DE3818482A1 - Tensidmischungen als sammler fuer die flotation nichtsulfidischer erze - Google Patents
Tensidmischungen als sammler fuer die flotation nichtsulfidischer erzeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung von endgruppenverschlossenen
Fettalkoholpolyethylenglykolethern als Co-Sammler zu kationischen
und/oder ampholytischen Tensiden bei der Flotation nichtsulfidischer
Erze.
Zur Abtrennung von Wertmineralien von der Gangart ist die Flotation
ein allgemein angewandtes Sortierverfahren für die Aufbereitung
von mineralischen Erzen. Nichtsulfidische Minerale im Sinne
der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise Apatit, Fluorit,
Scheelit, Baryt, Eisenoxide und andere Metalloxide, z. B. die
Oxide des Titans und Zirkons, sowie bestimmte Silikate und Alumosilikate.
Üblicherweise wird bei flotativen Aufbereitungsverfahren
das Erz zunächst zerkleinert und trocken, vorzugsweise
aber naß vermahlen und in Wasser suspendiert. Anschließend gibt
man normalerweise Sammler, häufig in Verbindung mit Schäumern
und gegebenenfalls weiteren Hilfsreagenzien wie Reglern,
Drückern (Desaktivatoren) und/oder Belebern (Aktivatoren), zu,
die die Abtrennung der Wertminerale von den Gangartmineralen
des Erzes bei der anschließenden Flotation unterstützen. Bevor in
die Suspension Luft eingeblasen wird (Flotieren), um an ihrer
Oberfläche Schaum zu erzeugen, läßt man diese Reagenzien üblicherweise
eine gewisse Zeit auf das feingemahlene Erz einwirken
(Konditionieren). Der Sammler sorgt für eine Hydrophobierung
der Oberfläche der Minerale, so daß ein Anhaften dieser Minerale
an den während der Belüftung gebildeten Gasblasen bewirkt wird.
Die Hydrophobierung der Mineralbestandteile erfolgt selektiv in
der Weise, daß die unerwünschten Bestandteile des Erzes nicht an
den Gasblasen haften bleiben. Der mineralhaltige Schaum wird abgestreift
und weiterverarbeitet. Es ist das Ziel der Flotation, das
Wertmineral der Erze in möglichst hoher Ausbeute zu gewinnen
und dabei gleichzeitig eine möglichst gute Anreicherung des Wertminerals
zu erhalten.
Bei der flotativen Aufarbeitung von Erzen werden vor allem anionaktive,
kationaktive und ampholytische Tenside als Sammler eingesetzt.
Im Unterschied zu anionaktiven, kationaktiven und ampholytischen
Tensiden werden nichtionische Tenside in der Flotation
kaum als Sammler eingesetzt. A. Doren, D. Vargas und J. Goldfarb
berichten in Trans. Inst. Met. Min. Sect. C 84 (1975), Seiten 34
bis 39 über Flotationsversuche an Quarz, Cassiterit und Chrysocolla,
die mit einem Anlagerungsprodukt von 9 bis 10 Mol Ethylenoxid
an Octylphenol als Sammler durchgeführt wurden. In der einschlägigen
Literatur werden auch vereinzelt Kombinationen aus
ionischen und nichtionischen Tensiden als Sammler beschrieben.
So berichten A. Doren, A. van Lierde und J. A. de Cuyper in
Dev. Min. Proc. 2 (1979), Seiten 86 bis 109 über Flotationsversuche,
die an nichtsulfidischem Zinnerz mit einer Kombination aus
einem Anlagerungsprodukt von 9 bis 10 Mol Ethylenoxid an Octylphenol
und einem Octadecylsulfosuccinat durchgeführt wurden. V.
M. Lovell beschreibt in A. M. Gaudin Memorial Volume, herausgegeben
von M. C. Fuerstenau, AIME, New York, 1976 Vol. 1, Seiten
597 bis 620 Flotationsversuche, die an Apatit mit einer Kombination
aus Tallölfettsäure und Nonylphenoltetraglykolether durchgeführt
wurden.
