DE2900620C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufhellung eines natürlichen calcithaltigen Erzes bzw. Minerals unter Erzeugung fein zerteilter Calciumcarbonatteilchen mit relativ sehr guten Weißgradeigenschaften, bei dem sich an eine erste Grobvermahlung des Ausgangsmaterials eine Fotationsbehandlung in wäßriger Aufschlämmung mit nachfolgender Entwässerung sowie eine weitere Feinvermahlung anschließt.The invention relates to a method for lightening a natural calcite-containing ore or minerals with production finely divided calcium carbonate particles with relatively very good whiteness properties, in which a first coarse grinding a photation treatment of the starting material aqueous slurry with subsequent drainage as well another fine grinding follows.
Calciumcarbonatpigmente finden bei einer großen Vielzahl von industriellen und anderen Gebieten eine Anwendung. Solche Pigmente werden beispielsweise weit verbreitet als Füllstoffe bei der Herstellung von Papier, Kautschuk und verschiedenen Kunststoffen und als Streckmittel bei Anstrichformulierungen verwendet. Solche Pigmente werden weiterhin entweder allein oder in Kombination mit anderen Pigmenten weit verbreitet für Papierbeschichtungszwecke eingesetzt. Bei vielen der zuvorgenannten Anwendungen, insbesondere wenn die Pigmente als Überzüge bwz. Beschichtungen verwendet werden, ist es erwünscht, daß das Calciumcarbonat einen möglichst hohen Weißgrad besitzt.Calcium carbonate pigments are found in a wide variety of industrial and other fields an application. Such pigments are widely used as fillers, for example the production of paper, rubber and various plastics and used as an extender in paint formulations. Such pigments continue to be either alone or widely used in combination with other pigments for paper coating purposes used. Many of the above Applications, especially when the pigments are used as coatings or Coatings are used, it is desirable that the calcium carbonate has the highest possible degree of whiteness.
Calciumcarbonatpigmente mit hohem Weißgrad werden seit langem nach chemischen Verfahren hergestellt, bei welchen diese Carbonate als Niederschläge oder Ausfällungen hergestellt werden. Diese Prozesse sind jedoch vergleichsweise komplex und sie sind nicht für eine Herstellung in großem Umfang oder für eine Herstellung mit geringen Kosten gut geeignet. Aus diesem Grunde konzentrierte sich das Interesse seit langem auf die mögliche Verwendung von natürlich vorkommendem Calciumcarbonat, insbesondere da natürliche, calcithaltige Materialien in praktisch allen Teilen der Welt äußert häufig sind und daher eine leicht zugängliche Quelle für ein preiswertes Ausgangsmaterial darstellen. In der Praxis wurde jedoch gefunden, daß zahlreiche der natürlichen, calcithaltigen Ablagerungen so stark mit verfärbenden Materialien oder Stoffen verunreinigt sind, daß sie bei der Feinzerteilung in ihrem natürlichen Zustand als Pigemente einfach unannehmbar sind. So können in typischen Fällen Ablagerungen, die hauptsächlich aus Calcit bestehen, mit Pyriten und mit Glimmer verunreinigt sein, die beide unterschiedlich zu der Verfärbung des sonst relativ farblosen Calicumcarbonates beitragen.Calcium carbonate pigments with high whiteness have long been manufactured by chemical processes in which these carbonates as precipitates or precipitates. However, these processes are comparatively complex and they are not for large scale production or for a production at low cost is well suited. For this Basically, interest has long been focused on the possible use of naturally occurring calcium carbonate, especially since natural, calcite-containing materials are extremely common in practically all parts of the world and hence an easily accessible source of inexpensive raw material represent. In practice, however, it has been found that numerous of the natural, calcite-containing deposits so heavily contaminated with discolouring materials or fabrics are that when they are finely divided into their natural State as pigments are simply unacceptable. So in typical cases deposits, mainly made of calcite exist, be contaminated with pyrites and with mica, which both different from the discoloration of the otherwise relative colorless calcium carbonates contribute.
Es wurden verschiedene Vorschläge zur Verbesserung des Weißgrades der zuvorgenannten, natürlich vorkommenden Calciumcarbonate gemacht. Bei zahlreichen dieser früheren Vorschläge werden Flotationsverfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus calcithaltigen Erzen bzw. Mineralien verwendet. Der größte Teil dieses Standes der Technik konzentrierte sich jedoch auf die Entfernung von kieselerdeartigen Verunreinigungen, um das gereinigte Produkt bei der Zementherstellung zu verwenden.Various suggestions have been made to improve whiteness the aforementioned naturally occurring calcium carbonates made. Many of these previous proposals will be Flotation process to remove contaminants from calcite-containing ores or minerals. The biggest However, part of this prior art focused on the removal of silica-like contaminants to achieve this to use cleaned product in cement production.
In einigen Fällen wurde die Flotation auch zur Verbesserung der Weißgradeigenschaften von natürlich vorkommendem Calciumcarbonat empfohlen. So wird gemäß der in der US-PS 35 12 722 beschriebenen Verfahrensweise ein naßgemahlenes, natürliches Calciumcarbonat einer Flotation unterzogen, wonach das als Unterströmung abgegebene Material klassiert, partiell entwässert, getrocknet und pulverisiert wird, um die Agglomerate und größeren Teilchen zu zerkleinern.In some cases, flotation was also used to improve the whiteness properties of naturally occurring calcium carbonate recommended. Thus, according to that in US Pat. No. 3,512,722 described procedure a wet-ground, natural Calcium carbonate flotated, after which the as Underflow discharged material classified, partially drained, is dried and pulverized to form the agglomerates and crush larger particles.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 39 90 966 bekannt. Dabei ist zur Reinigung von Pyritverunreinigungen enthaltendem Calciterz eine Flotationsstufe unter Verwendung von bestimmten, kationischen, grenzflächenaktiven Stoffen vorgesehen. Als grenzflächenaktive Stoffe werden 1-Hydroxy- ethyl-2-heptadecenyl-glyoxalidin oder 1-Hydroxyethyl-2-alkyl- imidazoline oder deren Salzderivate verwendet, worin der Alkylteil des Imidazolins der Alkylteil einer Fettsäure ist. Der abgetrennte Calcit wird klassiert, in einem Verdicker in Anwesenheit von einem Absetzmittel absetzen gelassen und getrocknet. A method of the type mentioned is known from US-PS 39 90 966 known. It is for cleaning pyrite impurities containing calcite ore using a flotation step of certain, cationic, surfactants intended. 1-Hydroxy- ethyl-2-heptadecenyl-glyoxalidine or 1-hydroxyethyl-2-alkyl- imidazolines or their salt derivatives used, wherein the alkyl part imidazoline is the alkyl portion of a fatty acid. The separated calcite is classified in the presence of a thickener let settle from a settling agent and dried.
Eine weitere Arbeitsweise zur Aufhellung von natürlichen, calcithaltigen Erzen wird in der US-PS 3 980 240 angegeben. Bei diesem Verfahren wird das Erz gemahlen, eine wäßrige Aufschlämmung hergestellt, die Aufschlämmung grobgemahlen und feingemahlen, so daß wenigstens 70% der Teilchen kleiner als 2 µm sind, und dann dieses feingemahlene, teilchenförmige Material einem Trennungsschritt durch Anwendung eines Magnetfeldes hoher Intensität und/oder durch Verwendung der Flotation unterworfen.Another way of brightening natural, calcite-containing ores are disclosed in U.S. Patent 3,980,240. In this process, the ore is ground, an aqueous one Slurry made, the slurry coarsely ground and finely ground so that at least 70% of the particles are smaller than 2 µm, and then this finely ground, particulate material a separation step by using a magnetic field high intensity and / or by using flotation subject.
