DE3517699A1

DE3517699A1 - Verfahren zum gewinnen von zinnsteinbegleitenden wertstoffen

Info

Publication number: DE3517699A1
Application number: DE19853517699
Authority: DE
Inventors: Georg 5303 Bornheim Schnabel
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1985-05-17
Filing date: 1985-05-17
Publication date: 1986-11-20

Description

Verfahren zum Gewinnen von Zinnstein begleitenden
Wertstoffen Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Gewinnen von Zinnstein begleitenden Wertstoffen, wobei der Zinnstein erforderlichenfalls zerkleinert, von Gangart befreit, entschlämmt und von stark magnetisierbaren Anteilen im magnetischen Schwachfeld befreit wird.
Zinnstein begleitende Wertstoffe sind Tantal- und Niobmineralien sowie Mineralien aus der Reihe der Lanthaniten. Bei der Verhüttung der Zinnkonzentrate gehen diese begleitenden Bestandteile in die Schlacke über, und es ist relativ teuer und aufwendig, die Schlacke chemisch aufzuarbeiten. Es gibt weltweit nur wenige Firmen, die die Schlacke aufbereiten können, die Marktpreise für die Schlacke sind sehr niedrig, obwohl beispielsweise Tantal und Niob an sich teure Metalle sind.
Aufgabe der Erfindung ist eine geeignete Aufbereitung des Zinnsteins zur besseren Verwertung der wertvollen Begleitmineralien, Ziel ist die Herstellung eines handelsfähigen Gemisches, aus dem sich insbesondere Niob und Tantal relativ kostengünstig gewinnen lassen.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Zinnstein begleitenden Wertstoffe durch eine Starkfeld-Nabmagnetscheidung abgetrennt werden. Bei einer speziellen Verfahrensvariante erfolgt eine mehrstufige Anreicherung mittels Starkfeld-Naßmagnetscheidung. Bei einem besonders bevorzugten Verfahren werden die Wertstoffe nach der Starkfeld-Magnetscheidung in einem trockenen Prozeß weiter angereichert. Bevorzugt erfolgt die trockene Anreicherung durch eine Kreuzbandscheidung. Bei speziellen Verfahrensvarianten sind der trockenen Anreicherung eine Herdaufbereitung oder eine elektrostatische Scheidung nachgeschaltet.
Kern der Erfindung ist es, die Begleitmineralien, insbesondere die tantal- und niobhaltigen, nicht erst durch einen Schmelzprozeß in die Schlacke zu überführen, sondern sie vorher abzutrennen, wobei sich die Starkfeld-Naßmagnetscheidung als besonders geeignet erwiesen hat. Mittels der Starkfeld-Naßmagnetscheidung kann ein Konzentrat von beispielsweise 10 - 18 % Ta205 und ca. 23 X Nb205 erzeugt werden. Dieses Konzentrat kann in einem nachgeschalteten trockenen Prozeß weiter angereichert werden, wobei auf wirtschaftliche Weise schon Anteile von ca. 35 % Ta205 erreicht worden sind. Solche tantal-niobreichen Mineraliengemische liegen im Preis um den Faktor 4 bis 5 höher als vergleichbare tantal- und niobhaltige Schlacken.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden weiter beschrieben. Der Verfahrensstammbaum in Fig. 1 beginnt in der Stufe 1 mit zerkleinertem Zinnstein. Bei einer speziellen Mine hatte das in die Stufe 1 eingeleitete, mit Kugelmühlen zerkleinerte, wässerige Konzentrat einen Anteil von 15,9 % SnO2, 10 X Ta205 und 11 X Nb205. Es schließt sich eine Attritionsstufe 2 an. In Entschlämmungszellen 3 wird der abgeriebene Schlamm 4 abgetrennt. Danach folgt eine Schwachfeld-Magnetscheidung 5 (bei Feldstärken bis 0,1 T), mit der die eisenhaltigen Bestandteile 6 entfernt werden.
Die Schwachfeld-Magnetscheidung ist wichtig, damit die nachfolgende Starkfeld-Naßmagnetscheidung (Feldstärken bis 2 T) nicht durch stark magnetisierbare Partikel gestört wird. Nach der Agitation im Rührwerksbehälter 7 wird die Suspension einem Starkfeld-Naßmagnetscheider 8 aufgegeben.
Man erhält im wesentlichen zwei Fraktionen 9, 10, wobei in dem magnetischen Anteil Ta205 auf ca. 16,2 X und Nb205 auf 27,5 X angereichert ist. Der nicht gezogene Anteil 10 hat einen Zinngehalt von 71 2, wobei noch ca.
0,5 % Ta205 vorhanden sind. Dieses Produkt wird für die Zinngewinnung geschmolzen, der Anteil an Nebenbestandteilen ist gering.
Nach der Erfindung läßt sich nach der Starkfeld-Naßmagnetscheidung der Anteil 9 mit den Wertstoffen Niob und Tantal vorteilhaft trocken (Trockner 11) weiterbehandeln. Der zinnreiche Anteil 10 wird vor der Schmelze 12 auch getrocknet (Trockner 13). Die trockenen tantal- und niobreichen Mineralien werden in einem Kreuzbandscheider 14 noch einmal magnetisch sortiert, wobei sich ein tantal-niobreiches Konzentrat 15 und ein zinnreiches Konzentrat 16, das dem aus dem Trockner 13 kommenden zugemischt wird, ergibt. Nach der Schmelze erhält man Zinn 17; in der Schlacke 18 können noch Reste von Ta205 sein. Dieser Anteil ist hinsichtlich der teuren chemischen Aufarbeitung der Schlacke nicht mehr verwertbar.