Die für die Flotation eingesetzten kationaktiven und ampholytischen
Sammler führen in vielen Fällen bei ökonomisch vertretbaren
Sammlermengen zu keinem befriedigenden Ausbringen der
Wertminerale.
Der vorliegenden Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, im
Sinne einer wirtschaftlichen Gestaltung der Flotationsprozesse verbesserte
Sammler aufzufinden, mit denen entweder bei gleichbleibenden
Sammlermengen und gleichbleibender Selektivität größere Ausbeuten
an Wertmineralen, oder, bei verminderten Sammlermengen,
zumindest gleichbleibende Wertmineralausbeuten erzielt werden.
Es wurde gefunden, daß bestimmte endgruppenverschlossene Fettalkoholpolyethylenglykolether
sehr wirkungsvolle Zusätze zu kationischen
und ampholytischen Tensiden, die als Sammler für die Flotation
von nichtsulfidischen Erzen bekannt sind, im Sinne von Co-
Sammlern darstellen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von
Gemischen aus
- a) mindestens einem Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykolether, der durch hydrophobe Reste endgruppenverschlossen ist, und
- b) mindestens einem kationischen oder ampholytischen Tensid
als Sammler bei der Flotation von nichtsulfidischen Erzen.
Als Komponente a) kommen insbesondere Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykolether
der Formel I in Betracht,
R¹-O-(CH₂CH₂O) n-R² (I)
in der R¹ einen geradkettigen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest
mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, R² einen geradkettigen oder
verzweigten Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder einen
Benzylrest und n eine Zahl von 1 bis 30 bedeutet.
Die vorstehend definierten endgruppenverschlossenen Alkyl- oder
Alkenylpolyethylenglykolether stellen eine literaturbekannte Substanzklasse
dar; sie können nach bekannten Methoden der organischen
Synthese erhalten werden (siehe beispielsweise US-PS
28 56 434, DE-AS 15 20 647, DE-OS 25 56 527, DE-OS 30 11 237,
EP-A-00 30 397 und DE-OS 33 15 951). Diese endgruppenverschlossenen
Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykolether sind vor allem in
alkalischem Medium chemisch beständiger als die entsprechenden
Polyglykolether mit freier Hydroxylgruppe. Da solche blockierten
Alkyl- oder Alkenylpolyglykolether in wäßrigen Lösungen auch
weniger schäumen als ihre Ausgangsverbindungen, haben sie eine
gewisse Bedeutung für (alkalische) Reinigungsprozesse mit
starker Beanspruchung (siehe beispielsweise DE-OS 33 15 951).
Als Ausgangsmaterialien für die Herstellung der erfindungsgemäß
zu verwendenden endgruppenverschlossenen Alkyl- oder
Alkenylpolyethylenglykolether können bekannte Fettalkohole
verwendet werden. Die Fettalkoholkomponente kann aus geradkettigen
und verzweigten gesättigten und ungesättigten Verbindungen
dieser Kategorie mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen
bestehen, beispielsweise aus n-Octanol, n-Decanol, n-Dodecanol,
n-Tetradecanol, n-Hexadecanol, n-Octadecanol, n-Eikosanol,
n-Docosanol, n-Hexadecenol, n-Octadecenol, Isotridecanol und
Isooctadecanol. Die genannten Fettalkohole können einzeln die
Basis für die endgruppenverschlossenen Alkyl- oder
Alkenylpolyethylenglykolether bilden. In der Regel werden jedoch
Produkte auf der Basis von Fettalkoholgemischen eingesetzt, die
aus dem Fettsäureanteil von Fetten und Ölen tierischen oder
pflanzlichen Ursprungs abstammen. Solche Fettalkoholgemische
lassen sich bekanntlich aus den nativen Fetten und Ölen, u. a.
über die Umesterung der Triglyceride mit Methanol und nachfolgende
katalytische Hydrierung der Fettsäuremethylester, gewinnen.