Die zuvor beschriebenen, bekannten Arbeitsweisen - mit Ausnahme des Verfahrens der zuletzt genannten US-PS 3 980 240 - hatten im allgemeinen nur eine begrenzte Leistungsfähigkeit bei der Herstellung von Calciumcarbonatpigmenten mit hohem Weißgrad aus stark verunreinigten, natürlichen Quellen. Zwar kann die Flotationsarbeitsweise der US-PS 3 990 966 ein Produkt mit einem Weißgrad von über 95 ergeben, jedoch werden solche Ergebnisse unter Verwendung eines Ausgangsmaterials erreicht, das zu Beginn einen Weißgrad von weit über 94 besaß. Tatsächlich wird in den meisten Fällen, in denen Pigemente auf kommerzieller Basis aus solchen natürlichen Quellen abstammen, ein Erz eingesetzt, das zu Beginn eine sehr hohe Reinheit besitzt und relativ frei von verfärbenden Verunreinigungen ist. In diesem Zusammenhang wird beispielsweise auf die US-PS 3 661 610 und 3 674 529 verwiesen, in denen die Verwendung von Calciumcarbonatpigmenten beschrieben wird, die aus einer rohen, hochreinen, natürlichen Kalkkreide abstammen. Diese natürliche Kreide wird einem zweistufigen Mahlverfahren unterworfen, wobei es in diesem Falle nicht erforderlich ist, das Produkt einer Reinigung, d. h., Abtrennstufen, zu unterwerfen.The known ways of working described above - with one exception the method of the last-mentioned US Pat. No. 3,980,240 - generally had limited performance in the production of calcium carbonate pigments with high Whiteness from highly contaminated, natural sources. Though the flotation mode of operation of U.S. Patent 3,990,966 may be a product with a whiteness of over 95, however achieved such results using a starting material, that initially had a whiteness of well over 94. Indeed, in most cases where pigments are on derived commercially from such natural sources, used an ore that is very high in purity at the beginning and is relatively free of discolouring contaminants. In this context, for example, the US-PS 3,661,610 and 3,674,529, in which the use of Calcium carbonate pigments is described, which from a raw, high-purity, natural lime chalk. This natural Chalk is subjected to a two-stage grinding process, whereby in this case the product is not required cleaning, d. i.e., to subject separation stages.
Obwohl die Arbeitsweise der US-PS 39 80 240 im allgemeinen sehr leistungsfähig ist, wurde dennoch gefunden, daß bestimmte Nachteile auftreten, wenn ein feingemahlenes Carbonat, d. h., das abgegebene Material aus der zweiten Feinmahlstufe, veredelt werden soll. Da solche Veredelungsstufen normalerweise bei relativ geringen Feststoffgehalten, typischerweise weniger als 50 Gew.-% Feststoffe, durchgeführt werden, können insbesondere Probleme bei der nachfolgenden Stufe der Entfernung von Wasser aus der Aufschlämmung auftreten. Insbesondere hat sich herausgestellt, daß die Entwässerung von Aufschlämmungen von feingemahlenen Carbonaten sehr schwierig ist, z. B. wenn das teilchenförmige Material so beschaffen ist, daß 80 Gew.-% oder mehr der Teilchen weniger als 2 µm aufweisen, um einen Feststoffgehalt zu erreichen, bei welchem eine solche Aufschlämmung kommerziell verschickt werden kann, d. h. einen Feststoffgehalt von vorzugsweise größer als 70%. Wie im folgenden noch näher erläutert wird, wurde gefunden, daß bei der Vermahlung des Erzes zu sehr feinen Teilchen vor der Auftrennung die Farbkörner so gründlich und gleichmäßig in dem Material verteilt werden, aus dem sie anschließend entfernt werden sollen, daß die Leistungsfähigkeit der Flotation in einem starken Ausmaß gehemmt wird und die Gewinnung von verkäuflichem Produkt aus der Flotationsstufe stark herabgesetzt wird.Although the operation of US-PS 39 80 240 in general very is powerful, it has nevertheless been found to have certain disadvantages occur when a finely ground carbonate, d. that is delivered material from the second fine grinding stage, refined shall be. Because such finishing stages usually at relatively low solids, typically less than 50% by weight solids can be carried out in particular Problems with the subsequent stage of removal of water from the slurry may occur. In particular it was found that the dewatering of slurries of finely ground carbonates is very difficult, e.g. B. if the particulate material is such that 80% by weight or more of the particles have less than 2 µm to be one To achieve solids content at which such a slurry can be shipped commercially, d. H. one Solids content of preferably greater than 70%. As below is explained in more detail, it was found that at grinding the ore into very fine particles separating the colored grains so thoroughly and evenly be distributed in the material from which they are subsequently made should be removed that the performance of the flotation is inhibited to a large extent and the extraction of salable product from the flotation level greatly reduced becomes.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das den Einsatz von Ausgangsmaterialien mit relativ hohen Werten an verfärbenden Verunreinigungen sowie die Gewinnung eines aufgeschlämmten, pumpfähigen Produktes mit hohem Feststoffgehalt und einem Weißgrad von wenigstens 94 ermöglicht. Weiterhin soll ein solches Verfahren die Veredelung ohne negative Einflüsse auf die nachfolgende Entwässerungsoperationen ermöglichen, die als vorteilhaft zur Herstellung eines Produktes in einer kommerziell und technisch vorteilhaften Form angesehen werden.The object of the invention is therefore a method of the beginning mentioned type to create that the use of raw materials with relatively high levels of discolouring contaminants as well as obtaining a slurry, pumpable product with a high solids content and a whiteness of at least 94 enables. Furthermore, such a process is said to be finishing without negative effects on the subsequent drainage operations enable that as beneficial to Manufacturing a product in a commercial and technical advantageous form can be viewed.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird das im Patentanspruch 1 angegebene Verfahren vorgeschlagen. Der Begriff G. E.-Skala bezieht sich auf Messungen des Reflexionsgrades zur Bestimmung des Weißgrades wie sie in den Normvorschriften TAPPI T-646-os-75 und T-452-os-77 beschrieben werden. Die Skala für den Weißgradstandard basiert auf der Reflexion von Magnesiumoxid von 100,00; Reflexion wird bei 457 nm gemessen.To solve this problem, that specified in claim 1 Procedure proposed. The term G.E. scale refers rely on measurements of reflectance to determine the Whiteness as described in the TAPPI T-646-os-75 and T-452-os-77. The scale for the whiteness standard based on the reflection of magnesium oxide of 100.00; Reflection is measured at 457 nm.
Bevorzugte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Preferred embodiments are in the subclaims remove.
Das Abgabeprodukt besitzt insbesondere einen Abrieb von weniger als 25 mg, gemessen nach dem Valley Abrasion Test, ausgeführt unter Anwendung der vom Institute of Paper Chemistry vorgeschriebenen Arbeitsweise 65.The delivery product in particular has less abrasion than 25 mg, measured according to the Valley Abrasion Test using the methods prescribed by the Institute of Paper Chemistry How it works 65.
Das Entwässern kann in konventionellen, auf dem Fachgebiet bekannten Einrichtungen durchgeführt werden, einschließlich der Verwendung von Rotationsvakuumfiltern oder unter Verwendung einer an sich bekannten Bird-Zentrifuge oder ähnlicher Zentrifugen.Dewatering can be done in conventional, in the field known facilities are carried out, including using rotary vacuum filters or using a Bird centrifuge known per se or the like Centrifuges.
