DE3108727C2

DE3108727C2 - Sammelflotationsverfahren zur Sortierung komplexer sulfidischer/oxidischer Erze

Info

Publication number: DE3108727C2
Application number: DE3108727A
Authority: DE
Inventors: Heribert Dr.-Ing. Vaals Breuer; Fuat Dr.-Ing. 5100 Aachen Cosan
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1981-03-07
Filing date: 1981-03-07
Publication date: 1983-01-27
Also published as: DE3108727A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sortierung von komplexen sulfidischen/oxidischen Erzen und/oder Vorkon/eniratf n. insbesondere Pb/Ag/Sn/Sb-Erzen durch Flotation, wobei die Em und/oder Vorkonzentraic sowohl sulfidische als auch oxidische Wertmineralien enthalten.

Die weitgehende Erschöpfung der reichen Lagerstätten der Nichteisenmetalle, die Unruhen auf dem Mciallmarkt. der Wunsch, die Rohstoffabhängigkeit erträglich /u machen, waren die Antriebskräfte für die Bemühungen, die sehr schwierigen Vorkommen anzu- u> gehen und sie zu verwerten. Die Palette dieser schwierigen Vorkommen reicht von Nickell.ateriten über Rotmeerschlämme und andere marine LagersUtten bis zu armen Komplexerzen. Für die Aufbereitung aber auch für Bergbau und Hüttenwesen entstanden so aktuelle neue Aufgabenstellungen.

Die Aufbereitung und Verhüttung von Komplexer/cn hat eine besondere Stellung, weil die diesbezüglichen Schwierigkeiten schon seit langer Zeit bekannt sind.

Unter Komplexer/en werden die polymetallisehen w Erze verstanden, die vom Metallinhalt her schon immer abbauwürdig waren, die jedoch entweder gar nicht oder nur mit großen Verlusten zu marktüblichen Konzentraten verarbeitet werden konnten. Die bei der Entwicklung der Komplexmetallurgie erzielten Erfolge setzen ϊϊ de·" Aufbereitung neue Maßstäbe. Die Aufbereitung von Komplexerzen muß deshalb durch die von der Hüttentechnologie eröffneten Möglichkeilen angepaßt werden.

Metallurgische Anreicherungsverfahren sind in der <>o Rege! wesentlich kostenaufwendiger als die mechanische Aufbereitung; Aus » Erzmelall«» 28 (1975), Seite 313, ist ein Zyklorischmelzverfahren bekarini, bei dem komplexe sulfidische Konzentrate Verhüttet werden. In dieser Druckschrift wird aber keinerlei Hinweis gegeben, wie die Erzeugung eines verhüUUngsfähigen SainirielkonZentrates geschehen kann.

Nach dem Stand der Technik, wie er sich zum Beispiel in »Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie«, 4. Auflage. Band 2.1172, Seite 133 bis 135 dokumentiert, ist es bekannt, die sulfidischen Wertmineralien aus rein sulfidischen bzw. sulfidisch/oxidischen Mehrmetallerzen, das heißt Komplexerzen, entweder schrittweise-selektiv oder kollektiv-selektiv zu gewinnen. Bei der schrittweise-selektiven Methode werden die Wertmineralien nacheinander ausflogen, nach der kollektiv-selektiven Methode gemeinsam ausgeschwummen und anschließend aufgeteilt. Sofern oxidische Wertmineralien im Erz enthalten sind, werden diese grundsätzlich erst nach der Abtrennung der sulfidischen Bestandteile gewonnen. Die schrittweise selektive Flotation bietet sich vor allem beim Vorliegen grober Verwachsungsverhältnisse im Erz an und führt meist zu zufriedenstellenden Ergebnissen. Bei sehr komplex und fein verwachsenen Erzen jedoch läßt sich eine selektive Anreicherung der Wertmineralien durch Flotation nur unter erheblichem Kostenaufwand und unter Inkaufnahme beträchtlicher Metallverluste verwirklichen.

Aus der DE-OS 28 55 587 ist ein Verfahren zur Sortierung von primären Zinnerzen, insbesondere von komplexen, fein verwachsenen Zinnsteinerzen durch Flotation bekannt, der besonders nachteilig eine chemische Behandlung der auf Flotationsfeinheit zerkleinerten Zinnerze vorausgeht, wobei der Flotationsirübe organische Komplexbildner zugesetzt werden.

