DE4016792A1 - Verfahren zur gewinnung von mineralien aus nichtsulfidischen erzen durch flotation - Google Patents

Verfahren zur gewinnung von mineralien aus nichtsulfidischen erzen durch flotation

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DE4016792A1
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Mineralien aus nichtsulfidischen Erzen durch Flotation, bei dem man Ester von Dicarbonsäuren mit Fettsäuremonoalkanolamiden, gegebenenfalls im Gemisch mit weiteren anionischen oder nichtionischen Tensiden, als Sammler einsetzt.
Zur Abtrennung von Wertmineralien von der Gangart ist die Flotation ein allgemein angewandtes Sortierverfahren, das der Aufbereitung von mineralischen Erzen dient. Üblicherweise wird hierbei das Erz zunächst zerkleinert und trocken, vorzugsweise aber naß vermahlen und in Wasser suspendiert. Im Anschluß wird ein Sammler, häufig in Verbindung mit weiteren Reagenzien, zu denen Schäumer, Regler, Drücker (Desaktivatoren) und/oder Beleber (Aktivatoren) gehören, zugegeben, der die Abtrennung der Wertminerale von den Gangartmineralien des Erzes bei der anschließenden Flotation unterstützt. Bevor in die Suspension Luft eingeblasen wird, um an ihrer Oberfläche Schaum zu erzeugen und die Flotation in Gang zu setzen, läßt man diese Reagenzien üblicherweise eine gewisse Zeit auf das feingemahlene Erz einwirken (Konditionieren). Der Sammler bewirkt eine Hydrophobierung der Oberfläche der Minerale, so daß ein Anhaften dieser Minerale an den während der Belüftung gebildeten Gasblasen stattfindet. Die Hydrophobierung der Mineralbestandteile erfolgt selektiv in der Weise, daß die unerwünschten Bestandteile des Erzes nicht an den Gasblasen anhaften und zurückbleiben, während der mineralhaltige Schaum abgestreift und weiterverarbeitet wird. Das Ziel der Flotation besteht darin, das Wertmineral der Erze in möglichst hoher Ausbeute zu gewinnen und dabei gleichzeitig eine möglichst gute Anreicherung des Wertminerals zu erhalten.
Bei der flotativen Aufbereitung nichtsulfidischer Erze werden als Sammler überwiegend anionische oder kationische Tenside eingesetzt. Diesen kommt die Aufgabe zu, an der Oberfläche der Wertmineralien möglichst selektiv zu adsorbieren, um eine hohe Anreicherung im Flotationskonzentrat sicherzustellen. Außerdem sollen die Sammler einen tragfähigen, aber nicht zu stabilen Flotationsschaum entwickeln.
Die bei der Flotation nichtsulfidischer Erze häufig verwendeten Sammler, wie z. B. Fettsäuren oder Alkylsulfosuccinate [Aufbereitungstechnik, 26, 632 (1985)], führen jedoch in vielen Fällen bei ökonomisch vertretbaren Sammlermengen nicht zu einem befriedigenden Ausbringen der Wertminerale.
Aufgabe der Erfindung war es daher, im Sinne einer wirtschaftlicheren Gestaltung des Flotationsprozesses Sammler mit verbesserten Eigenschaften zur Verfügung zu stellen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von Mineralien aus nichtsulfidischen Erzen durch Flotation, bei dem man gemahlenes Erz mit Wasser zu einer Suspendion mischt, in die Suspension in Gegenwart eines Sammlersystems Luft einleitet und den entstandenen Schaum zusammen mit den darin enthaltenen flotierten Feststoffen abtrennt, und bei dem ferner als Sammler Ester von Dicarbonsäuren mit Fettsäuremonoalkanolamiden verwendet werden, die einer der Formeln (I) bis (VI) folgen,
R¹-CO-NH-CH₂-CHR²-O-CO-(CH₂)m-COOX (I)
R¹-CO-NH-CH₂-CHR²-O-CO-CH=CH-COOX (II)
in der R¹-CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen, R² für Wasserstoff oder eine Methylgruppe, m für Zahlen von 1 bis 10 und X für Wasserstoff, ein Alkalimetall oder einen Ammoniumrest steht.
Unter nichtsulfidischen Erzen sind im Sinne der vorliegenden Erfindung Salztypminerale, z. B. Fluorit, Scheelit, Baryt, Apatit, Eisenoxide und andere Metalloxide, z. B. die Oxide des Titans und Zirkons, sowie bestimmte Silicate und Alumosilicate zu verstehen.