Bevorzugte Mittel zur Verwendung als Sammler bei der Schaumflotation umfassen die Salze von 1-Hydroxyethyl-2-alkylimidazolinen, wobei solche Verbindungen in Mischung mit nichtpolaren oder nichtionischen, aliphatischen Kohlenwasserstoffen, verwendet werden, wobei letztgenannte Materialien anscheinend als Promoter oder Verstärker wirken. Insbesondere wenn diese bevorzugten Mittel bzw. Zusammensetzungen bei der Schaumflotation eingesetzt werden, ergaben sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Produkte mit Weißgraden von wenigstens 95, gemessen auf der zuvorgenannten G. E.-Skala. Die Salze werden bevorzugt in einer Konzentration von etwa 0,5 bis 2,5 kg/t Calciterz und die aliphatischen Kohlenwasserstoffe in einer Konzentration von etwa 1,5 bis 7,5 kg/t Calciterz verwendet.Preferred means for use as a collector in foam flotation include the salts of 1-hydroxyethyl-2-alkylimidazolines, such compounds mixed with non-polar or nonionic, aliphatic hydrocarbons, are used, the latter materials apparently act as a promoter or amplifier. Especially if this preferred agents or compositions in foam flotation used, resulted from the inventive Process Products with whitenesses of at least 95 measured on the aforementioned G.E. scale. The salts are preferred in a concentration of about 0.5 to 2.5 kg / t Calcite ore and the aliphatic hydrocarbons in one Concentration of about 1.5 to 7.5 kg / t calcite ore used.
Einzelheiten der zuvor beschriebenen Flotationsmittel sind in der US-PS 39 90 966 angegeben. Bevorzugte Ausgangsmaterialien bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind 1-Hydroxylethyl-2-alkyl- imidazoline, worin der Alkylteil der Alkylanteil einer Fettsäure mit einer Kohlenstoffkettenlänge von zwischen 10 und 20 Kohlenstoffatomen ist. Ausgangsmaterialien, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders gute Ergebnisse ergaben, sind Alkylimidazoline, in denen der Alkylteil der Alkylanteil von Ölsäure oder Tallöl ist. Diese Verbindungen sind im Handel erhältlich. Diese Verbindungen werden leicht in Salze durch Zugabe der geeigneten Säure in der erforderlichen Menge umgewandelt. Bevorzugt werden als Salze Acetate verwendet. So wird in den folgenden Beispielen das Acetatsalz von 1-Hydroxyethyl- 2-oleylimidazolin verwendet. Details of the flotation agents described above are in the US-PS 39 90 966 specified. Preferred starting materials in the process according to the invention, 1-hydroxylethyl-2-alkyl imidazolines, wherein the alkyl portion is the alkyl portion of a fatty acid with a carbon chain length of between 10 and Is 20 carbon atoms. Starting materials used in the the method according to the invention gave particularly good results, are alkylimidazolines in which the alkyl portion is the alkyl portion of oleic acid or tall oil. These compounds are on the market available. These compounds are easily broken down into salts Add the appropriate acid converted in the required amount. Acetates are preferably used as salts. In the following examples, the acetate salt of 1-hydroxyethyl 2-oleylimidazoline used.
Es wurde gefunden, daß die Salze und insbesondere die Acetatsalze der zuvorgenannten Verbindungen bei der Anwendung in Kombination mit aliphatischen Kohlenwasserstoffverbindungen mit einer Kohlenstoffkettenlänge von 10-20 Kohlenstoffatomen bemerkenswert leistungsfähig bei der Entfernung von unlöslichen, mineralischen Verunreinigungen aus natürlichen, calcithaltigen Erzen bwz. Mineralien sind.It has been found that the salts and especially the acetate salts of the aforementioned compounds when used in Combination with aliphatic hydrocarbon compounds with a carbon chain length of 10-20 carbon atoms remarkably powerful at removal of insoluble, mineral impurities from natural, calcite-containing ores or Are minerals.
Der Kohlenwasserstoff kann ein Gemisch von Verbindungen der geeigneten Kettenlänge sein, wobei die am leichtesten zugänglichen und billigsten Materialien Kerosin oder Heizöl sind. Bevorzugt wird ein hochgereinigtes Material verwendet, das im wesentlichen Kerosin gleichartig ist, aus welchem jedoch praktisch alle aromatischen oder cyclischen Verbindungen auf chemischen Wege entfernt wurden. Eine Zusammensetzung dieser Art ist ohne weiteres im Handel erhältlich, und wird in den Beispielen als 01 22 51 bezeichnet. Diese Materialien sind wegen ihrer Leistungsfähigkeit und geringen Toxizität vorteilhaft.The hydrocarbon can be a mixture of compounds of the appropriate chain length, where the most accessible and cheapest materials Are kerosene or heating oil. A highly purified one is preferred Material used that is essentially kerosene is similar, from which, however, practically all aromatic or cyclic compounds removed by chemical means were. A composition of this kind is straightforward commercially available, and is referred to in the examples as 01 22 51. These materials are because of their performance and low Toxicity beneficial.
Andere, weniger bevorzugte Sammler, welche bei der Schaumflotation des erfindungsgemäßen Verfahrens brauchbar sind, umfassen Xanthate wie Kaliumethylxanthat bei typischen Konzentrationen von 0,05 kg/t Feststoffen, Amine und deren Salzderivate sind ebenfalls als brauchbare, kationische Sammler bekannt. Verschiedene Kohlenwasserstoffe einschließlich Kerosin, Heizöl, Mineralöl oder Mineralölfraktionen, welche als Flotationspromotoren zugesetzt werden, können ebenfalls verwendet werden. In gleicher Weise können Schaumbildner wie Fichtenöl, Kresol, Polypropylenglykoläther oder andere wohlbekannte Mittel dieses Typs verwendet werden. Other, less preferred collectors that use foam flotation of the method according to the invention are useful include xanthates such as potassium ethyl xanthate at typical concentrations of 0.05 kg / t solids, Amines and their salt derivatives are also available as usable, cationic collectors known. Different hydrocarbons including kerosene, heating oil, mineral oil or mineral oil fractions added as flotation promoters can also be used. In Foaming agents such as spruce oil, cresol, Polypropylene glycol ether or other well known means of this Type can be used.
Das unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltene Produkt hat sich als besonders gut geeignet für Papierbeschichtungsanwendungen bzw. Papierstreichzwecke herausgestellt. Bei einer solchen Anwendung hat das Produkt einen signifikant weniger schädlichen Einfluß auf die Farbabsorptionsfähigkeit als gefällte Carbonate, und das Produkt besitzt weiterhin einen weniger schädlichen Einfluß auf den Glanz von beschichteten bzw. gestrichenen Papieren als konventionell gemahlene Carbonate.The obtained using the method according to the invention Product has proven to be particularly well suited for paper coating applications or paper coating purposes. In such an application, the product has one significantly less harmful influence on the color absorption capacity as precipitated carbonates, and the product owns continue to have a less harmful impact on the Gloss of coated or coated papers than conventional ground carbonates.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert, um die Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand einer Reihe von Beispielen zu zeigen.Preferred embodiments are explained in more detail below. to the performance of the invention To demonstrate the process using a number of examples.
Bei diesem Beispiel wurden Proben von verschiedenen Calcitablagerungen verwendet, wobei die Proben einen hohen Calciumgehalt aufwiesen und als Verunreinigungen - unter anderen Elementen - feinen Quarz, Sand, Glimmer und Mengen von feinen Pyriten enthielten.In this example, samples were taken from various calcite deposits used, the samples being high in calcium and as impurities - among other elements - fine quartz, sand, mica and lots of fine Contained pyrites.
