgewogen. Der Gehalt an K₂O im flotierten Konzentrat konnte durch Bestimmung des Chlorid-Gehaltes ermittelt werden. Die Ergebnisse der Flolationsversuche sind in der nachstehenden Tabelle 2 zusammengefaßt und stellen Mittelwerte aus mindestens zwei Messungen dar.

Tabelle 2

Ergebnisse der Sylvin-Flotation

Sylvinit-Aufschlämmung	eingesetzte	n-Oetanol als pH-Wert	5,5	Sylvin-Konzentrat	(%)	Ausbeute
Produkt	Menge	Schäumer (mg)	50 5,5	ausgetragene K2O-Gehalt	63,17	KCI
	(mg)		5,8	Menge	61,72	(%)
	400	5,2	(g)	61,72	56,9
158 AE	480	5,8	104,1	62,73	32,2
E 46 AE	400	5,5	603	63,17	57,8
E 68 AE	160	5,9	1083	62,73	94,4
I HAP	160	20 5,8	173,5	6235	63,7
158 AP	160	5,8	116,5	61,91	67,5
E 46 AP	160	124,4	60,10	68,6
E 68 AP	240	126,8		66,7
dest-Talgamin	160	124,5	36,8
Dodecylaminopropylamin		70,9

Aus der vorstehenden Tabelle geht deutlich die überiegene Wirkung der erfindungsgemäßen Flotationssammler hervor. Sie führen in fast allen Fällen zu einer deutlichen Erhöhung des K₂O-Gehalts im Konzentrat bei einer unter den genannten Bedingungen guten Gesamtausbeute an Kaliumchlorid. Besonders gute Ergeb-

nisse brachte die Verwendung ν-.-, Aminoaikanolen, die durch Umsetzung eines Epoxidgernisches mit einer Kettenlängenverteilung von 11 bis 14 Kohlenstoffatomen und innenständiger Kpoxy-Gruppierung und Propylendiamin (I 14 AP) hergestellt wurden.

Claims

Patentansprüche:

1. Flotationssammler für Sylvin, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Verbindungen der Formel

R¹—CH-CH-R²

HO NH-(CH₂),-NH₂

in der R¹ und R² Wasserstoff und/oder unverzweigte Alkylreste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen darstellen, wobei die Summe der Kohlenstoffatome in R' und R² 9 bis 18 beträgt und η Werte von 2 bis 4 annimmt und/oder deren Salzen.

2. Sammler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß π einen Wert von 3 hat.

3. Sammler nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß R¹ und R² Alkylreste sind, die Summe der Kohlenstoffatome in R¹ und R² 9 bis 12 beträgt und η gleich 3 ist

4. Verfahren zur Abtrennung von Sylvin durch Schaumflotation unter Verwendung der Sammler gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammler in einer Menge von 50 bis 500 g pro Tonne Rohsalz zugegeben wird.