Das tantal-niobreiche Konzentrat 15 wird in diesem Beispiel noch weiter angereichert. Die Wahl der Verfahren und der am besten geeigneten Vorrichtungen 19 trifft der Fachmann aufgrund der chemischen Zusammensetzung des Konzentrats.
Bevorzugt sind in dieser Stufe eine ein- oder mehrstufige Aufbereitung in einem Herd oder ein elektrostatisches Verfahren. Das tantalniobhaltige Konzentrat 20 ist ein verkaufsfähiges Produkt; der Rückstand 21 kann durch Rückführung noch weiter ausgeschöpft werden.
Geht man von einem Setzmaschinen- oder Herdkonzentrat in der Stufe 1 aus, so kann eine etwas modifizierte Weiterbehandlung der tantal- und niobhaltigen Fraktionen sinnvoll sein. Ein Verfahrensschema ist für ein solches Produkt in der Fig. 2 dargestellt, wobei die Bezugszeichen die gleiche Bedeutung wie die in Fig. 1 haben.
Die Suspension in der Stufe 1 enthält hier für ein spezielles Erz nach einer Setzmaschinenaufbereitung beispielsweise 65 % Sn02, 2,2 % Ta205 und 2,5 % Nb205 oder nach einer Herdaufbereitung 58 % Sn02, 2,8 X Ta205 und 3,2 °; Nb205, also verhältnismäßig kleine Anteile von Ta und Nb. Nach der Starkfeld-Naßmagnetscheidung in Stufe 8 sind die Tantal-und Niobgehalte in der Fraktion 9 auch erheblich kleiner als im vorigen Beispiel und daher ist vor der Trocknung noch ein weiterer nasser Anreicherungs- beziehungsweise Trennprozeß vorgeschaltet. In der Stufe 30 erfolgt ein Nachmahlen und die Suspension wird in 31 noch einmal einer Starkfeld-Naßmagnetscheidung unterworfen. Das nicht magnetische Zinnkonzentrat 32 wird der Fraktion 10 zugegeben, ehe daraus, wie in Fig. 1 beschrieben, Zinn erschmolzen wird. Das tantal- und niobreiche Konzentrat 33 wird im Trockner 11 getrocknet und einer Kreuzbandscheidung 14 unterworfen, wobei wieder der nicht gezogene Anteil 16 der zinnreichen Fraktion zugegeben wird. Die tantal-niobhaltige Fraktion 15 wird hier beispielsweise in einem Herd 34 und in einem elektrostatischen Scheider 35 trocken weiter sortiert. Man erhält ein tantalniobreiches Konzentrat 36, 37, wobei es meist zweckmäßig sein wird, abgereicherte Fraktionen 38, 39 zwecks weiterer Sortierung zu rezirkulieren. In Fig. 2 ist beispielsweise angegeben, daß das Mittenprodukt 40 bei der Starkfeld-Naßmagnetscheidung dem nicht gezogenen Anteil 10 zugegeben oder vor den Agitator 7 zurückgeführt werden kann. In den angereicherten Fraktionen sind die erwünschten Metalle mit Gehalten von 32 bis 35 X Ta205 und 33 bis 37 X Nb205 enthalten, was noch nicht als Endwert anzusehen ist, aus wirtschaftlichen Gründen aber gegenwärtig als ein optimaler Wert erscheint.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es beispielsweise auch, den Cer-Anteil vor dem Einschmelzen des Zinnsteins abzuscheiden, wenn im Ausgangserz Monazit als zinnsteinbegleitendes Erz enthalten gewesen ist. Es wurden Gehalte bis 10 X CeO2 erreicht. Auch andere Mineralien wie Bastnäsit oder Cerit lassen sich so von Zinnstein trennen, und die Herstellungskosten für Metalle aus der Reihe der Lanthaniden verringern sich beträchtlich. - Leerseite -

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Gewinnen von Zinnstein begleitenden Wertstoffen, wobei der Zinnstein erforderlichenfalls zerkleinert, von Gangart befreit, entschlämmt und von stark magnetisierbaren Anteilen im magnetischen Schwachfeld befreit wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wertstoffe durch eine Starkfeld-Naßmagnetscheidung abgetrennt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mehrstufige Starkfeld-Naßmagnetscheidung.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wertstoffe nach der Starkfeld-Naßmagnetscheidung in einem trockenen Prozeß weiter angereichert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die trockene Anreicherung durch eine Kreuzbandscheidung erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der trockenen Anreicherung eine Herdaufbereitung nachgeschaltet ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der trockenen Anreicherung eine elektrostatische Scheidung nachgeschaltet ist.