DE2920859A1

DE2920859A1 - Schwere fluessigkeit fuer densimetrische trennungen

Info

Publication number: DE2920859A1
Application number: DE19792920859
Authority: DE
Inventors: Henry Joseph Coppens
Original assignee: De Beers Industrial Diamond Division Pty Ltd
Current assignee: De Beers Industrial Diamond Division Pty Ltd
Priority date: 1978-07-03
Filing date: 1979-05-23
Publication date: 1980-01-24
Also published as: GB2024184A; IL57316A0; DE2920859C2; AU4699479A; AU522181B2; GB2024184B; ZA783808B; BR7904165A

Description

Schwere Flüssigkeit für densimetrische Trennungen

Die Erfindung betrifft schwere Flüssigkeiten zur Verwendung für densimetrische Trennungen.

Für die Abtrennung von Diamant von Konzentraten sind zwei Flüssigkeiten erforderlich. Eine dieser Flüssigkeiten hat eine Dichte von 3,60 und die andere eine Dichte von 3,45, während Diamant eine Dichte von 3,52 + 0,02 hat. Dieser enge Dichtebereich schließt die meisten schweren Minerale in Diamantkonzentraten aus.Die drei gebräuchlichsten Flüssigkeiten, die zur Zeit zu diesem Zweck verwendet werden, sind sämtlich mit praktischen Nachteilen behaftet. Die erste und gebräuchlichste Flüssigkeit ist eine Suspension von Ferrosiiicium in Wasser. Ihr Hauptnachteil ist ihre Instabilität, durch die sie für die Verwendung in statischen Bädern unbrauchbar ist. Die zweite Flüssigkeit ist Bleisulfamat. Diese Flüssigkeit ist nur oberhalb von 60°C brauchbar. Auf diese Temperatur muß Diamant enthaltender Kies vor der Behandlung erhitzt werden, um Erstarrung der Flüssigkeit auf dem kühleren Kies zu verhindern. Ihre Herstellung ist ebenfalls umständlich. Als dritte Flüssigkeit wird die Clerici-Lösung verwendet, die mit verschiedenen Dichten bis zu 4,2 im Handel erhältlich ist. Der Hauptnachteil von Clerici-Lösungen sind die Kosten. Da sie ferner Thalliumverbindungen enthalten, stellen sie gefährliche kumulative Gifte dar. Sie erfordern besondere Vorsichtsmaßnahmen in der Beseitigung, Rückgewinnung und Handhabung.

Es gibt auch andere Flüssigkeiten, aber diese sind sämtlich teuer und erfordern sehr spezialisierte Herstellungsund Handhabungsverfahren.

Gegenstand der Erfindung ist eine neue schwere Flüssigkeit für densimetrische Trennungen, insbesondere für densimetrische Trennungen von Diamantkonzentraten.

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Gegenstand der Erfindung ist eine für densimetrische Trennungen dienende schwere Flüssigkeit in Form einer Suspension eines feinteiligen Metallcarbidpulvers in einer flüssigen Basis, die mit dem Carbid verträglich ist und eine Dichte von mehr als 1,5 hat. Die flüssige Basis muß mit dem Carbid in dem Sinne verträglich sein, daß sie mit dem Carbid nicht reagieren darf.

Die Dichte der flüssigen Basis liegt vorzugsweise im Bereich von 2,30 bis 4,00, insbesondere im Bereich von 2,85 bis 3,50. Besonders gut geeignet als flüssige Basen sind Tetrabrommethan, Broirioform und Dijodmethan.

DLe schwere Flüssigkeit gemäß der Erfindung kann mit jeder vorgeschriebenen Trübedichte nach der folgenden Gleichung hergestellt werden:

X = ,13) ^ΡΛ

χ = Gewichtsfraktion der Feststoffe in der Trübe ρ = Dichte der Trübe (g/cm )

ρ = Dichte der Flüssigkeit (g/cm ) ρ = Feststoffdichte (g/cm )

Unter Verwendung dieser Gleichung ist es möglich, die Pulvermenge zu ermitteln, die für eine gegebene Dichte der Trübe erforderlich ist.