Hier können sowohl die herstellungsmäßig anfallenden
Fettalkoholgemische als auch geeignete Fraktionen mit einem begrenzten
Kettenlängenspektrum als Basis für die Herstellung der
endgruppenverschlossenen Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykolether
dienen. Neben den aus natürlichen Fetten und Ölen gewonnenen
Fettalkoholgemischen sind auch synthetisch gewonnene Fettalkoholgemische,
beispielsweise die bekannten Ziegler- und Oxofettalkohole
als Ausgangsmaterial für die Herstellung geeignet.
In den erfindungsgemäß zu verwendenden Tensidgemischen werden
als Komponente a) vorzugsweise Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykolether
auf Basis von Fettalkoholen mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen,
d. h. solche Verbindungen der Formel I eingesetzt, in
denen R¹ einem Alkyl- oder Alkenylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen
entspricht.
Bei der Herstellung der endgruppenverschlossenen Alkyl- oder
Alkenylpolyethylenglykolether werden an die genannten Fettalkohole
1 bis 30, vorzugsweise 2 bis 15 Mol Ethylenoxid pro Mol
Fettalkohol angelagert. Die Umsetzung mit Ethylenoxid erfolgt
dabei unter den bekannten Alkoxylierungsbedingungen, vorzugsweise
in Gegenwart von geeigneten alkalischen Katalysatoren.
Die für den Endgruppenverschluß der Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykolether
erforderliche Veretherung der freien Hydroxylgruppen
kann nach den aus der Literatur (beispielsweise aus
US-PS 28 56 434, DE-AS 15 20 647, DE-OS 25 56 527, DE-OS
30 11 237, EP-A-00 30 397 und DE-OS 33 15 951) bekannten Verfahren
durchgeführt werden. Bevorzugt wird die Veretherung der
freien Hydroxylgruppen unter den bekannten Bedingungen der
Williamsonschen Ethersynthese mit geradkettigen oder verzweigten
C₁ bis C₈-Alkylhalogeniden oder Benzylhalogeniden durchgeführt,
beispielsweise mit n-Propyljodid, n-Butylchlorid, sec.-Butylbromid,
tert.-Butylchlorid, Amylchlorid, tert.-Amylbromid,
n-Hexylchlorid, n-Heptylbromid, n-Octylchlorid und Benzylchlorid.
Dabei kann es zweckmäßig sein, organisches Halogenid
und Alkali im stöchiometrischen Überschuß, beispielsweise von 100
bis 200%, über die zu verethernden Hydroxylgruppen einzusetzen.
Ein entsprechendes Verfahren ist in der DE-OS 33 15 951 beschrieben.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden bevorzugt
Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykolether eingesetzt, die mit
n-Butylgruppen endgruppenverschlossen sind.
In den erfindungsgemäß zu verwendenden Tensidgemischen kommen
als Komponenten b) kationische und ampholytische Tenside in
Betracht, die an sich als Sammler für die Flotation von nichtsulfidischen
Erzen bekannt sind.
Wenn erfindungsgemäß kationische Tenside als Komponente b) eingesetzt
werden sollen, so kommen insbesondere primäre aliphatische
Amine, mit α-verzweigten Alkylresten substituierte
Alkylendiamine, hydroxyalkylsubstituierte Alkylendiamine und
wasserlösliche Säureadditionssalze dieser Amine sowie quartäre
Ammoniumverbindungen in Betracht.
Als primäre aliphatische Amine eignen sich vor allem die von den
Fettsäuren der nativen Fette und Öle abstammenden Fettamine mit
8 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise n-Octylamin, n-Decylamin,
n-Dodecylamin, n-Tetradecylamin, n-Hexadecylamin, n-Octadecylamin,
n-Eicosylamin, n-Docosylamin, n-Hexadecenylamin und
n-Octadecenylamin. Die genannten Amine können einzeln als Komponente
b) verwendet werden. Normalerweise werden jedoch Amingemische
eingesetzt, deren Alkyl- und/oder Alkenylreste aus dem
Fettsäureanteil von Fetten und Ölen tierischen oder pflanzlichen
Ursprungs herstammen. Solche Amingemische lassen sich bekanntlich
aus den durch Fettspaltung gewonnenen Fettsäuren der nativen
Fette und Öle über die zugehörigen Nitrile durch Reduktion mit
Natrium und Alkoholen oder durch katalytische Hydrierung gewinnen.
