DE3237231A1 - Verfahren zur aufarbeitung von metallsulfiden sowie kollektorkombinationen fuer das verfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Metallsulfiderzen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein derartiges Verfahren, bei dem eine Schaumflotation angewendet wird, und zwar in Verbindung mit einem Metallkollektor,, welcher ein N-Allyl-O-alkyl-thionocarbamat umfaßt.

Viele wichtige Metalle kommen in der Natur in Form sulfidischer Erze vor. Derartige Erze findet man an verschiedensten Orten in der Welt,und an vielen Orten sind die Lager-

statten von einer ausreichenden Größe,, um sie durch Bergbauverfahren ausbeuten zu können. Daran schließen sich verschiedene Verfahrensweisen an, un die Metallwerte zu gewinnen.

Bei einer Vielzahl von wertvollen mineralischen Erzen ist die Schaunflotation eines der in erster Linie angewandten Mittel zur Konzentration oder Aufarbeitung. Der hauptsächliche Vorteil dieses Verfahrens beruht auf seiner relativ effizienten Verfahrensweise bei wesentlich niedrigeren Kosten, verglichen mit vielen anderen Verfahren.

Bei der Flotation handelt es sich um ein Verfahren zur Abtrennung feinzermahlener, wertvoller Mineralien von ihrer Gangart oder dem Abfall oder um ein Verfahren zur Trennung wertvoller Komponenten voneinander. Bei der Schaumflotation erfolgt das Schäumen durch die Einführung von Luft in eine Pulpe aus feinzerteiltem Erz und V/asser mit einen Gehalt eines Schäumungsmittels (Schäumers). Mineralien, die . eine spezielle Affinität zu den Luftblasen haben, steigen in dem Schaum zur Oberfläche und werden von solchen Mineralien getrennt, die von Wasser benetzt werden. Damit die Teilchen durch Schaumflotation getrennt werden können, müssen sie eine solche Größe aufweisen, daß sie leicht von den Luftblasen nach oben getragen werden können.

Bei der Flotation werden als Kollektoren bezeichnete Mittel verwendet, um die Rückgewinnung der angestrebten Mineralien zu fördern. Die gewählten Mittel müssen die Fähigkeit aufweisen, das angestrebte Material selektiv zu beschichten, und zwar trotz der Tatsache, daß viele andere Mineralienspecies zugegen sind. Aufgrund einer zur Zeit vertretenen Theorie, hängt die FIotationstrennung einer Mineralienspecies von den anderen ab von der relativen Benetzbarkeit der Oberflächen. Typischerweise wird die

freie Energie der Oberfläche angeblich durch die Adsorption von heteropolaren, oberflächenaktiven Kitteln verringert. Die auf diese Weise geschaffene, hydrophobe Beschichtung wirkt gemäß dieser Erklärung als Brücke, so daß die Teilchen sich an eine Luftblase anhängen können. Das erfindungsgenäße Verfahren soll jedoch durch diese oder andere Theorien der Flotation nicht beschränkt werden.

Es wird eine Vielzahl von Metallsulfiderzen durch Schaumflotation aufgearbeitet, und zwar unter Verwendung einer Vielzahl von Kollektoren, Derartige Sulfiderze umfassen beispielsweise Harkasit (FeS₂), Chalkopyrit (CuFeS₂)J Chalkosin (Cu₂S), Galenit (PbS), Sphalerit (ZnS), Molybdänit (MoS₂), Zinnober (HgS), Covellin (CuS), Bornit () und dergl. sowie gemischte Erze.

Obwohl diese und andere Erze in effizienter Weise zur Schaffung von Konzentraten mit gesteigertem Metallgehalt aufgearbeitet werden können, besteht trotzdem ein Bedarf an effizienteren Kollektoren, welche zu einer gesteigerten Rückgewinnung von Metallwerten führen und dabei gleichzeitig eine qualitativ hochwertige Rückgewinnung gewährleisten. Im Hinblick auf die großen Mengen an Metallsulfiden, welche durch Schaumflotation behandelt werden, könnte eine derartige Entwicklung zu einer wesentlichen Steigerung der Gesamtmenge der zurückgewonnenen Metallwerte führen und somit selbst bei einer mäßigen Steigerung der Rückgewinnung einen wesentlichen wirtschaftlichen Vorteil bedeuten. Demgemäß würde die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zur Schaumflotation von Metallsulfiden ein lange bestehendes Bedürfnis befriedigen und einen bemerkenswerten Fortschritt auf diesem Gebiet darstellen.