Da Metallcarbidpulver eine verhältnismäßig hohe Dichte haben, ist es möglich, geeignete Dichten der Trübe einzu stellen, ohne daß sich eine unannelimbar hohe Viskosität ergibt. Als Pulver wird Wolframcarbidpulver bevorzugt. Wolframcarbidpulver wird anderen Carbiden wie Tantalcarbid, Niobcarbid und Vanadiurncarbid auf Grund seiner verhältnismäßig hohen Dichte (15,7) und seiner Verfügbarkeit vorgezogen.

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Das vorstehend genannte Pulver ist sehr feinteilig, d.h. es liegt in der Größenordnung von /um. Die mittlere Teilchengröße des Metallcarbidpulvers liegt im allgemeinen unter 5 jum, vorzugsweise unter 2 um.

Die schweren Flüssigkeiten gemäß der Erfindung sind über lange Zeiträume stabil und können daher für kontinuierliche Verfahren als auch für Verfahren mit statischem Bad verwendet werden. Sie sind ferner relativ ungiftig und haben niedrige Viskositäten.

Die schweren Flüssigkeiten gemäß der Erfindung können durch Mischen des Pulvers mit der flüssigen Basis hergestellt werden. Vorzugsweise wird die Oberfläche des Pulvers beispielsweise durch Mischen des Pulvers mit einer geringen Menge Aceton vor dem Mischen mit der flüssigen Basis benetzt. Durch Benetzen des Pulvers wird eine bessere Verteilung des Pulvers in der flüssigen Basis und eine bessere Suspension erzielt. Wenn das Pulver direkt mit der Flüssigkeit gemischt wird, kann ein Teil des Pulvers die Neigung haben, zu verklumpen und auf der Oberfläche als Schaum zu schwimmen. Die zuzusetzende Pulvermenge kann nach der vorstehend genannten Gleichung bestimmt werden. Zur Veranschaulichung sind in der folgenden Tabelle die Gewichtsfraktionen von Feststoffen mit verschiedenen Dichten genannt, die erforderlich sind, um bei Verwendung von Tetrabromäthan als flüssige Basis verschiedene Dichten der Trübe einzustellen.

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Dichte des	6	Gewichtsfraktioii	des Feststoffs, χ
Peststoffs	+6,8
ρ in g/cm	7	Dichte der Trübe	Dichte der Trübe
S	8		Ρ_Ό = 4,0
9	0,301	0,513
10	0.273	0,460
η	0,267	0,451
12	0,245	0,413
13	0,230	0,387
14	0,219	0,369
15	0,211	0,356
*15,7	0,205	0,345
16	0,200	0,337
17	0,196	0,330
18	0,192	0,324
0,190	0,320
0,189	0,319
0,187	0,315
0,185	0,311

+ Dichte von Perrosilicium * Dichte von Wolframcarbid

Die Erfindung findet insbesondere für die densimetrische Trennung von Diamantteilchen von der Gangart Anwendung. Die bekannten Trennverfahren dieser Art waren im allgemeinen nur auf Teilchen einer Größe von mehr als 6 mm anwendbar. Die schwere Flüssigkeit gemäß der Erfindung kann für die erfolgreiche Abtrennung von Diamantteilchen einer Größe von mehr oder weniger als 6 mm verwendet werden. Sie eignet sich besonders gut für die Abtrennung von Teilchen im Größenbereich von 0,6 bis 6 mm. Diese Diamanten sind von ständig zunehmender kommerzieller Bedeutung.

Wie bereits erwähnt, kann die schwere Flüssigkeit bei einem mit statischem Bad durchgeführten Verfahren oder bei einem kontinuierlichen Verfahren verwendet werden. Ohne eine Begrenzung des Anwendungsbereichs der Erfindung zu beabsichtigen, wird nachstehend ein mit statischem Bad durchgeführtes Verfahren, das sich zur Abtrennung von Diamantteilchen von der Gangart eignet, unter Verwendung einer schweren Flüssigkeit gemäß der Erfindung als Bei-

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spiel unter Bezugnahme auf die Abbildung beschrieben, die in Fig. 1 bis Fig. 4 die vier Stufen des Verfahrens schematisch veranschaulicht.

