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Flotationsverfahren
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur notativen Gewinnung
der Komponenten von Erzen, insbesondere sulfidischen, eisen-, kupfer- und molybdänhaltigen
Erzen mittels Flotationsreagenzien.
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Bekanntermaßen erfolgt die flotative Aufbereitung von Erzen unterschiedlicher
Zusammensetzung, insbesondere von sulfidischen Kupfer-Molybdänerzen, die einen pyritischen
Bestandteil aufweisen, derart, daß in einer ersten Flotationsstufe eine Zerlegung
in ein KupSer-Molybdän-Konzentrat einerseits und einen pyrithaltigen Bergeanteil
andererseits stattfindet.
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Das Kupfer-Molybdän-Konzentrat wird anschließend als Kollektiv einer
Nachflotation unterworfen, bevor die Zerlegung in den Kupfer- und den Molybdänanteil
erfolgt. FUr den Fall, daß der pyritische Bestandteil der Abgänge der ersten Flotationsstufe
ebenfalls verwertet werden soll, beispielsweise als Ausgangsstoff für die Schwefelsäurefabrikation
nach dem Kontaktverfahren und fUr die Eisengewinnung aus den anfallenden Kiesabbränden,
muß dieser pyritische Anteil in einer gesonderten Flotationsstufe als weiteres Konzentrat
gewonnen werden.
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Die Zerlegung der Ausgangsitoffe in der ersten Flotationsstufe, wobei
üblicherweise der Kupfer- und der Nolybdänanteil zum Aufschwiiien gebracht wird,
erfordert die genaue Einstellung alkalischer Flotationsbedingun$en,(beispielsweise
pH = 11) so daß die Trübe zu diesem Zweck mit großen Mengen an Soda (Na2CO3) oder
Calziumhydroxid (Ca (OH)2) versetzt wird.
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Die anschließende Zerlegung des pyrithaltigen Bergeanteils, welcher
als Abgänge der ersten Flotationsstufe anfällt, erfordert zum Aufschwimmen des Pyrits
Jedoch die Einstellung saurer Flotationsbedingungen. In Anbetracht des geringen
Reinmetallgehaltes der zitierten Erze, welcher bei Kupfer zwischen 2 und 5 Gew.-%
Cu, meistens Jedoch erheblich weniger und bei Molybdän etwa 0,4 bis 1 Gew.-% MoS2
beträgt, wobei bei derartigen Erzen ein Pyritanteil von 10 bis 20 Gew.-% hinzukommt,
muß somit die gesamte Trübe zunächst alkalisch und im Anschluß an die erste Flotationsstufe
nahezu die gesamte, diese in einem alkalischen Zustand verlassende Trübe sauer konditioniert
werden. Neben einem hohen Verbrauch an basischen bzw. sauren Reagenzien ergibt sich
hierbei ein hoher technologischer Aufwand sowohl bezüglich der, den Flotationsstufen
vorgeschalteten Jeweiligen Vorbereitung der Trübe, als auch der bei diesem Verfahren
anfallenden, verhältnismäßig großen Abwassermengen, welche aus Gründen des Umweltschutzes
aufbereitet werden müssen, Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren
zur flotativen Gewinnung der Komponenten von Erzen, insbesondere
von
Kupfer-Molybdänerzen zu konzipieren, welches die oben aufgeführten Nachteile vermeidet
und sich besonders durch Einfachheit und Wirtschaftlichkeit auszeichnet. Diese Aufgabe
wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in wenigstens einer Stufe alle Erzkomponenten
von den Bergeanteilen getrennt und anschließend die Erzkomponenten in einer oder
mehreren Stufen selektiv gewonnen werden. Im Rahmen der ersten Flotationsstufe kann
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter neutralen Mdingungen eine Zerlegung der
in Form einer Trübe zugefUhrten Ausgangsstoffe in zwei Stoffströme vorgenommen werden,
nämlich einen ersten, entsprechend den geringen Erzgehalt verhältnisiäßig kleinen,
der beispielsweise ein kupfer-, molybdän-und pyrithaltiges Konzentrat führt und
einen im Verhältnis zu diesem ersten sehr großen, der den Bergeanteil führt. Diese
quantitative Aufteilung des der ersten Flotationsstufe zugeführten Stoftstromes
bringt den Vorteil mit sich, daß die Flotationszellen der nachfolgenden Stufen entsprechend
dem anfallenden Durchsatz von einer erheblich kleineren Baugröße sein können, als
dieJenigen der ersten Stufe. GegenUbef dem bekannten Verfahren ergibt sich aufgrund
der besseren verfahrenstechnischen Raumausnutzung der Flotationszellen neben einer
Einsparung an Zellvolumen bei gleichem Endprodukt auch eine Verringerung der Flotationsstufenzahl
und, wie anhand praktischer Versuche ermittelt wurde, auch eine kUrzere Flotationszeit,
bzw. eine Erhöhung des Durchsatzes.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich gegenüber dem bekannten
Verfahren ferner durch eine erhebliche Einsparung an Rohrleitungen und Pumpen aus,
wodurch sich die Betriebsüberwachung sowie der arbeitsmäßige Aufwand bei Instandsetzungs-
und Reparaturarbeiten wesentlich verringert. Die Einstellung alkalischer Bedingungen
erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nur bei den verhältnismäßig kleinen,
das zu gewinnende kupfer-, molybdän- und pyrithaltige Kollektiv führenden Teilstrom.