-M-

Srfinduncsgemäß wird ein Verfahren zur Aufarbeitung von Metallsulfiderz geschaffen, welches das Zermahlen des Erzes zur Schaffung von Teilchen mit Flotaticnsgrcße umfaßt, das Aufschlämmen der Teilchen in einem wäßrigen Medium sowie die Konditionierung der Aufschlämmung mit wirksamen Kengen an Schäumungsmittel und einem Metallkollektor, welcher eine Verbindung der folgenden Formel umfaßt

H S CH₂ = CH - CH₂ -N-C-OR

wobei R eine Alky!gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet. Schließlich umfaßt das Verfahren die Flotation der angestrebten Erzwerte mittels Schaumflotation.

Überraschenderweise liefert das erfindungsgemäße Verfahren Metallkonzentrate mit verbesserter Qualität und Rückgewinnung, verglichen mit solchen Metallkonzentraten, die bei Durchführung des Verfahrens unter Verwendung nahe verwandter bekannter Kollektoren erhalten werden. Die verbesserte Qualität und Rückgewinnung führt als Folge des vorliegenden Verfahrens dazu, daß mehr wertvolles Metall gewonnen wird und auf diese Weise ein signifikanter, wirtschaftlicher Vorteil erzielt wird.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein für die Aufarbeitung ausgewähltes Metallsulfiderz vermählen, um Teilchen für die Flotation geeigneter Größe zu schaffen. Im allgemeinen ist die Teilchengröße des zerkleinerten Produktes derart, daß die Hauptmenge der Teilchen kleiner als 200 Maschen (US-Siebgröße) beträgt.

Das zermahlene Erz wird zu einer wäßrigen Aufschlämmung verarbeitet, welche etwa 50 bis 75 Gew.% gemahlenes Erz, bezogen auf das Gesamtgewicht der Aufschlämmung, Vorzugs-, weise etwa 65 bis 70 Gew.%, bezogen auf die gleiche Basis,

ORIGINAL

enthält. Die auf diese V/eise erhaltene Aufschi;immune wird r.üt dem Schäumer und den Kollektor in wirksamen Mengen konditioniert. Heizöl und andere Schaurnunterdrücker können ebenfalls verwendet werden, um die Schaumbildung je nach Vunsch zu steuern.

Die konditionierte Aufschlämmung wird anschließend einer herkömmlichen Schaumflotation unterworfen, und die Metallwerte werden mit dem Schaum zurückgewonnen. Die Flotation kann je nach Wunsch in einer oder in mehreren Stufen durchgeführt werden. Falls erwünscht, kann·in· aufeinanderfolgenden Stufen mehr Schäumer zugesetzt werden.

Die Kollektorverbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung haben die folgende allgemeine Struktur

HS CH₂ = CH-CH₂-N-C-OR

wobei R eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet. Verbindungen dieser Struktur umfassen N-Allyl-0-methyl-thionocarbamat, N-Allyl-0-äthyl-thionocarbamat, N-Allyl-O-isopropyl-thionocarbamat, N-Allyl-O-n-propylthionocarbamat, N-Allyl-O-isobutyl-thionocarbamat und N-Allyl-O-n-amyl-thionocarbamat und dergl..

Die Kollektorverbindung wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer wirksamen Menge eingesetzt. Unter "einer wirksamen Menge" wird eine Menge verstanden, welche ein wünschenswertes Niveau der Aufarbeitung der angestrebten Metallwerte gewährleistet. Die speziellen Werte für die bei verschiedenen Metallsulfiderzen verwendeten Kollektoren können in einem breiten Bereich variieren. Im allgemeinen liegt das effektive Niveau des Kollektoreinsatzes bei einem Wert von etwa 0,001 bis etwa 0,1 pound und vorzugsweise 0,005 bis 0,0-5 pound Kollektor/Tonne Erz (1 pound = 0,454- kg).

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Das Schäummittel wird, wie bei herkömmlichen Verfahren, ebenfalls in wirksamen Kengenbereichen verwenden. Im allgemeinen liegt der Schäuinereinsatz bei einem lliveau von etwa 0,01 bis 0,1 pound/Tonne Erz. Geeignete Schäummittel sind bekannt und umfassen beispielsweise Kethylisobutylcarbinol, G- bis 8-Kohlenstöff-Alkohole und dergl..