Bei diesem Beispiel wurde ein Probe von natürlichem Calcit, die aus Phillipsburg, Quebec, stammte und die zuvor angegebene Zusammensetzung besaß, einem vorangehenden Zerquetschen in einer Presse unterworfen, dann wurde sie weiter unter Verwendung eines Kegelbrechers zerkleinert. Die Probe wurde dann unter Verwendung einer Kugelmühle bei 65% Feststoffen naßgemahlen, um ein teilchenförmiges Material zu liefern, bei welchem 28 Gew.-% der Teilchen weniger als 2 µm Größe besaßen und nicht mehr als 2 Gew.-% der Teilchen größer als 0,044 mm waren. Während der Kugelvermahlung wurde eine Natriumpolyacrylatzusammensetzung als Dispergiermittel bei einer Konzentration von 4,5 kg/t Feststoffen zur Erleichterung der Vermahlung zugesetzt. In this example, a sample of natural calcite, which came from Phillipsburg, Quebec, and the one previously indicated Had a previous crushing in one Subjected to press, then it was further used crushed a cone crusher. The sample was then under Using a ball mill at 65% solids wet-ground, to provide a particulate material in which 28% by weight the particles were less than 2 µm in size and no more than 2% by weight of the particles were larger than 0.044 mm. During the ball milling a sodium polyacrylate composition as a dispersant at a concentration of 4.5 kg / t solids added to facilitate grinding.
Der Weißgrad des Minerals zu diesem Zeitpunkt wurde auf der G.E.-Skala zu 93,6 bestimmt. Die Angaben der Weißgradwerte wurden in allen Fällen nach der Normvorschrift von TAPPI T-646-m-54 erhalten.The mineral's whiteness at that time was on the G.E. scale determined to be 93.6. The details of the whiteness values were in all cases according to the standard of TAPPI Obtained T-646-m-54.
Das Material aus Beispiel 1, das zu diesem Zeitpunkt in Form einer Aufschlämmung mit 65% Feststoffen vorlag, wurde auf 25% Feststoffe verdünnt, und es wurde einer Schaumflotation unter Verwendung einer Kombination von Kerosin, 0,075 kg/t, und eines Xanthats bei einer Konzentration von 0,05 kg/t als Sammler unterworfen. 0,05 kg/t Fichtenöl und 0,08 kg/t eines Mittels in Form von geradkettigen, höheren Alkoholen wurden als Schaumbildner zugesetzt. Der pH-Wert während der Flotationsbehandlung betrug etwa 9,5. Das erhaltene, gereinigte Produkt zeigte einen G. E.-Weißgrad von 94,5.The material from Example 1, which is in shape at this time a slurry with 65% solids was on Diluted 25% solids and became a foam flotation using a combination of kerosene, 0.075 kg / t, and a xanthate at a concentration of 0.05 kg / t as a collector. 0.05 kg / t Spruce oil and 0.08 kg / t of an agent in the form of straight-chain, higher alcohols were added as foaming agents. The pH during the flotation treatment was about 9.5. The purified product obtained showed a G.E. whiteness from 94.5.
Das als eingesetztes Material für Beispiel 1 verwendete, nicht aufbereitete Material wurde durch Naßvermahlung bei 70% Feststoffen in einer Sandmühle unter Verwendung von Ottawasand als Mahlmedium feingemahlen. Zur Erleichterung der Vermahlung wurde ein Zusatz von 4,5 kg/t des Natriumpolyacrylatmittels verwendet. Dieses Polyacrylatmittel bei der angegebenen Konzentration wurde auch bei allen folgenden Beispielen eingesetzt, falls ein Sandmahlen durchgeführt wurde. Die Vermahlung wurde bis zu einem Punkt weitergeführt, bei welchem 96 Gew.-% der Teilchen einen Kugeläquivalentdurchmesser von weniger als 2 µm besaßen.The one used as the material used for Example 1 is not processed material was wet-ground at 70% Solids in a sand mill using Ottawa sand finely ground as grinding medium. To facilitate grinding was added 4.5 kg / t of sodium polyacrylate agent used. This polyacrylate agent at the specified concentration was also used in all the following examples, if sand grinding was carried out. The grinding was up to one Point continued at which 96 wt .-% of the particles a Equivalent sphere diameter of less than 2 µm.
Der Weißgrad des Materials war von dem in Beispiel 1 angegebenen Wert von 93,6 auf 93,2 abgefallen. The whiteness of the material was that shown in Example 1 Value dropped from 93.6 to 93.2.
Das flotierte Carbonatmaterial von Beispiel 2 wurde mit 3,5 kg/t Calciumchlorid ausgeflockt und auf 70% Feststoffe filtriert, dann wurde es einer Feinvermahlung durch Naßvermahlung des zuvor grobgemahlenen Produktes mit Ottawasand, wie in Beispiel 3, unterworfen. Diese Feinvermahlung wurde bei 70% Feststoffen und für für eine ausreichende Zeitspanne durchgeführt, um die Teilchen derart zu zerkleinern, daß 95% der Teilchen einen Kugeläquivalentdurchmesser von weniger als 2 µm besaßen. Es wurde gefunden, daß das flotierte, sandgemahlene Produkt einen G. E.-Weißgrad von 95,8 aufwies.The floated carbonate material from Example 2 was included 3.5 kg / t calcium chloride flocculated and at 70% solids filtered, then it became fine grinding by wet grinding the previously coarsely ground product with ottawa sand, as in Example 3. This fine grinding was at 70% solids and for adequate Period of time to crush the particles in such a way that 95% of the particles have a sphere equivalent diameter of less than 2 µm. It was found, that the floated, sand-ground product G.E. whiteness of 95.8.
Beim Vergleich des gemäß Beispiel 3 erzielten Weißgrades mit dem in Beispiel 4 erzielten Weißgrad, d. h. 93,2 gegen 95,8, ist ersichtlich, daß ein vergleichsweise enormer Unterschied erreicht wurde. Von ebenso großer Bedeutung ist die in Beispiel 3 angegebene Tatsache, daß der hier gefundene Weißgrad tatsächlich als Folge des Feinmahlvorganges abgefallen war. Es wird angenommen, daß das letztgenannte Ergebnis durch die Hypothese erklärt werden kann, daß die relativ groben, in der anfänglichen Mahlstufe freigesetzten Farbkörper einen begrenzten Effekt auf die Weißgradmessung besitzen, wenn sie diskret in dem Material verteilt sind. Nach einer weiteren Vermahlung bis zu einem sehr feinen Zustand der Zerkleinerung sind die Farbkörper jedoch gleichmäßiger verteilt, wodurch sich ein unverhältnismäßiger Effekt auf den Weißgrad ergibt.When comparing the whiteness achieved in Example 3 with the whiteness achieved in Example 4, i.e. H. 93.2 against 95.8, it can be seen that a comparatively enormous difference was achieved. Is of equal importance the fact given in Example 3 that the one found here Whiteness actually as a result of the fine grinding process had fallen off. The latter is believed to be the latter Result can be explained by the hypothesis that the relatively coarse, released in the initial grinding stage Color bodies have a limited effect on whiteness measurement possess when distributed discretely in the material are. After another grinding to a very However, the colored bodies are in a fine state of comminution distributed more evenly, which makes a disproportionate Effect on whiteness.