Beispiele hierfür sind Talgamine oder Hydrotalgamine, wie
sie aus den Talgfettsäuren bzw. den hydrierten Talgfettsäuren
über die entsprechenden Nitrile und deren Hydrierung zugänglich
sind.
Die für die Verwendung als Komponente b) geeigneten alkylsubstituierten
Alkylendiamine entsprechen der Formel V,
in der R und R′ gesättigte oder ungesättigte, geradkettige oder
verzweigte Alkylreste bedeuten und in der n = 2 bis 4 ist. Die
Herstellung dieser Verbindungen und ihre Verwendung bei der
Flotation ist in der DD-PS 64 275 beschrieben.
Die für die Verwendung als Komponente b) geeigneten hydroxyalkylsubstituierten
Alkylendiamine entsprechen der Formel VI,
in der R¹ und R² Wasserstoff und/oder unverzweigte Alkylreste
mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen darstellen, wobei die Summe der
Kohlenwasserstoffatome in R¹ und R² 9 bis 18 beträgt und n = 2
bis 4 ist. Die Herstellung der Verbindungen der Formel V und
ihre Verwendung bei der Flotation ist in der DE-OS 25 47 987 beschrieben.
Die vorgenannten Aminverbindungen können als solche oder in
Form ihrer wasserlöslichen Salze verwendet werden. Die Salze
werden im gegebenen Fall durch Neutralisation, die sowohl mit
äquimolaren Mengen als auch mit einem Überschuß oder Unterschuß
an Säure durchgeführt werden kann, erhalten. Geeignete Säuren
sind beispielsweise Schwefelsäure, Phosphorsäure, Essigsäure und
Ameisensäure.
Die für die Verwendung als Komponente b) geeigneten quartären
Ammoniumverbindungen entsprechen der Formel VII,
[R¹R²R³R⁴N⊕]X⊖ (VII)
in der R¹ einen vorzugsweise geradkettigen Alkylrest mit 1 bis 18
Kohlenstoffatomen, R′′ einen Alkylrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen
oder einen Benzylrest, R³ und R⁴ jeweils einen Alkylrest
mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen, die gleich oder verschieden sein
können, und X ein Halogenidanion, insbesondere ein Chloridion
darstellen. In bevorzugten quartären Ammoniumverbindungen ist
R¹ ein Alkylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen; R², R³ und R⁴
sind gleich und entweder Methyl- oder Ethylreste; X ist ein
Chloridion.
Bei den ampholytischen Tensiden, die erfindungsgemäß als Komponente
b) eingesetzt werden, handelt es sich um Verbindungen,
die im Molekül mindestens eine anionenaktive und eine kationenaktive
Gruppe enthalten, wobei die anionenaktiven Gruppen vorzugsweise
aus Sulfonsäure- oder Carboxylgruppen und die kationenaktiven
Gruppen aus Aminogruppen, vorzugsweise aus sekundären
oder tertiären Aminogruppen, bestehen. Als ampholytische Tenside
kommen insbesondere Sarkoside, Tauride, N-substituierte Aminopropionsäuren
und N-(1,2-Dicarboxyethyl)-N-alkylsulfosuccinamate in
Betracht.
Die für die Verwendung als Komponente b) geeignete Sarkoside
entsprechen der Formel VIII,
in der R einen Alkylrest mit 7 bis 21 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise
11 bis 17 Kohlenstoffatomen, bedeutet. Diese Sarkoside
stellen bekannte Verbindungen dar, die nach bekannten Verfahren
hergestellt werden können. Bezüglich ihrer Verwendung bei der
Flotation, wird auf H. Schubert, Aufbereitung fester mineralischer
Rohstoffe, 2. Aufl, Leipzig 1977, S. 310-311, und die darin zitierten
Literaturstellen verwiesen.