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können als Metallkollektor bestimmte Kombinationen der H-Allyl-O-alkylthionocarbamate und andere Verbindungen eingesetzt werden, vorausgesetzt, daß derartige Kombinationen die Virkungsv/ei; e der spezifizierten Thionocarbamate nicht beeinträchtigen. Es hat sich beispielsweise herausgestellt, daß Kombinationen eines Alkalimetall- oder Ammoniumsalzes eines Dialkylditniophosphats der Formel

S
R¹O-P- OR"

SM

wobei Κ für ein Alkalimetall- oder Ammoniumion steht, und R¹ und R" unabhängig voneinander ausgewählt sind unter Alkylgruppen mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, sowie bestimmte der N-Allyl-O-alkyl-thioxiocarbamate als Metall- . kollektoren bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine hervorragende Wirksamkeit auf v/eisen.

In folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher, erläutert. Dabei sind alle Teil- und Proζentangaben. Gevichtsteile bzw. Gew.%-, falls nicht anders angegeben.

In den folgenden Beispielen wurde nach folgendem allgemeinen Verfahren gearbeitet.

BAD ORIGINAL

-7-

Allgemeines A^rerfahren

(1) Ss Y.'ircv eine 1-6,5 Ilinuten-Iiahlstufe (β7,5/ό 200 I-'aschen) durchgeführt, und zwar zusannen ait C,020 pound Kollektor/Tonne und 0,029 'pound Hr.2 Heizöl/ Tonne.

(2) Ds werden zvei Rohflotationsstufen, von 3 bzw. 5 Hiin bei dem natürlichen pH .der gemahlenen Pulpe - pH c,5 bis G,6 - durchgeführt. Methylisobutylcarbinol wird als Schäummittel in einer standardisierten Dosis von Q,02c pound/t bei der ersten Rohflotation und 0,0i4 pound/ t bei der zweiten Rohflotation eingesetzt.

(3) Alle Produkte werden einzeln gesammelt und untersucht .

Alle Plotationstests werden doppelt durchgeführt, und zwar

von demselben Operator in zufälliger Reihenfolge. Die bei

den doppelten Tests erhaltenen Durchschnittswerte der metallurgischen Untersuchungen werden angegeben.

Beispiel 1

Unter Befolgung der allgemeinen Verfahrensweise wird N-Allyl-O-isobutyl-thionocarbamat bewertet, und zwar unter Verwendung von Gaspe-Kupfererz (in erster Linie Chalkosin) bei drei Dosisniveaus. Die Ergebnisse sind in Tabelle I angegeben.

Verffleichsbeispiel A

Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt. Es wird jedoch N-Isopropyl-O-äthylcarbamat als Kollektor eingesetzt, wobei es sich um einen bekannten Kollektor handelt. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle I angegeben.

BAD ORIGINAL

Tabelle I

	0,020 0,029 0,043	Beispiel 1	0,003 0,029 0,050	Vergleichsbeispiel	0, 0, 0,	014 029 043	Λ	0,008 0,02 D 0,050	4 * C «
									CCi? * * · · ·
Reagenskonzentrationen, lbs./t	2,98	0,014 . 0,029 ■ 0,043	1,98	0,020 0,029 0,043	2,	25	2,03
Kollektor Nr. 2 Heizöl Schäumer	1,62		1,36		1,	41	1,62	1 · ·
Rückgev/innungsgewient (?6)	4,60	2,45	3,34	2,37	3,	66	3,65	ι ^ ·...,· C · <
erste Rohflotation	95,40	1,44	96,66	1,38	96,	34	96,35	• * '
zweite Rohflotation		3,89		3,75
kombiniertes Konzentrat	0,427 . 13,06 0,768 8,73 0,028	. 96,11	0,406 17,05 1,808 10,82 0,047	96,25	• o, 16, 1, 10, 0,	417 04 291 36 044	0,419 17,15 ■ 1,424 10,16 0,050	co ro co
Schwänze ·								K) co
Analysenwerte - % Kupfer	90,99 2,90 93,8	0,408 14,67. 0,895 9,59 0,037	82,73 6,08 88,8	0,417 15,43 0,964 10,10 0,041	85, 4, 89,	62 31 9	82,97 5,55 88,5
eingespeistes Material erste Rohflotation zweite Rohflotation kombiniertes Konzentrat Schwänze.
Rückgewinnung -. ^Kupfer		88,17 ' 3,11 91,2		87,48 3,19 90,6
erste Rohflotation zweite Rohflotation kombiniertes Konzentrat
(11b = 0,454 kg)

/IA

Die in Tabelle T angegebenen Ergebnisse zeigen, daß das erfindungsgemäße Verfahren eine höhere Kupierrückgewinnung gewährleistet als das zum Stand der Tecl'.ni gehörende Verfahren, und zwar unter Aufrechterhaltung einer hohen Qualität.