Die Abbildung zeigt einen Behälter 10, der in Kammern und 14, die durch eine Trennwand 16 voneinander getrennt sind, unterteilt ist. Der Behälter weist einen oberen Raum 18 auf, in dem ein Zylinder 20 angeordnet ist, der über die beiden Kammern hinweg beweglich ist und jeweils auf eine der Kammern ausgerichtet werden kann.

An den unteren Enden der Kammern befinden sich Austrittsöffnungen 22 und 24.' Diese Austrittsöffnungen sind mit geeigneten Absperrorganen geschlossen und liegen über Sieben 26 und 23.

Zum Gebrauch wird die schwere Flüssigkeit so in den Behälter gegossen, daß sie die beiden Kammern, den oberen Raum und den Zylinder bis zu einem Punkt gerade unterhalb der Oberseite des Zylinders füllt. Der Zylinder wird in eine Stellung gebracht, in der er genau über der Kammer 12 liegt, wie in Fig. 1 dargestellt. Kies, der feinteilige Diamanten enthält, wird auf die Oberfläche der Flüssigkeit im Zylinder geschüttet. Die leichte Fraktion 30, d.h. die Gangart, schwimmt auf der Flüssigkeit, während die schwere Fraktion 32, d.h. der Diamant, nach unten sinkt, wie in Fig.2 dargestellt. Nach der Trennung der Fraktionen in der Flüssigkeit wird der Zylinder in eine Stellung bewegt, in der er sich über der Kammer 14 befindet, wie in Fig. 3 dargestellt. Die Absperrorgane v/erden dann geöffnet, und die Flüssigkeit aus beiden Kammern wird durch die Siebe abgelassen. Der Diamant 32 wird auf dem Sieb 26 und die Gangart 30 auf dem Sieb 28 aufgefangen.

Das folgende Beispiel dient zur weiteren Veranschaulichung.

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2920SB§

Beispiel

Eine schwere Flüssigkeit mit einer Dichte von 3,75 g/cm wurde in einer Menge von 1 kg wie folgt hergestellt: Zunächst wurden 255 g Wolframcarbidpulver mit einer mittleren Teilchengröße von weniger als 2 Xm mit einer kleinen Menge Aceton gemischt, wobei eine schwarze viskose Flüssigkeit erhalten wurde. Diese Flüssigkeit wurde dann zu 745 g Tetrabromäthan gegeben und mit diesem gut gemischt. Die erhaltene Aufschlämmung hatte die erforderliche Dichte und eine Viskosität von etwa 15 mPas. Die Aufschlämmung erwies sich über einen Zeitraum von 30 Minuten als stabil ohne meßbare Änderung der Dichte. Sie eignete sich ideal als schwere Flüssigkeit für die densxmetrxsche Abtrennung von Diamant von der Gangart.

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Claims

Patentansprüche

T. Schwere Flüssigkeit für densimetrische Trennungen in Form einer Suspension eines feinen Metallcarbidpulvers in einer flüssigen Basis, die mit dem Carbid verträglich ist und eine Dichte von mehr als 1,5 hat.
2. Schwere Flüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Basis eine Dichte im Bereich von 2,30 bis 4,00, vorzugsweise von 2,85 bis 3,50 hat.
3. Schwere Flüssigkeit nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallcarbid eine Teilchengröße von weniger als 5 ^m, vorzugsweise von weniger als 2 μτα. hat.
4. Schwere Flüssigkeit nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Metallcarbidpulver Wolframcarbidpulver enthält.
5. Schwere Flüssigkeit nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Basis Tetrabromäthan, Bromoform oder Dijodmethan ist.

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6. Verwendung der schweren Flüssigkeit nach Anspruch 1 bis 5 für die densimetrische Trennung von Diamantteilchen von der Gangart.

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