Die für die Verwendung als Komponente b) geeigneten Tauride
entsprechen der Formel IX,
in der R einen Alkylrest mit 7 bis 21 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise
11 bis 17 Kohlenstoffatomen, bedeutet. Diese Tauride stellen
bekannte Verbindungen dar, die nach bekannten Verfahren erhalten
werden können. Die Verwendung von Tauriden bei der Flotation
ist bekannt, siehe H. Schubert, loc. cit.
N-substituierte Aminopropionsäuren, die sich für die Verwendung
als Komponente b) eignen, entsprechen der Formel X,
R-(NH-CH₂-CH₂) n-N⊕H₂-CH₂CH₂-COO⊖ (X)
in der n Null oder ein Zahl von 1 bis 4 sein kann, während R
einen Alkyl- oder Acylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, bedeutet.
Bei den genannten N-substituierten Aminopropionsäuren
handelt es sich ebenfalls um bekannte und auf bekanntem Weg herstellbare
Verbindungen. Bezüglich ihrer Verwendung als Sammler
bei der Flotation wird auf H. Schubert, loc. cit. und auf Int. J.
Min. Proc. 9 (1982), S. 353-384, insbesondere S. 380, verwiesen.
Die für die Verwendung als Komponente b) in den erfindungsgemäßen
Sammlergemischen geeigneten N-(1,2-Dicarboxyethyl)-N-alkylsulfosuccinamate
entsprechen der Formel XI,
in der R einen Alkylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise
12 bis 18 Kohlenstoffatomen, und M ein Wasserstoffion, ein
Alkalimetallkation oder ein Ammoniumion, vorzugsweise ein Natriumion,
bedeutet. Die genannten N-(1,2-Dicarboxyethyl)-N-alkylsulfosuccinamate
stellen bekannte Verbindungen dar, die nach bekannten
Methoden hergestellt werden können. Die Verwendung
dieser Verbindungen als Sammler bei der Flotation ist ebenfalls
bekannt, siehe H. Schubert, loc. cit.
In den erfindungsgemäß zu verwendenden Gemischen aus endgruppenverschlossenen
Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykolethern und
kationischen und/oder ampholytischen Tensiden liegt das Gewichtsverhältnis
der Komponenten a) : b) im Bereich von 1 : 20 bis
3 : 1, vorzugsweise im Bereich von 1 : 10 bis 1 : 1.
Zur Erzielung wirtschaftlich brauchbarer Ergebnisse bei der Flotation
nichtsulfidischer Erze muß das Tensidgemisch in einer gewissen
Mindestmenge eingesetzt werden. Es darf aber auch eine
Höchstmenge an Tensidgemisch nicht überschritten werden, da
sonst die Schaumbildung zu stark wird und die Selektivität gegenüber
den Wertmineralien abnimmt.
Die Mengen, in denen die erfindungsgemäß zu verwendenden Sammlergemische
eingesetzt werden, hängen jeweils von der Art der zu
flotierenden Erze und von deren Gehalt an Wertmineralien ab.
Demzufolge können die jeweils notwendigen Einsatzmengen in weiten
Grenzen schwanken. Im allgemeinen werden die erfindungsgemäßen
Sammlergemische in Mengen von 50 bis 2000, vorzugsweise 100 bis
1500 g pro Tonne Roherz eingesetzt.
In der Praxis werden die erfindungsgemäß zu verwendenden Gemische
in den bekannten Flotationsverfahren für nichtsulfidische
Erze anstelle von bekannten Sammlern eingesetzt. Dementsprechend
werden auch hier neben den beschriebenen Sammlergemischen die
jeweils gebräuchlichen Reagenzien wie Schäumer, Regler, Aktivatoren,
Desaktivatoren usw. den wäßrigen Aufschlämmungen der
vermahlenen Erze zugesetzt. Die Durchführung der Flotation erfolgt
unter den Bedingungen der Verfahren des Standes der Technik.