Die Ester von Dicarbonsäuren mit Fettsäuremonoalkanolamiden stellen bekannte Substanzen dar, die nach den einschlägigen Methoden der organischen Synthese hergestellt werden können. Ein geeignetes Verfahren zu ihrer Herstellung besteht z. B. darin, Dicarbonsäuren, Dicarbonsäuremonoester oder -anhydride mit Fettsäuremonoalkanolamiden umzusetzen. Die Herstellung solcher Ester ist ferner in den Patentanmeldungen GB 6 15 665, CH 2 48 209, CH 2 56 764 und DE-A 35 06 838 beschrieben.
Zur Herstellung der im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Ester kommen als Dicarbonsäurekomponenten Malonsäure, Fumarsäure, Pimelinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Undecandisäure oder Dodecandisäure in Betracht. Ester, die sich im erfindungsgemäßen Verfahren durch besonders vorteilhafte Eigenschaften auszeichnen, werden auf Basis von Maleinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Citralonsäure oder Itaconsäure sowie Mischungen dieser Säuren untereinander erhalten.
Als Amidkomponenten kommen Fettsäuremonoalkanolamide in Betracht, die der Formel (VII) folgen,
R¹-CO-NH-CH₂-CHR²-OH (VIII)
in der R¹-CO und R² die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. Der Acylrest R¹CO kann sich beispielsweise von Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmitoleinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Gadoleinsäure, Arachidonsäure, Behensäure oder Erucasäure ableiten. Wie in der Fettchemie üblich, können die den Fettsäurealkanolamiden zugrundeliegenden Fettsäuren auch als technische Gemische vorliegen, wie sie z. B. bei der Druckspaltung von natürlichen Fetten und Ölen, beispielsweise Kokosöl, Palmöl, Palmkernöl, Rüböl, Sonnenblumenöl oder Rindertalg anfallen. Der Alkanolaminrest leitet sich hingegen von Monoethanol-1,2-amin oder Monopropanol-1,2-amin ab. Ester, die sich im erfindungsgemäßen Verfahren durch besonders vorteilhafte Eigenschaften auszeichnen, werden auf Basis von Fettsäuremonoalkanolamiden erhalten, bei denen R¹-CO für Acylreste mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und 0 oder 1 Doppelbindung sowie R² für Wasserstoff steht.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt den Einsatz der Ester von Dicarbonsäuren mit Fettsäuremonoalkanolamiden als Sammler für die Gewinnung von Mineralien aus nichtsulfidischen Erzen durch Flotation allein oder in Gegenwart von weiteren anionischen oder nichtionischen Tensiden.
Unter anionischen Tensiden sind im Sinne der Erfindung Fettsäuren, Alkylsulfate, Alkylethersulfate, Alkylsulfosuccinate, Alkylsulfosuccinamate, Alkylbenzolsulfonate, Alkylsulfonate, Petrolsulfonate, Acyllactylate, Sarcoside, Alkylphosphate und Alkyletherphosphate zu verstehen. Bei allen diesen anionischen Tensiden handelt es sich um bekannte Verbindungen, deren Herstellung - sofern nicht anders angegeben - z. B. in J. Falbe, U. Hasserodt (ed.), "Katalysatoren, Tenside und Mineralöladditive", Thieme Verlag, Stuttgart, 1978 oder J. Falbe (ed.) "Surfactants in Consumer Products", Springer Verlag, Berlin, 1986 beschrieben ist.
Als Fettsäuren kommen hier vor allem die aus pflanzlichen oder tierischen Fetten und Ölen, beispielsweise durch Fettspaltung und gegebenenfalls Fraktionierung und/oder Trennung nach dem Umnetzverfahren, gewonnenen geradkettigen Fettsäuren der Formel (VIII) in Betracht,
R³-COOY (VIII)
in der R³ für einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen und Y für ein Alkali-, Erdalkalimetall oder einen Ammoniumrest steht. Eine besondere Bedeutung kommt hierbei den Natrium- und Kaliumsalzen der Öl- und der Tallölfettsäure zu.
Als Alkylsulfate eignen sich die wasserlöslichen Salze von Schwefelsäurehalbestern von Fettalkoholen der Formel (IX),
R⁴-O-SO₃Z (IX)
in der R⁴ für einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und Z für ein Alkalimetall oder einen Ammoniumrest steht.
Als Alkylethersulfate eignen sich die wasserlöslichen Salze von Schwefelsäurehalbestern von Fettalkoholpolyglycolethern der Formel (X),
in der R⁵ für einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, R⁶ für Wasserstoff oder eine Methylgruppe und n für 1 bis 30, vorzugsweise 2 bis 15 steht und Z die oben angegebene Bedeutung besitzt.