Unter Anwendung der Arbeitsweise von Beispiel 3 der US-PS 36 04 634 wurde die Teilchengröße auf die erfindungsgemäß interessierende Größe reduziert; jedoch wurde gefunden, daß der Weißgrad des ursprünglichen Materials (Beispiel 1) von 93,6 auf 93,2 als Ergebnis der Feinvermahlung abgefallen war. Using the procedure of Example 3 of US Patent 36 04 634 the particle size was that of interest according to the invention Reduced size; however, it was found that the whiteness of the original material (Example 1) from 93.6 to 93.2 as Result of the fine grinding had dropped.
Andererseits gibt eine Flotation des Materials von Beispiel 1, wie in Beispiel 2, nur eine geringere Verbesserung des Weißgrades von 0,9 Einheiten. Gemäß der vorliegenden Erfindung ergibt jedoch die angewandte spezifische Kombination und Folge von Flotation und Feinvermahlung ganz unerwartet ein Produkt mit den gewünschten Größeneigenschaften (wie bei der US-PS 36 04 634) und mit einem Anstieg des Weißgrades, der den durch die Arbeitsweise von Beispiel 2 und Beispiel 3 erreichten Weißgrad übersteigt.On the other hand, flotation of the material from Example 1 gives as in Example 2, only a minor improvement in whiteness of 0.9 units. According to the present invention however, the specific combination and sequence of Flotation and fine grinding unexpectedly a product with the desired size properties (as with the US PS 36 04 634) and with an increase in the degree of whiteness, which is due to the the operation of Example 2 and Example 3 achieved whiteness exceeds.
Hieraus ist ersichtlich, daß ein synergistischer Effekt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gegeben ist. Falls der bei der Feinvermahlung erreichte Anstieg des Weißgrades mit X Einheiten, wobei X positiv oder negativ sein kann, der bei der Flotation erreichte Anstieg mit Y Einheiten und der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielte Anstieg mit Z Einheiten bezeichnet wird, ist ohne weiteres ersichtlich, daß Z größer als die Summe von X und Y ist.It can be seen from this that there is a synergistic effect in the process according to the invention. If the increase in the degree of whiteness achieved in the fine grinding is denoted by X units, where X can be positive or negative, the increase achieved in the flotation is denoted by Y units and the increase achieved in the process according to the invention is denoted by Z units, it is readily apparent that Z is greater than the sum of X and Y.
Der anfängliche Grobmahlvorgang, wie er bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt wird, kann nach verschiedenen, auf dem Fachgebiet bekannten Arbeitsweisen durchgeführt werden, z. B. durch Naßvermahlung in der Kugelmühle oder durch nasse, autogene Vermahlung oder durch Trockenvermahlung. Die Feinmahlstufe wird vorzugsweise, wie in Beispiel 4, durch Sandmahlen durchgeführt, d. h. durch Vermahlung mit einem teilchenförmigen Mahlmaterial, das aus Teilchen besteht, die üblichwerweise im Größenbereich von etwa 150 µm bis 6,35 mm und vorzugsweise von etwa 500 µm bis etwa 2 mm liegen. Einzelheiten des Sandmahlvorganges einschließlich der Nennung von äquivalenten Materialien zur Verwendung beim Sandmahlen sind in der US- PS 36 04 634 angegeben, ebenso können die in dieser US-PS angegebenen Bedingungen der Vermahlung als bevorzugte Ausführungsform hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens angesehen werden. Die Feinmahlstufe ergibt ein Ausgabeprodukt, bei welchem wenigstens 80 Gew.-% der erhaltenen Teilchen einen Kugeläquivalentdurchmesser von weniger als 2 µm besitzen, wobei sich das Produkt weiterhin durch einen Weißgrad von wenigstens 94 und vorzugsweise von wenigstens 95 auf der G. E.-Skala auszeichnet.The initial coarse grinding process, as in the invention Procedure can be carried out according to various work in a manner known in the field, e.g. B. by wet grinding in a ball mill or by wet, autogenous grinding or by dry grinding. The fine grinding stage is preferably carried out, as in Example 4, by sand grinding, d. H. by grinding with a particulate grinding material, that consists of particles that are usually in the Size range from about 150 microns to 6.35 mm and preferably from about 500 µm to about 2 mm. Details of the sand grinding process including the naming of equivalents Materials for use in sand milling are available in the U.S. PS 36 04 634 indicated, as can those in this US-PS specified conditions of grinding as preferred embodiment with regard to the invention Procedure are considered. The fine grinding stage results in an output product in which at least 80% by weight of the obtained Particles with a sphere equivalent diameter of less than 2 µm own, whereby the product continues to be a whiteness from at least 94 and preferably from at least 95 the G.E. scale.
In diesem Beispiel wurde eine Probe von grobem calcithaltigem Mineral mit einer Korngröße von größer als 0,149 mm aus einer Ablagerung in Maryland eingesetzt. Die Probe wurde in der Kugelmühle gemahlen, wobei 4,5 kg/t des Natriumpolyacrylatmittels bei 65% Feststoffen verwendet wurden, um 2% Teilchen größer als 0,044 mm und 17% kleiner als 2 µm Kugeläquivalentdurchmesser, jeweils in Gewicht, zu erhalten. Zu diesem Zeitpunkt betrug der Weißgrad 90,1. Nachdem das Produkt sandgemahlen worden war, unter Zugabe von 4,5 kg/t des Natriumpolyacrylatmittels, war der Weißgrad auf 88,7 abgefallen.In this example, a sample of coarse calcite-containing Mineral with a grain size larger than 0.149 mm used from a deposit in Maryland. The sample was ball milled, 4.5 kg / t of sodium polyacrylate at 65% solids were used by 2% particles larger than 0.044 mm and 17% smaller than 2 µm Ball equivalent diameter, each in weight. At this point, the whiteness was 90.1. After the product had been sand-milled with the addition of 4.5 kg / t of Sodium polyacrylate agent, the whiteness was at 88.7 fallen off.
Wenn das grobgemahlene Material bei 25% Feststoffen unter Verwendung von 0,5 kg/t eines Monoamins flotiert worden war, war der Weißgrad auf 94,4 angestiegen. Das flotierte Produkt wurde dann entwässert, ausgeflockt (mit 3,5 kg/t CaCl₂) und filtriert und bei 70% Feststoffen mit 4,5 kg/t des Natriumpolyacrylatmittels sandgemahlen. Hierdurch war der Weißgrad auf 95,8 angestiegen.When using the coarsely ground material at 25% solids of 0.5 kg / t of a monoamine flotation, the whiteness was 94.4 increased. The floated product was then dewatered, flocculated (with 3.5 kg / t CaCl₂) and filtered and at 70% solids with 4.5 kg / t of the sodium polyacrylate agent sand milled. As a result, the whiteness had risen to 95.8.
In beiden Fällen enthielt das sandgemahlene Produkt 90 Gew.-% Teilchen mit weniger als 2 µm Kugeläquivalentdurchmesser. Der Unterschied in den Weißgradwerten betrug 7,1 Einheiten.In both cases, the sand-ground product contained 90% by weight Particles with a sphere equivalent diameter of less than 2 µm. The The difference in the whiteness values was 7.1 units.