Bei den Erzlagerstätten im mittleren und südlichen Teil der bolivianischen Zinnprovinz wird Zinnstein von mehreren Sulfiden wie Blei-. Zink-, Antimon-. Silberund anderen Sulfiden begleitet. Die komplexen und feinen Verwachsungen der Erze haben zur Folge, daß mittels herkömmlicher Aufbereitungsmethoden nur geringe Werte für das Sn-Ausbringen von etwa 25 bis 50% erreicht werden. Das Sulfidausbringen sieht etwas günstiger aus. ist aber auch nicht befriedigend. So beträgt das Ausbringen zum Beispiel in einer AnLge. die ein solches Erz durch selektive Flotation und Dichtesortierung verarbeitet, bei Silber 70.1 h. bei Blei 73%. bei Antimon 40% und Zinn 20%. In einer derartigen Anlage, das heißt, bei der herkömmlichen Aufbereitung sind zumeist zwei Abteilungen der Aufbereitung vorgesehen, die Bergevorabscheidung und die Haupt aufbereitung. In der Hauptaufbereitung wird das Vorkonzentrat aus der Bergevorabscheidung weiter zerkleinert und zusammen mit dem entschlammten Feingut ausdsr Bergevorabstheidung konditioniert und anschließend flotirrt. wobei ein Blei/SilberVorkonzen trat ausgeschwommen wird, das in einer weiteren Flotationsstufe nachgereima! wird. Die Abgänge der Blei/Silberflotation werden mittels Dichlesorticrung auf 1 !erden zur Gewinnung des Zinnsteins aufbereitet. Die Herdkonzentrate werden aufgemahlen und /ur F.rho hung des /inngehaltes werden die sulfidischen Bestandteile ausflogen.

Bei dieser Verfahrensweise ist es zum einen nachteilig, daß das Ausbringen der Wertmineralien von Blei. Silber. Zinn und Antimon niedrig ist. /um anderen erfordert eine mehrstufige Verfahrensweise hohe Investition und Betriebskosten. Insbesondere die hohen Zinnverluste von mehr als 50% zeigen, daß neue Verfahrenslösungen gesuchit werden fnüsserL

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu entwickeln, das es gestattet, feinVefWaChsene, komplexe Erze kostengünstig und auf einfache Weise mittels Flotation aufzubereiten, so daß ein marktfähiges Produkt mit hohen Gehalten an Wefifninefälien

entsteht. Die Lösung J.*r gestellte- Aufgabe gelingt erfindungsgemäß dadurch, daß zumindest teilweise die Wertmineralien von Pb. Ag. Sn, Sb, Zn und Cu in sulfidischer Form und die Wertmineralien von Sn, W, Ta, und Ti in oxidischer Form gemeinsam zu einem Sammelkonzentrat ausgeschwommen werden. Durch diese Maßnahme kann auf besonders einfache und konstengünstige Weise das Ausbringen der sulfidischen Wertmineralien aus Bleiglanz, Zinkblende, Kupferkies und Mischsulfiden und den oxidischen Wertnvneralien aus Zinnstein, Wolframit, Scheelii, Columbit, Tanialit und Ilmenit gegenüber herkömmlichen Verfahren gesteigert werden.

Durch die vorteilhafte Maßnahme der gemeinsamen Flotation werden zusätzliche Investitionskosten ge- is spart, die bei der herkömmlichen, mehrstufigen Sortierung anfallen wurden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden sulfatierie and/oder sulfonierte Reagenzien als Sammler zur Flotation verwendet. Diese Maßnahme bewirkt mit besonders gutem Ergebnis das gemeinsame Aüsschwimmen sulfidischer und oxidischer Wertminerale. Auf diese Weise können beispielsweise Bleiglanz. Franckeit. Stannin und Zinnstein in einem pH-Bereich von 6 bis 8 mit hohem Ausbringen ausgeschwommen werden, während Pyrit, der ohnehin im Sammelkonzentrat nicht erwünscht ist, ein wesentlich geringeres Schwimmvermögen zeigt. Als besonders geeignetes Reagenz hat sich Alkylsulfat erwiesen, aber auch Alkylsulfonate sind geeignet. Es ist zwar grundsätzlich bekannt, daß sulfatierte und sulfonierte Reagenzien bei der Flotation oxidischer Mineralien wie Hämatit, Baryt und Wolframit verwendet werden, ferner ist es auch aus Laborversuchen bekannt. Bleiglanz. Pyrit. Chalkopyrit und Pyrothin mit Alkylsulfaten zu flotieren. neu und fortschrittlich ist hingegen, sulfatierte oder sulfonierte. sammelnd wirkende Reagenzien zum gleichzeitigen Ausschwimmen von sulfidischen und oxidischen Wertmineralien zu benutzen.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Flotatior ohne vorherige Entschlämmung. Die sonst bei der Flotation von Oxiden übliche Entschlämmung kann beim erfindungsgemäßen Verfahren entfallen, wodurch Wertsioffverluste vermieden werden können.