3 ei s ν i e 1 2

Die allgemeine Verfahrensweise wird wiederholt. Es wird jedoch eine Serie von -W-Allyl-O-alkyl-thionocarbamaten entweder allein bewertet oder.in bestimmten Kombinationen Kit- Hatriuindiisobutyl-dithiophosphat. Da jedes der Dithionocarbanate in den -Dithiophosphat-Reagens eine unterschiedliche ,Löslichkeit aufweist, wird die Untersuchung der Gemische bei unterschiedlichen Niveaus der Bestandteile durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt. - ■ ·

In der folgenden Tabelle II bedeuten die gewählten Abkürzungen:
NAOTl'iA = N-Allyl-O-alkyl-thionocarbamat-alkylderivat

^u = Thionocarbanat & Thionophosphat

1.RF = erste Rohflotation 2.RF = zweite Rohflotation

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Die in Tabelle II angegebenen Ergebnisse zeigen, daß im allgemeinen n-Allyl-O-alkyl-thionocarbarnate, wenn sie allein angewendet werden, eine Steigerung der Rückgewinnung gewährleisten, welche mit der Länge der Alkylkette zunimmt.-Die Ergebnisse zeigen außerdem, daß mit !■'ischungen von N-Allyl-O-alkylthionocarbanaten und Dialkyldithiophosphatsalz gesteigerte Rückgev.'innungsv;erte erzielt werden,"wenn Methyl-, Äthyl- und n-Propyl-Derivate der Thionocarbamate eingesetzt v;erden. Andere Alkylallylthionocarbamate ergeben in Kombination mit Dialkyldithiophosphatsalz eine höhere Rückgewinnung als bei alleiniger Verwendung der niederen Alkylallylthionocarbarnate. .

Claims (9)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Aufarbeitung eines Metallsulfiderzes, umfassend das Zermahlen des Erzes zur Schaffung von Teilchen mit flotierbarer Große, das Aufschlämmen des Erzes in einem väßrigen Medium, das Konditionieren der Aufschlämmung mit einer wirksamen Menge eines Metallkollektors und die Flotation der angestrebten Erzwerte mittels Schaumflotation, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Metallkollektor einsetzt, welcher eine Verbindung der Formel

'.HS CH₂ = CH - CH₂ -N-C -OR

umfaßt, wobei R eine Alkylgruppe mit 1 bis β Kohlenstoffatomen bedeutet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallkollektor in einer Menge von etwa 0,005 bis 0,05 Ib./t Erz eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Metallkollektor um N-Allyl-O-isobutylthionocarbamat handelt.■

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallkollektor in Verbindung mit einem Alkalimetall- oder Ammoniumsalz einer Verbindung der Formel

S
'R¹O - P- OR"

SM

verwendet wird, wobei M für ein Alkalimetall- oder Ammoniumion steht und R¹ und R" unabhängig voneinander ausgewählt sind unter Alkylgruppen mit 2 bis S Kohlenstoffatomen.

BAD ORIGINAL , .

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet. daß der Ketallkollektor K-Allyl-O-n-propyl-thionocarbamat ist.

6. · Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß R' und R" für Isobutyl stehen.

7. Kollektorzusa:rraensetzung, umfassend eine Mischung

von ■ N-Allyl-O-alky] thionearbama t

HS ■ _ ■ .

CK₂ = CH - CH₂ - N - C - OR

wobei R. für eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen steht, und einem Alkalimetall- oder Ammoniunsalz einer

Verbindung der Formel

RO -F- OR»

SM

wobei M für ein Alkalimetall- oder Ammoniumion steht und R' und R" unabhängig voneinander ausgewählt sind unter Alkylgruppen mit 2 bis

8 Kohlenstoffatomen.·

C. Kollektorzusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß R¹ und R" für Isobutyl stehen.

9. Kollektorzusarnmensetzung nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß R für n-Propyl steht.

ORIGfNAL