In diesem Beispiel wurde eine Probe eines calcithaltigen Minerals aus einem Vorkommen in Maryland eingesetzt, wobei diese Probe zunächst trockengemahlen und klassiert wurde, um ein Produkt zu erhalten, in welchem 1 Gew.-% der Teilchen größer als 0,044 mm und 15 Gew.-% der Teilchen kleiner als 2 µm waren, wobei die Probe einen Anfangsgrad von 92,6 besaß. Diese Probe wurde auf 67% Feststoffe aufgeschlämmt und unter Verwendung von 4,5 kg/t des Natriumpolyacrylatmittels zu 90% auf weniger als 2 µm sandgemahlen. Der Weißgrad fiel als Folge hiervon auf 90,5 ab.In this example, a sample of a mineral containing calcite used from an occurrence in Maryland, taking this sample was first dry ground and classified to a product obtained, in which 1 wt .-% of the particles larger than 0.044 mm and 15% by weight of the particles were smaller than 2 µm, the Sample had an initial degree of 92.6. This sample was slurried to 67% solids and using of 4.5 kg / t of the sodium polyacrylate agent 90% sand milled to less than 2 µm. The whiteness as a result, fell to 90.5.
Das gleiche, trockengemahlene Material wurde auf 25% Feststoffe verdünnt und unter Verwendung von 0,5 kg/t Essigsäuresalzen von n-Alkylaminen und 4,5 kg/t des Natriumpolyacrylatmittels als Flotationsmittel bei einem pH von 9 flotiert. Der Weißgrad des flotierten Materials wurde zu 93,6 bestimmt.The same dry milled material was made up to 25% solids diluted and using 0.5 kg / t acetic acid salts of n-alkylamines and 4.5 kg / t of the sodium polyacrylate agent as a flotation agent floated at pH 9. The whiteness of the floated Materials was found to be 93.6.
Das flotierte Produkt aus dieser Verfahrensstufe wurde unter Verwendung von 3,5 kg/t CaCl₂ entwässert und zu 90% auf weniger als 2 µm bei 67% Feststoffen unter Verwendung von 4,5 kg/t des Natriumpolyacrylatmittels sandgemahlen. Der Weißgrad des Endproduktes betrug 94,0. Der Unterschied im Weißgrad zwischen den flotierten und den nichtflotierten, sandgemahlenen Produkten betrug 3,5 Einheiten.The floated product from this process stage was under Use of 3.5 kg / t CaCl₂ dewatered and 90% less than 2 µm at 67% solids using 4.5 kg / t of the sodium polyacrylate agent sand-ground. The whiteness of the end product was 94.0. The difference in whiteness between the floated and non-floated, sand-ground products was 3.5 units.
Eine weitere Probe eines calcithaltigen Erzes aus einem Vorkommen in Maryland wurde trockengemahlen und klassiert, um zunächst ein Ausgangsmaterial zu erhalten, bei welchem 2 Gew.-% der Teilchen größer als 0,044 mm und 18 Gew.-% der Teilchen kleiner als 2 µm waren. Der Weißgrad dieses Ausgangsmaterials wurde zu Beginn mit 90,7 bestimmt. Die Probe wurde unter Verwendung von 4,5 kg/t des Natriumpolyacrylatmittels zu 90% auf weniger als 2 µm sandgemahlen, daraufhin wurde gefunden, daß der Weißgrad auf 90,3 abgefallen war. Im Zusammenhang mit diesem Beispiel und dem vorangegangenen Beispiel 6 ist darauf hinzuweisen, daß bestimmte Vorteile durch die Trockenmahl-Arbeitsweise gegeben sind, bei welcher das anfängliche Ausgangsmaterial hergestellt wird. Insbesondere werden keine Dispergiermittel bei diesen frühen Mahlstufen verwendet, wodurch sonst die Möglichkeit gegeben wäre, daß solche Dispergiermittel durch die spätere Verwendung der Ausflockungsmittel unschädlich gemacht werden müßten.Another sample of an ore containing calcite ore in Maryland was dry ground and classified to to initially obtain a starting material in which 2% by weight of the particles larger than 0.044 mm and 18% by weight of the particles were smaller than 2 µm. The whiteness of this raw material was initially determined to be 90.7. The sample was used of 4.5 kg / t of the sodium polyacrylate agent 90% sand-milled to less than 2 µm, then was found that the whiteness had dropped to 90.3. In connection with this example and the previous example 6 It should be noted that certain advantages through the dry grinding mode of operation is given, in which the initial raw material is produced. In particular do not become dispersants at these early grinding stages used, which would otherwise give the possibility that such dispersants through the later use of the Flocculants should be made harmless.
Nach der Verdünnung des in diesem Beispiel verwendeten Ausgangsmaterials auf 25% Feststoffe und der Flotation unter Verwendung von 6 kg/t Kerosin und 1 kg/t N-Talgtrimethylendiamindiacetat als Sammler und 0,1 kg/t Nonylphenoxypoly-(ethylenoxy)-ethanol und 0,05 kg/t Alkyllaurylpolyether als Schaumbildner und Durchführung bei einem pH-Wert von 8-9 war der Weißgrad auf 92,2 angestiegen.After diluting the used in this example Starting material on 25% solids and flotation using 6 kg / t kerosene and 1 kg / t N-tallow trimethylene diamine diacetate as Collector and 0.1 kg / t nonylphenoxypoly (ethyleneoxy) ethanol and 0.05 kg / t alkyl lauryl polyether as a foaming agent and implementation at a pH value from 8-9 the whiteness had risen to 92.2.
Bei diesem Beispiel wurde das Flotationsprodukt in einem Büchnerfilter ohne Verwendung von CaCl₂ als Ausflockmittel entwässert und dann zusammen mit 4,5 kg/t des Natriumpolyacrylatmittels (Dispex) zu 90% auf weniger als 2 µm gemahlen. Der Endweißgrad wurde zu 95,2 bestimmt.In this example, the flotation product was in one Büchner filter without using CaCl₂ as a flocculant dehydrated and then together with 4.5 kg / t of the sodium polyacrylate agent (Dispex) 90% to less than 2 µm ground. The final whiteness was determined to be 95.2.
Hieraus ist ersichtlich, daß der Unterschied im Weißgrad zwischen dem flotierten und nichtflotierten, sandgemahlenen Produkten 4,9 Einheiten betrug.From this it can be seen that the difference in whiteness between the floated and non-floated, sand-ground Products amounted to 4.9 units.
Dieses Beispiel ähnelt in der Durchführung derjenigen des Beispiels 7 mit der Ausnahme, daß die Flotations-, Entwässerungs- und Mahlstufen in einem größeren Maßstab einer technischen Versuchsanlage durchgeführt wurden. So wurde die Entwässerung in einer Bird-Zentrifuge statt in einem Laborfilter durchgeführt. Das Ausgangsmaterial gehörte zu dem allgemeinen Typ von Material, wie es in Verbindung mit den zwei vorangegangenen Beispielen beschrieben wurde, und es enthielt 15 Gew.-% Teilchen mit weniger als 2 µm. Die verwendeten Flotationsreagenzien waren die folgenden: The implementation of this example is similar to that of the Example 7 with the exception that the flotation, drainage and grinding stages on a larger scale of a technical Test facility were carried out. So it became Drainage in a Bird centrifuge instead of in a laboratory filter carried out. The source material was part of the general Type of material as it is in conjunction with the two previous examples were described and contained 15% by weight of particles with less than 2 µm. The flotation reagents used were the following:
0,5 kg/tN-Talg-trimethylendiamindiacetat 0,125 kg/tNonylphenoxypoly-(ethylenoxy)-ethanol 0,075 kg/tAlkyllaurylpolyether 6,0 kg/tKerosin0.5 kg / tN-tallow trimethylene diamine diacetate 0.125 kg / t nonylphenoxy poly (ethyleneoxy) ethanol 0.075 kg / t alkyl lauryl polyether 6.0 kg / t kerosene
Der beim ursprünglichen Ausgangsmaterial bestimmte Weißgrad betrug 90,4. Der Weißgrad des sandgemahlenen Produktes betrug 90,5; Der Weißgrad des flotierten Produktes betrug 93,5 und derjenige des flotierten, entwässerten und sandgemahlenen Produktes betrug 96,2. In allen Fällen entsprachen die Behandlungsstufen denjenigen der vorhergehenden Beispiele. Es ist insbesondere darauf hinzuweisen, daß die Differenz im Weißgrad zwischen flotiertem und nichtflotiertem, sandgemahlenem Produkt 5,7 Einheiten betrug.The whiteness determined for the original source material was 90.4. The whiteness of the sand-ground product was 90.5; The whiteness of the floated product was 93.5 and that of the floated, dewatered and sand-milled Product was 96.2. In all cases they corresponded Treatment levels to those of the previous examples. It is particularly noteworthy that the difference in the degree of whiteness between floated and non-floated, sand-ground Product was 5.7 units.