Das Sammelkonzentrat kann vorteilhaft direkt im Schwebeschmelzaggregat, zum Beispiel im Schmelzzyklon verhüttet werden, was auch für die Geuimtwirtschaftlichkeit des Gewinnungsprozesses von besonderer Bedeuiung ist.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung und der nachfolgenden Beispiele näher erläutert. Das Blei-Silber-Antimon-Zinn-Erz der Lagerstätte San Jose/Bolivien ist ein typischer Vertreter der polymetailischen, äußerst feinverwachsenen Komplexerze im mittleren und südlichen Teil der bolivianischen Zinnprovinz. Eine durchschnittliche chemische Gesamtanalyse des San Jose-Erzes ergibt Gehalte an Fe = 22,5%; SiO₂ = 35%; S = 24.5%; AIjO₁ = 8,5%; Pb= 1,1%; Sb = 0.5%; Sn = 0,4%, Ag = 260 g/t. Ferner enthält das Erz in geringen Mengen Cu, Zn, As, Bi und W. Die mineralogische Zusammensetzung weist Pyrit, Frankkeit, lamesonite. Galenit, Argentit. Cassiterit, Quarz, Silikate und andere Mineralien auf. Blei, Silber und Antimon treten überwiegend in Form von sulfidischen Komplexmineralien auf. Auch das Zinn ist zu etwa 25% an Sulfidminerale gebunden. 75% des Zinns liegen in oxidischer form vor.

Die Zeichnung verdeutlicht den erfindungsgemäßen Verfahrensablauf. Danach wird das aul kleiner 40 μπι aufgemahlene Erz 1 der Vorflotationsstufe 2 zugeführt. Das gewonnene Vorflotationskonzentrat 3 winj einer mehrstufigen, beispielsweise 4stufigen Nachreinigungsflotation 4 unterzogen, an dessen Ende das Sammelkonzentrat 5 abgezogen wird, das zum Beispiel in einem Verhüttungsprozeß nach dem Schwebeschmelzverfahren eingesetzt werden kann. Die Abgänge 6 der ersten Nachreinigungsstufe 4 werden zur Erzaufgabe 1 oder zur Vorflotation 2 zurückgeführt. Die Abgänge 7 der Vorflotation 2 werden zur Nachflotation 8 geführt. Das gewonnene Schaumkonzentrat 9 wird gegebenenfalls gemeinsam mit der Erzaufgabe 1 erneut der Vorflotation 2 unterzogen. Als Abgang der Nachflotation 8 erhält man die Berge 10. Sammlerreagenzien 11 werden bei der Vorflotation 2 und der Nachflotation 8 zugegeben, eventuell bei Bedarf auch in der Nachreinigungsstufe 4. wobei es sich um sulfatierte und/oder sulfonierte Reagenzien handelt. Die Metallgehalte der Erz^ufgabe und der Flotationsprodukte einschließlich der Zwischenprodukte sowie die entsprechenden Ausbringenswerte sind in der folgenden Aufstellung angegeben:

Aufgabe

(I)

Berge

(10)

Nach-	Vor-	Sammel
flotations-	flotations-	konzentrat*)
kfin/entrat	konzentrat
	(3)	(5)
0.86	5.54	32.09
16,45	81.16	-
n.b.	n.b.	0,6
0.34	0.65	2.82
34.21	50.94
0,73	2,60	10,07
25,91	70,74	-
18,87	13,18	9,53
28,59	Ij 36	—

Pb
Ag
Sn
Sb
Fe

Gehalt
Ausbringen

1.40 100.0

0.025 100.0

0.26 100.0

0,76 100,0

17,61 100,0

0,06 2,39

0,002 4,22

0,07 14,85

0,05 3,35

18,71

*) Sämmelkonzentrat 5 fiarh 4stüf1ger r-iachrcinigungsflotaü'ori 4 des Vorfiotatiorts-Könzentrais 3.