In diesem Zusammenhang sei auf die folgenden Literaturstellen
zum technologischen Hintergrund der Erzaufbereitung verwiesen:
H. Schubert, Aufbereitung fester mineralischer Stoffe,
Leipzig, 1967; B. Wills, Mineral Processing Technology Plant
Design, New York, 1978; D. B. Purchas (ed.), Solid/Liquid
Separation Equipment Scale-up, Croydon 1977; E. S. Perry, C.
J. van Oss, E. Grushka (ed.) Separation and Purification
Methods, New York 1973 bis 1978.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Abtrennung
von nichtsulfidischen Mineralien aus einem Erz durch Flotation,
bei dem man gemahlenes Erz mit Wasser zu einer Suspension
vermischt, in die Suspension in Gegenwart eines Sammlersystems
Luft einleitet und den entstandenen Schaum zusammen mit dem darin
enthaltenen Mineral abtrennt. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
daß man als Sammler Gemische aus
- a) mindestens einem Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykolether, der durch hydrophobe Reste endgruppenverschlossen ist, und
- b) mindestens einem kationischen oder ampholytischen Tensid
einsetzt.
Ein bevorzugtes Einsatzgebiet für die erfindungsgemäß zu verwendenden
Sammlergemische ist die Aufbereitung von Erzen wie
Scheelit, Baryt-, Apatit- oder Eisenerzen.
Die nachfolgenden Beispiele zeigen die Überlegenheit der erfindungsgemäß
zu verwendenden Gemische aus endgruppenverschlossenen
Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykolether und kationischen
oder ampholytischen Tensiden im Vergleich zu bekannten Sammlerkomponenten
aus dem Stand der Technik.
Unter Laborbedingungen wurde teilweise mit erhöhter Sammlerkonzentration
gearbeitet, die in der Praxis zum Teil erheblich unterschritten
werden kann. Die Anwendungsmöglichkeiten und Anwendungsbedingungen
sind daher nicht auf die in den Beispielen beschriebenen
Trennaufgaben und Versuchsbedingungen beschränkt. Alle
Prozentangaben sind, sofern nicht anders angegeben in Gewichtsprozent.
Die Mengenangaben für Reagenzien beziehen sich jeweils auf
Aktivsubstanz.
Als Flotationsaufgabe wurden Abgänge einer Eisenerzaufbereitung
verwendet, die bezüglich der Hauptbestandteile nachfolgende
chemische Zusammensetzungen hatten:
8,9% P₂O₅
43,3% SiO₂
4,0% Fe₂O₃.
43,3% SiO₂
4,0% Fe₂O₃.
Eingesetzt wurde eine Siebfraktion der Korngröße 100 bis 200 µm.
Bei der Flotation sollte der als Apatit vorliegende Phosphor angereichert
werden.
Als Sammler wurden folgende Substanzen oder Substanzgemische
eingesetzt:
Die Sammler A bis C bestanden aus Gemischen von
- a) Ölsäuresarkosid und
- b) einem Fettalkoholpolyethylenglykol-n-butylether auf der Basis eines Anlagerungsproduktes von 5 Mol Ethylenoxid an ein Fettalkoholgemisch der Kettenlänge C₁₂-C₁₈
im Gewichtsverhältnis a : b = 3 : 1 (A), 2 : 1 (B) und 1 : 1
(C).
Die Flotationsversuche wurden in einer modifizierten Hallimond-
Röhre (Mikroflotationszelle) nach B. Dobias, Colloid & Polymer
Science, 259 (1981), Seiten 775 bis 776, bei Raumtemperatur
durchgeführt. Für die einzelnen Versuche wurden jeweils 2 g Erz
eingesetzt. Zur Herstellung der Trübe wurde destilliertes Wasser
verwendet. Die Konditionierzeit betrug jeweils 15 Minuten.