In diesem Beispiel wurde ein calcithaltiges Mineral aus Maryland, das den in den Beispielen 5 bis 7 verwendeten ähnlich war, behandelt. Bei diesem Mineral wurde bestimmt, daß es folgende Verunreinigungen enthielt: Orthoklas (Kaliumfeldspat), Quarz, Tremolit, Phlogopitglimmer und Pyrit, wobei die Gesamtmenge dieser Verunreinigungen im allgemeinen zwischen 1,5 und 5 Gew.-% des calcithaltigen Minerals ausmachte.In this example, a calcite mineral from Maryland, that is similar to that used in Examples 5 to 7 was treated. This mineral was determined to be contained the following impurities: orthoclase (potassium feldspar), Quartz, tremolite, phlogopite mica and pyrite, being the total amount of these impurities generally between 1.5 and 5 wt .-% of the calcite-containing mineral.
Proben dieses Minerals wurden trockengemahlen und klassiert, um Ausgangsmaterialien zu erhalten, in welchen 0,5 Gew.-% der Teilchen größer als 0,044 mm und 22 Gew.-% der Teilchen kleiner als 2 µm waren. Diese Proben wurden auf 25% Feststoffe aufgeschlämmt und unter Verwendung von verschiedenen Kombinationen von Flotationsreagenzien flotiert, einschließlich der zuvorgenannten 1-Hydroxyethyl-2-alkylimidazolinsalze in Kombination mit neutralen, aliphatischen Kohlenwasserstoffen. Bei einer typischen Arbeitsweise wurde der Sammler (und falls erforderlich der Schaumbildner) zu der Aufschlämmung zu Beginn des Flotationsverfahrens zugesetzt. Annährend ein Drittel des Promotors wurde ebenfalls zum Beginn des Flotierens zugesetzt, und die restlichen zwei Drittel wurden in Teilmengen zugesetzt, z. B. bei einer typischen Flotation während 45 Minuten können 1 kg/t Verstärker zu Beginn der Flotation zugesetzt werden und 0,5-1 kg/t in Teilmengen in Intervallen von 5-10 Minuten zugesetzt werden.Samples of this mineral were dry ground and classified, to obtain starting materials in which 0.5% by weight of the particles larger than 0.044 mm and 22% by weight of the particles were smaller than 2 µm. These samples were at 25% solids slurried and using different Combinations of flotation reagents floated, including the aforementioned 1-hydroxyethyl-2-alkylimidazoline salts in combination with neutral, aliphatic hydrocarbons. In a typical way of working, the Collector (and if necessary the foaming agent) to the Slurry added at the start of the flotation process. Approximately a third of the promoter was also the beginning of floating, and the remaining two thirds were added in portions, e.g. B. in a typical Flotation during 45 minutes can start with 1 kg / t amplifier added to the flotation and 0.5-1 kg / t in portions be added at 5-10 minute intervals.
Die flotierten Produkte wurden unter Verwendung von 3,5 kg/t CaCl₂ entwässert und dann zu 90% weniger als 2 µm bei 70% Feststoffen unter Verwendung von 4,5 kg/t des Natriumpolyacrylatmittels sandgemahlen, danach wurde der Weißgrad bestimmt. Der Weißgrad des flotierten Produktes (vor dem Sandmahlen) wurde ebenfalls gemessen, weiterhin wurden die in Säure unlöslichen Anteile bei den Proben sowohl beim Ausgangsmaterial als auch im Anschluß an die Flotation bestimmt. Die bei diesen Versuchen erzielten Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I zusammengestellt: The floated products were made using 3.5 kg / t CaCl₂ dewatered and then 90% less than 2 µm at 70% Solids using 4.5 kg / t sodium polyacrylate agent sand-ground, then the whiteness certainly. The whiteness of the floated product (before Sand grinding) was also measured, the in Acid-insoluble proportions in the samples both in the starting material as well as determined after the flotation. The Results obtained in these experiments are as follows Table I compiled:
Da die in diesem Beispiel flotierten Materialien relativ feine Teilchengröße besitzen und eine solche Vielzahl von mineralischen Verunreinigungen - die glücklicherweise alle auf kationische Flotation ansprechen - enthalten, ist die Auswahl eines geeigneten, kationischen Sammlers schwierig. Der Mechanismus des Haftens des Sammlers an der mineralischen Verunreinigung beruht auf elektrostatischer Anziehung der kationischen, polaren Gruppe des Sammlers an die negativ geladene Oberfläche des Minerals. Dies ist ein vergleichsweise schwacher Mechanismus im Vergleich zu dem Adsorptions- oder Chemisorptionsmechanismus, der bei der Flotation von beispielsweise Sulfiden mit Xanthaten stattfindet.Because the materials floated in this example are relative have fine particle size and such a variety of mineral impurities - luckily all of them respond to cationic flotation - included is the Choosing a suitable cationic collector is difficult. The mechanism of adhesion of the collector to the mineral Contamination is due to electrostatic attraction cationic, polar group of the collector to the negative charged surface of the mineral. This is a comparative one weak mechanism compared to the adsorption or chemisorption mechanism used in the flotation of, for example Sulfides with xanthates takes place.
Daher ist die Verwendung eines Sammlers wesentlich, der eine stark geladene, kationische, polare Gruppe aufweist, um eine maximale Anziehung an das Mineral sicherzustellen. In diesem Fall wird die Beschichtung des Minerals durch den Sammler bei vernünftigen Sammlerkonzentration beinahe unmöglich wegen der Abstoßungsenergie zwischen benachbarten, geladenen, ionischen, polaren Gruppen des Sammlers. Es wird angenommen, daß die Wirkung des neutralen Kohlenwasserstoffs darin besteht, diese Rückstoßenergie zu erniedrigen und die Ausbildung einer angemessenen Beschichtung des Sammlers zu ermöglichen, um die Bläschenhaftung und damit das Stattfinden der Flotation zu ermöglichen.Therefore, the use of a collector is essential strongly charged, cationic, polar group to a ensure maximum attraction to the mineral. In this In case the mineral is coated by the collector reasonable collector concentration almost impossible because of the repulsive energy between neighboring, charged, ionic, polar groups of the collector. It is believed that the effect of the neutral hydrocarbon is to lower this recoil energy and the formation of a adequate coating of the collector to allow the Vesicle adhesion and thus allow the flotation to take place.