10

Folgende Versuchsbedingungen wurden eingehalten:

Aufgabe:

Pb/Ag/Sb/Sn-Erzprobe der Lagerstätte San

Jose/Bolivien
Korngröße: 80% < 40 μιτι
Feststoffgehalt: 150 g/t
pH-Wert:6,5-7
Drücker:

Na₂SiF₆ mit 500 g/t

NaCN mit 250 g/t
Sammler:

(Alkylsulfonaf) mit 600 g/t (stufenweise) Flotationsdauer: lnsgesamt40 Minuten

Die Flotationsversuche zeigen, daß durch das is erfindungsgemäße Flotationsverfahren die Gangartmineralien selektiv abgestoßen werden können und sulfidische und oxidische Wertmiheralien in einem Sammelkonzentrat mit hohem Ausbringen gemeinsam ausgeschwommen werden können. Wie die Ergebnisse rä zeigen, gelingt dies nach einer sehr feinen Auffhahlung des Erzes von 80%<40μπι unter Verwendung eines Sammlers, der die sulfidischen Mineralien ebensogut wie den oxidischen Zinnstein selektiv flotiert. Dabei konnte auf eine Enlschlämmüng der Flotationsaufgabe Verzichtet werden.

Der in Wiederholung bestätigte Versuch mit den Angaben zum Metallgehalt für die Endprodukte und Zwischenprodukte zeigt insbesondere₍ daß nach der sehr effektiv verlaufenden Vorflotaliohsstufe 2 und der Nachflotationssiufe 8 rund 53% der Flöfäfronsüüfgabe mit 0,07% Sn, 0,06% Pb und 0,5% Sb als Berge 10 abgestoßen werden. Das Sammelkonzentrat 5 machte bei den Versuchen rund 1,3% der Erzaufgabe 1 aus. Mit 2,8% Sn, 32% Pb und 10% Sb istdasSammelkonzentfal 5 für diese schwierigen Voraussetzungen Hoch angereichert. Verständlicherweise machen die geringen Metallgehalte, die komplexe Verwachsung, die Feinheit der Flotationsaufgabe sowie die Besonderheil der Zielsel· zung, Sulfide wie Oxide gleich gut auszuschwimmen, Unumgänglich, daß mit recht großer) Umlaufmengen gearbeitet wird. Die Umlaufmengeri 6 und 9 betrügen Ca. 45% der Erzaufgabe I, Das Ausbringen im Sammelkonzentral 5 beträgt für Blei und Silber rund 95%, für Änüfnofr90% lifiu für Ζίίίίί ΐϊίτίά 80%. Die vorhandcnEn Anlagen bedürfen bei Umstellung auf das entwickelte Verfahren nur verhältnismäßig geringer Neuinvestitionen. Die Investitionen betragen nur einen Bruchteil des zu erwartenden jährlichen Mehrerlöses^

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Sortierung von komplexen sulfidischen/oxidiii-hen Erzen und/oder Vorkonzen- > traten, insbesondere Pb/Ag/Sn/Sb-Erzen durch Flotation, wobei die Erze und/oder Vorkonzentrate sowohl sulfidische als auch oxidische Wertmineralien enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest teilweise die Wertmineralien von Pb, in Ag. Sn. Sb, Zn und Cu in sulfidischer Form und die Wertmineralien Sn. W_- Ta und Ti in oxidischer Form gemeinsam zu einem Sammelkonzentrat (5) ausgeschwommen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- r zeichnet, daß sulfatierte und/oder sulfonierte Reagenzien als Sammler (11) zur Flotation (2, 4, 8) verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flotation ohne vorherige Entschlärhraung erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß das Sammelkonzentrat (5) in einem Schwebeschmelzaggregat, insbesondere einem Schmelzzyklon, verhüttet wird.