Während der Flotation wurde ein Luftstrom mit einer Durchflußgeschwindigkeit
von 4 ml/min durch die Trübe geleitet. Die
Flotationsdauer betrug in allen Versuchen 12 Minuten. Der
pH-Wert lag bei 9,5. Die Sammler A bis D wurden jeweils in einer
Gesamtdosierung von 150 g/t eingesetzt.
Die Ergebnisse der Flotationsversuche sind in der Tabelle I
wiedergegeben.
Durch den Zusatz des Fettalkoholpolyethylenglykol-n-butylethers
zu dem bekannten Sammler Ölsäuresarkosid wird bei gleichbleibender
Sammlerdosierung die Selektivität zwar leicht verringert, das Ausbringen
jedoch sehr stark erhöht.
Als Flotationsaufgabe wurde die in Beispiel 1 beschriebene Siebfraktion
aus den Abgängen der Eisenerzaufbereitung eingesetzt.
Als Sammler wurden folgende Substanzgemische eingesetzt:
Die Sammler E bis G bestanden aus Gemischen von
- a) N-(1,2-Dicarboxyethyl)-N-octadecylsuccinamat (handelsüblich) und
- b) einem Fettalkoholpolyethylenglykol-n-Butylether auf der Basis eines Anlagerungsproduktes von 5 Mol Ethylenoxid an ein Fettalkoholgemisch der Kettenlänge C₁₂-C₁₈
im Gewichtsverhältnis a : b = 3 : 1 (E), 2 : 1 (F) und 1 : 1
(G).
Die Flotationsversuche wurden in der in Beispiel 1 beschriebenen
Weise durchgeführt mit der Abänderung, daß hier die Sammlergemische
jeweils in einer Gesamtdosierung von 100 g/t eingesetzt
wurden.
Die bei den Flotationsversuchen erhaltenen Daten sind der Tabelle
II zu entnehmen.
Bei gleichbleibender Gesamtdosierung führen die erfindungsgemäßen
Sammlergemische im Vergleich zu der allein eingesetzten Vergleichssubstanz
bei nur wenig veränderter Selektivität zu einer deutlichen
Erhöhung des P₂O₅-Ausbringens.
Als Flotationsaufgabe diente die in Beispiel 1 beschriebene Siebfraktion
aus den Abgängen der Erzaufbereitung.
Als Sammler wurden folgende Substanzen und Substanzgemische
eingesetzt:
Die Sammler I bis K bestanden aus Gemischen von
- a) N-(1,2-Dicarboxyethyl)-N-octadecylsuccinamat und
- b) einem Fettalkoholpolyethylenglykol-n-Butylether auf der Basis eines Anlagerungsproduktes von 7 Mol Ethylenoxid an ein Mol eines Fettalkoholgemisches der Kettenlänge C₁₂-C₁₈.
Die Flotationsversuche wurden in der in Beispiel 1 beschriebenen
Weise durchgeführt mit der Abwandlung, daß hier die Sammlergesamtdosierung
jeweils 100 g/t betrug.
Die Ergebnisse der Flotationsversuche sind in der Tabelle III
wiedergegeben. Zum Vergleich sind die mit dem Sammler H in Beispiel
2 erzielten Werte in der Tabelle III angegeben.
Im Vergleich zu dem allein eingesetzten N-(1,2-Dicarboxyethyl)-
N-octadecylsuccinamat (H*) führen die erfindungsgemäßen Gemische
bei gleichbleibender Gesamtdosierung zu einer deutlichen Erhöhung
des P₂O₅-Ausbringens bei nur wenig verminderter Selektivität.
Als Modell für ein Erz, das mit kationischen Tensiden flotiert
werden kann, wurde reiner Quarzsand eingesetzt. Die Korngröße
der Flotationsaufgabe lag unterhalb von 250 µm.
Als erfindungsgemäßer Sammler wurde ein Gemisch aus
- a) Lauryltrimethylammoniumchlorid und
- b) einem Fettalkoholpolyethylenglykol-n-Butylether auf der Basis eines Anlagerungsproduktes von 5 Mol Ethylenoxid an ein Mol eines Fettalkoholgemisches der Kettenlänge C₁₂-C₁₈
im Gewichtsverhältnis von a : b = 2 : 1 (Sammler L) eingesetzt.