Aus der Tabelle I ist ersichtlich, daß im Fall der betrachteten Carbonate der Weißgrad des sandgemahlenen Produktes der fertigen Aufschlämmung um so höher ist, je niedriger der Gehalt an in Säure unlöslichen Bestandteilen des Materials nach der Flotation ist. Der Weißgrad des fertigen Produktes liegt in allen Fällen weit über 95, und es ist beispielsweise ersichtlich, daß extrem hohe Weißgradwerte erhalten werden, wenn das Ausgangsmaterial eine relativ niedrige Verunreinigung, gemessen als in Säure unlösliche Anteile, aufweist. So liegen die Weißgradwerte des fertigen Produktes im Falle der Proben 5 und 6, welche 2,03 Gew.-% bzw. 1,36 Gew.-% an in Säure unlöslichen Materialien enthielten, bei 96,3 bzw. 97,0.From Table I it can be seen that in the case of the considered Carbonate is the degree of whiteness of the sand-milled product finished slurry, the lower the content, the higher acidic components of the material the flotation is. The whiteness of the finished product is in all cases well over 95, and it can be seen, for example, that extremely high whiteness values are obtained when the starting material measured a relatively low level of contamination as components insoluble in acid. So lie the whiteness values of the finished product in the case of the samples 5 and 6, which are 2.03 wt.% And 1.36 wt.%, Respectively, of insoluble in acid Materials included at 96.3 and 97.0, respectively.
In der Tabelle I wurden die Proben 1 und 4 als Vergleichsproben eingesetzt, um die Überlegenheit der Kombination von Imidazolin/Kohlenwasserstoff gegenüber einem System aus N-Talg- trimethylendiamindiacetat/Schäumer/Kerosin zu zeigen. Es ist ersichtlich, daß bei Verwendung von Ausgangsmaterialien mit sowohl niedrigem als auch hohem Weißgradwert das Imidazolinsystem höhere Weißgradwerte des flotierten Produktes, niedrigere Gehalte an in Säure unlöslichem Rückstand und höhere Weißgradwerte des sandgemahlenen Produktes ergibt. Zusätzlich wird eine höhere Ausbeute erreicht, es ist keine getrennte Schäumerverbindung erforderlich und die Dosierungswerte von Kerosin oder anderen neutralen Kohlenwasserstoffen werden reduziert.In Table I, Samples 1 and 4 were used as comparative samples used to the superiority of the combination of Imidazoline / hydrocarbon versus a system of N-tallow show trimethylene diamine diacetate / foamer / kerosene. It can be seen that when using starting materials with both low and high whiteness Imidazoline system higher whiteness values of the floated product, lower levels of acid-insoluble residue and higher whiteness values of the sand-ground product results. In addition, a higher yield is achieved no separate foamer connection is required and the dose values of kerosene or other neutral hydrocarbons are reduced.
Gemäß der Erfindung werden die zuvorgenannten Imidazolinsalze zu dem aufgeschlämmten Mineral in bevorzugten Konzentrationen von 0,5 bis 2,5 kg/t des calcithaltigen Minerals zugesetzt, in Kombination mit der Zugabe des neutralen Kohlenwasserstoffs in Konzentrationen von 1,5 bis 7,5 kg/t des Minerals.According to the invention, the aforementioned imidazoline salts to the slurried mineral in preferred concentrations from 0.5 to 2.5 kg / t of the calcite-containing mineral added in combination with the addition of the neutral hydrocarbon in concentrations of 1.5 to 7.5 kg / t of Minerals.
In diesem Beispiel wurde ein weiteres calcithaltiges Mineral aus Maryland, das demjenigen der Beispiele 5, 6, 7 und 9 ähnlich war, behandelt. Dieses Mineral wurde zu Beginn trockengemahlen und klassiert, um ein Ausgangsmaterial zu erhalten, in welchem 99 Gew.-% der Teilchen kleiner als 0,044 mm waren und 25 Gew.-% der Teilchen weniger als 2 µm Kugeläquivalentdurchmesser aufwiesen. Das Ausgangsmaterial besaß einen anfänglichen Weißgradwert von 92,4 und enthielt 3,0% an in Säure unlöslichen Bestandteilen. Wenn ein Teil dieses Ausgangsmaterials auf 67% Feststoffe aufgeschlämmt und zu 90-92% auf weniger als 2 µm sandgemahlen wurde, fiel der Weißgrad auf 91,9 ab.In this example there was another mineral containing calcite from Maryland, which is similar to that of Examples 5, 6, 7 and 9 was treated. This mineral was initially dry milled and classified to get a raw material in which 99% by weight of the particles were smaller than 0.044 mm and 25% by weight of the particles less than 2 µm in sphere equivalent diameter exhibited. The starting material had an initial one Whiteness value of 92.4 and contained 3.0% of in Acid-insoluble components. If part of this raw material slurried to 67% solids and 90-92% Whiteness was noticed to less than 2 µm 91.9 from.
Das gleiche, trockengemahlene Material wurde auf 25% Feststoffe verdünnt und unter Verwendung von verschiedenen Kombinationen von Sammler und Verstärkern flotiert. Der Sammler und der Schäumer (fall überhaupt vorhanden) wurden zu der Aufschlämmung in einer einzigen Dosis zu Beginn des Flotationsprozesses zugesetzt. Wenn der Verstärker verwendet wurde, wurde er zu ungefähr einem Drittel der Gesamtmenge zum Beginn der Flotation und die restlichen zwei Drittel in Teilmengen von 0,25 kg/t in Intervallen von 5-10 Minuten zugesetzt, wobei die Gesamtzeit der Flotation bei allen Proben annährend 45 Minuten betrug.The same dry milled material was made up to 25% solids diluted and using different combinations floated by collectors and amplifiers. The collector and the foamer (if any) became the Single dose slurry at the start of the flotation process added. When the amplifier was used, was about a third of the total at the start of flotation and the remaining two thirds in 0.25 kg / t aliquots added at 5-10 minute intervals, the total time flotation for all samples approximately 45 minutes amounted to.
Die flotierten Produkte dieser Arbeitsweise wurden entwässert und dann sandgemahlen, und zwar entsprechend den in Beispiel 9 beschriebenen Arbeitsweisen. Der Weißgrad des flotierten Produktes (vor der Sandvermahlung) wurde gemessen, die in Säure unlöslichen Anteile und die bei der Flotation gewonnenen Mengen wurden bestimmt und der Weißgrad der flotierten Proben nach der Sandvermahlung (entsprechend den Arbeitsweisen von Beispiel 9) wurde gemessen. Die hierbei erzielten Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II zusammengestellt. The floated products of this way of working were dewatered and then sand-milled, in accordance with those in Example 9 described working methods. The whiteness of the floated product (before sand grinding) was measured, the insoluble in acid Shares and the amounts obtained in the flotation were determined and the whiteness of the floated samples after the Sand grinding (according to the procedure of example 9) was measured. The results achieved here are in the following Table II compiled.
Aus der Tabelle II ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren ein Produkt ergibt, das in allen Fällen einen Weißgrad von wenigstens 95 aufweist. Die angegebenen Werte zeigen weiterhin die überlegenen Ergebnisse, welche unter Verwendung der Imidazolinsalzderivate gegenüber Imidazolin erzielt wurden, und insbesondere zeigen diese Werte die hervorragenden Verbesserungen des Weißgrades, welche durch die kombinierte Verwendung solcher Salzderivate mit den zuvor angegebenen aliphatischen Kohlenwasserstoffen erzielt wurden. Es ist ebenfalls darauf hinzuweisen, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren eine hervorragende Verminderung der in Säure unlöslichen Anteile erreicht wird.From Table II it can be seen that the invention Process results in a product that is whiteness in all cases of at least 95. Show the given values continue to use the superior results which of imidazoline salt derivatives compared to imidazoline, and in particular, these values show the excellent Improvements in whiteness, which through the combined Use of such salt derivatives with those previously specified aliphatic hydrocarbons were achieved. It should also be noted that the inventive Process an excellent reduction in acid insoluble shares is reached.
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