Es wird somit nicht die gesamte Trübe einer alkalischen Konditionierung unterworfen,
sondern nur ein kleiner Teilstrom, in welchem die flotativ zu trennenden Komponenten
in konzentrierter Form enthalten sind. Auf diese Weise verringert sich der Verbrauch
an alkalisch bzw. sauer wirkenden Reagenzien ebenso wie der verfahrenstechnische
Aufwand bei der Trübevorbereitung und der Abwasseraufbereitung.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden,
schematisch anhand eines Verfahrensstammbaumes dargestellten Ausführungsbeispiel.
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Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die flotative Zerlegung eines
sulfidischen, kupfer-, molybdän- und pyrithaltigen Erzes. Man erkennt Flotationszellen
1, 2 und 3, welche von beliebiger Bauart sein können und verfahrensmäßig hintereinander
geschaltet sind. Mit 4 ist ein Reservoir für ein basisches Reagenz, beispielsweise
Calziumhydroxid bezeichnet.
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Die Zellen 1, 2 und 3 sind durch eine Reihe von Leitungen miteinander
verbunden, wobei die Pfeile auf diesen Leitungen die Jeweilige Materialflußrichtung
andeuten. Zur Vereinfachung der Zeichnung ist auf die Darstellung von Pumpen, die
den Materialtransport durch diese Leitungen unterstUtzen, sowie von notwendigen
Dosiergeräten und zugehörigen Meß- und Regelt in richtungen verzichtet werden.
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Die die Ausgangsstoffe Cu, Mo und Pyrit enthaltende, im wesentlichen
chemisch neutrale, zur Flotation mit geeigneten Reagenzien versetzte Trübe, wird
über eine Leitung 5 der Flotationszelle 1 zugeführt, in welcher ein Kollektiv, bestehend
aus Cu, Mo und Pyrit zum Aufschwimien gebracht und als Schaumprodukt über die Leitung
6 ausgetragen wird. Als Reagenzien können hier vorteilhaft Wasserglas, Calciumamylxanthat
bzw. Natriumamylxanthat, Schwefelsäure sowie Schäumer eingesetzt werden. ttber die
Leitung 7 werden die Abgänge der Flotationszelle 1, hier der Bergeanteil, abgeführt.
Das Schaumprodukt gelangt über die Leitung 6 in die Flotationszelle 2, in welcher
eine Nachflotation durchgeführt wird.
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Demzufolge wird das hier anfallende Mittelprodukt über eine Leitung
8 zwecks wiederholten Durchlaufens der Flotationszelle 1 zur Leitung 5 zurückgeführt,
während das Schaumprodukt, nämlich das kupfer-, molybdän- und pyrithaltige Konzentrat,
über eine Leitung 9 in die Flotationszelle 3 eingebracht wird. Zweckmäßigerweise
wird eine mehrfache Nachilotation
durchgeführt, auf deren zeichnerische
Darstellung Jedoch der Einfachheit halber verzichtet worden ist. Das in den Flotationszellen
1 und 2 sowie gegebenenfalls weiteren, der Naohflotation dienenden Zellen durchgeführte
Verfahren bildet die erfindungsgemäße erste Flotationsstufe, welche ausschließlich
der Abtrennung des Bergeanteils dient.
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Die Leitung 9 steht Uber eine Leitung 10 mit dem Behälter 4 in Verbindung,
so daß das Schaumprodukt der Flotationszelle 2 vor Eintritt in die Flotationszelle
3 durch Vermischung mit einem im Behälter 4 gespeicherten Reagenz, hier Ca (OH)2
alkalisch konditioniert wird, wobei ein pH-Wert zwischen 11 und 14, vorzugsweise
ein pH-Wert 13 eingestellt wird. Das anschließend in der Flotationszelle 3 durchgeführte
Verfahren bezweckt die Zerlegung des Konzentrates der ersten Stufe in ein Cu-Mo-Konzentrat
einerseits und ein Pyrit-Konzentrat andererseits. In dieser Flotationszelle 3 fällt
als Abgang der pyritische Anteil an, welcher über eine Leitung 11 ausgetragen wird,
während das Schaumprodukt, nämlich das kupfer- und molybdänhaltige Konzentrat über
eine Leitung 12 abtransportiert wird. Das in der Leitung 12 vorliegende Konzentrat
kann gegebenenfalls zur Erhöhung der Selektivitit einer ein- oder mehrfachen Nachflotation
unterzogen werden. Die Flotationszelle 3 und eventuell wenigstens eine weitere,
der Nachflotation dienende Zelle bilden die zweite Flotationsstufe.
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Das in der Leitung 11 als Trübe vorliegende pyritische Konzentrat
wird zweckmäßigerweise über einen Eindicker und ein Filter gewonnen, wobei das alkalische
Abwasser durch Neutralisation mittels Schwefelsäure, Sedimentation in einen weiteren
Eindicker und anschließender Filtration in die Bestandteile Gips und nahezu reines
Vasser zerlegt werden kann.
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Auf diese Weise kann Anforderungen des Unweltschutzes in einfacher
Weise Rechnung getragen werden.
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Das durch die Leitung 7 zuspannen mit den Bergeanteilen geführte Flotationareageazien
enthaltende Abwasser wird zweckiäßigerweise nach Abtrennung des Feststoffanteils
in die Leitung 5 zurückgeführt, wodurch sich der Verbrauch an Flotationsreagenzien
verringert.
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Die weitergehende flotative Zerlegung des Kupf.r-Xolybdän-Konzentrats
in seine beiden Bestandteile kann in an sich bekannter Weise erfolgen.