Als Vergleichssubstanz diente Lauryldimethylammoniumchlorid ohne
Zusatz (Sammler M).
Die Flotationsversuche wurden in der in Beispiel 1 angegebenen
Weise durchgeführt mit der Abwandlung, daß hier das Sammlergemisch
bzw. der Sammler jeweils in einer Gesamtdosierung von 100
g/t eingesetzt wurde. Die Flotationsdauer betrug 2 bzw. 12 Minuten.
Die gefundenen Ergebnisse sind in der Tabelle IV wiedergegeben.
Das erfindungsgemäße Sammlergemisch bewirkt gegenüber dem allein
eingesetzten Lauryltrimethylammoniumchlorid bei der gleichen
Sammlerdosierung eine starke Erhöhung des Gesamtausbringens,
insbesondere bei kurzen Flotationszeiten. Die Zumischung des
Fettalkoholpolyethylenglykol-n-butylethers hat damit auch einen
positiven Einfluß auf die Flotationskinetik.
Claims (14)
1. Verwendung von Gemischen aus
- a) mindestens einem Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykolether, der durch hydrophobe Reste endgruppenverschlossen ist, und
- b) mindestens einem kationischen oder ampholytischen Tensid
als Sammler bei der Flotation von nichtsulfidischen Erzen.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man als Komponente a) mindestens einen Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykolether
der Formel I einsetzt,
R¹-O-(CH₂CH₂O) n-R² (I)in der R¹ einen geradkettigen oder verzweigten Alkyl- oder
Alkenylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, R² einen geradkettigen
oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen
oder einen Benzylrest, und n eine Zahl von 1 bis 30
bedeutet.
3. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
in der Formel I R¹ einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 12 bis
18 Kohlenstoffatomen bedeutet.
4. Verwendung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Formel I n eine Zahl von 2 bis 15 ist.
5. Verwendung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Formel I R² einen n-Butylrest bedeutet.
6. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Komponente b) mindestens ein kationisches
Tensid aus der aus primären aliphatischen Aminen, mit
α-verzweigten Alkylresten substituierten Alkylendiaminen,
hydroxyalkylsubstituierten Alkylendiaminen und wasserlöslichen
Säureadditionssalzen dieser Amine sowie quartären Ammoniumverbindungen
bestehenden Gruppe einsetzt.
7. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Komponente b) mindestens ein ampholytisches
Tensid aus Sarkosiden, Tauriden, N-substituierten
Aminopropionsäuren und N-(1,2-Dicarboxyethyl)-N-alkylsulfosuccinamaten
bestehenden Gruppe einsetzt.
8. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gewichtsverhältnis der Komponenten
a) : b) im Bereich von 1 : 20 bis 3 : 1, vorzugsweise im
Bereich von 1 : 10 bis 1 : 1 liegt.
9. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Gemische aus a) und b) in Mengen von
50 bis 2000 g, vorzugsweise 100 bis 1500 g pro Tonne Roherz
einsetzt.
10. Verfahren zur Abtrennung von nichtsulfidischen Mineralien
aus einem Erz durch Flotation, bei dem man gemahlenes Erz
mit Wasser zu einer Suspension vermischt, in die Suspension
in Gegenwart eines Sammlersystems Luft einleitet und den
entstandenen Schaum zusammen mit dem darin enthaltenen
Mineral abtrennt, dadurch gekennzeichnet, daß man als
Sammler Gemische aus
- a) mindestens einem Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykolether, der durch hydrophobe Reste endgruppenverschlossen ist, und
- b) mindestens einem kationischen oder ampholytischen Tensid
einsetzt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
man die Gemische aus a) und b) in Mengen von 50 bis 2000 g
pro Tonne Roherz einsetzt.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Erz Scheelit, Baryt-, Apatit- oder Eisenerz
einsetzt.
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