Als Alkylsulfosuccinate eignen sich Sulfobernsteinsäuremonoester von Fettalkoholen der Formel (XI),
in der R⁷ für einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen steht und Z die oben angegebene Bedeutung besitzt.
Als Alkylsulfosuccinamate eignen sich Sulfobernsteinsäuremonoamide von Fettaminen der Formel (XII),
in der R⁸ für einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen steht und Z die oben angegebene Bedeutung besitzt.
Als Alkylbenzolsulfonate eignen sich Substanzen der Formel (XIII),
R⁹-C₆H₄-SO₃Z (XIII)
in der R⁹ für einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 4 bis 16, vorzugsweise 8 bis 12 Kohlenstoffatomen steht und Z die oben angegebene Bedeutung besitzt.
Als Alkylsulfonate eignen sich Substanzen der Formel (XIV),
R¹⁰-SO₃Z (XIV)
in der R¹⁰ für einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen steht und Z die oben angegebene Bedeutung besitzt.
Als Petrolsulfonate eignen sich Substanzen, die man durch Umsetzung von Schmierölfraktionen mit Schwefeltrioxid oder Oleum und anschließende Neutralisation mit Natronlauge erhält. Hier kommen insbesondere solche Produkte in Betracht, in denen die Kohlenwasserstoffreste überwiegend Kettenlängen von 8 bis 22 Kohlenstoffatomen aufweisen.
Als Acyllactylate eignen sich Substanzen der Formel (XV),
in der R¹¹ für einen aliphatischen, cycloaliphatischen oder alicyclischen, gegebenenfalls mit Hydroxylgruppen substituierten Kohlenwasserstoffrest mit 7 bis 23 Kohlenstoffatomen und 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen steht und Z die oben angegebene Bedeutung besitzt. Die Herstellung und Verwendung der Acyllactylate in der Flotation ist in der DE-A 32 38 060 beschrieben.
Als Sarcoside eignen sich Substanzen der Formel (XVI),
in der R¹² für einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen steht.
Als Alkylphosphate und Alkyletherphosphate eignen sich Substanzen der Formeln (XVII) und (XVIII),
und
in der R¹³ und R¹⁴ unabhängig voneinander für einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und p und q im Falle der Alkylphosphate für Null, im Falle der Alkyletherphosphate für Zahlen von 1 bis 15 stehen und Z die oben angegebene Bedeutung besitzt.
Werden die Dicarbonsäure-N-alkylmonoamide im Gemisch mit Alkylphosphaten oder Alkyletherphosphaten eingesetzt, können die Phosphate als Mono- oder Diphosphate vorliegen. Vorzugsweise werden in diesem Fall Gemische aus Mono- und Dialkylphosphaten eingesetzt, wie sie bei der technischen Herstellung solcher Verbindungen anfallen.
Unter nichtionischen Tensiden sind im Sinne der Erfindung Fettalkoholpolyglycolether, Alkylphenolpolyglycolether, Fettsäurepolyglycolester, Fettsäureamidpolyglycolether, Fettaminpolyglycolether, Mischether, Hydroxymischether und Alkylglykoside zu verstehen. Bei allen diesen nichtionischen Tensiden handelt es sich um bekannte Verbindungen, deren Herstellung - sofern nicht anders angegeben - z. B. in J. Falbe, U. Hasserodt (ed.), "Katalysatoren, Tenside und Mineralöladditive", Thieme Verlag, Stuttgart, 1978 oder J. Falbe (ed.) "Surfactants in Consumer Products", Springer Verlag, Berlin, 1986 beschrieben ist.
Als Fettalkoholpolyglycolether eignen sich Anlagerungsprodukte von durchschnittlich n Mol Ethylen- und/oder Propylenoxid an Fettalkohole, die der Formel (XIX) folgen,
in der R¹⁵ für einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, R⁶ für Wasserstoff oder eine Methylgruppe und n für Zahlen von 1 bis 30, vorzugsweise 2 bis 15 steht.
Als Alkylphenolpolyglycolether eignen sich Anlagerungsprodukte von durchschnittlich n Mol Ethylen- und/oder Propylenglycol an Alkylphenole, die der Formel (XX) folgen,
in der R¹⁶ für einen Alkylrest mit 4 bis 15, vorzugsweise 8 bis 10 Kohlenstoffatomen steht und R⁶ und n die oben angegebenen Bedeutungen besitzen.
Als Fettsäurepolyglycolester eignen sich Anlagerungsprodukte von durchschnittlich n Mol Ethylen- und/oder Propylenoxid an Fettsäuren, die der Formel (XXI) folgen,
in der R¹⁷ für einen aliphatischen Kohlenstoffrest mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen und 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen steht und R⁶ und n die oben angegebenen Bedeutungen besitzen.
Als Fettsäureamidopolyglycolether eignen sich Anlagerungsprodukte von durchschnittlich n Mol Ethylen- und/oder Propylenoxid an Fettsäureamide, die der Formel (XXII) folgen,
in der R¹⁸ für einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen und 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen steht und R⁶ und n die oben angegebenen Bedeutungen besitzen.
Als Fettaminpolyglycolether eignen sich Anlagerungsprodukte von durchschnittlich n Mol Ethylen- und/oder Propylenoxid an Fettamine, die der Formel (XXIII) folgen,
in der R¹⁹ für einen Alkylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen steht und R⁶ und n die oben angegebenen Bedeutungen besitzen.
Als Mischether eignen sich Umsetzungsprodukte von Fettalkoholpolyglycolethern mit Alkylchloriden der Formel (XXIV),
in der R²⁰ für einen aliphatischen Kohlenstoffrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen, R²⁰ für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht und R⁶ und n die oben angegebenen Bedeutungen besitzen.
Als Hydroxymischether eignen sich Substanzen der Formel (XXV),
in der R²¹ für einen Alkylrest mit 6 bis 16 Kohlenstoffatomen, R²² für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht und R⁶ und n die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. Die Herstellung der Hydroxymischether ist in der deutschen Patentanmeldung DE-A 37 23 323 beschrieben.
Als Alkylglykoside eignen sich Substanzen der Formel (XXVI),
R²³-O-(G)x (XXVI)
in der G ein Symbol für eine Glykose-Einheit darstellt, die sich von einem Zucker mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen ableitet, x für eine Zahl zwischen 1 und 10 und R²³ für einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen steht. Vorzugsweise steht G für eine Glucoseeinheit und x für Zahlen von 1,1 bis 1,6. Die Herstellung der Alkylglykoside ist beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung DE-A 37 23 826 beschrieben.
Werden die Ester von Dicarbonsäuren mit Fettsäuremonoalkanolamiden nicht alleine, sondern im Gemisch mit weiteren anionischen oder nichtionischen Tensiden eingesetzt, weisen diese Gemische vorteilhafterweise einen Gehalt von 5 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-% des Esters auf.
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 Ester bzw. deren Gemische mit weiteren anionischen oder nichtionischen Tensiden im Sinne der Erfindung eingesetzt werden, hängen 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 erfindungsgemäß zu verwendenden Ester bzw. deren Gemische mit anionischen oder nichtionischen Tensiden in Mengen von 50 bis 2000, vorzugsweise 100 bis 1500 g pro Tonne Roherz eingesetzt.
Das erfindungsgemäße Verfahren schließt die Mitverwendung von für die Flotation üblichen Reagenzien wie beispielsweise Schäumern, Reglern, Aktivatoren, Desaktivatoren usw. ein. 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; D. B. Puchas (Ed.), "Solid/liquid separation equipment scale-up", Croydon, 1977; E. S. Perry, C. J. VanOss, E. Grushka (Ed.), "Separation and Purification Methods", New York, 1973-1978.
Ein bevorzugtes Einsatzgebiet des Verfahrens ist die Flotation von Salztypmineralien, insbesondere Apatiterzen.
Die nachfolgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern:
Beispiele I. Eingesetzte Sammler und Co-Sammler
  • A) Sammler
    • A1) Maleinsäure-ölsäuremonoethanolamidester, Na-Salz
    • A2) Itaconsäure-ölsäuremonoethanolamidester, Na-Salz
    • A3) C₄-C₆-Dicarbonsäure-ölsäuremonoethanolamidester, Na-Salz
    • A4) Maleinsäure-stearinsäuremonoethanolamidester, Na-Salz
  • B) Co-Sammler
    • B1) Alkylsulfosuccinat-Na/NH₄-Salz auf Basis von Maleinsäure-mono-oleyl/cetyl-(1 : 1)-ester
    • B2) technische Ölsäure
      Iodzahl 95, Edenor® A-TiO₅ (roh), Fa. Henkel
  • C) Drücker
    • C1) Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt Suspendol® PPK, Fa. Henkel
II. Herstellung der erfindungsgemäßen Sammler Herstellung von Maleinsäure-ölsäuremonoethanolamidester-Na-Salz (A1)
In einem 500-ml-Dreihalskolben mit Rührer, Innenthermometer und Rückflußkühler wurden 200 g (0,6 mol) Ölsäuremonoethanolamid vorgelegt und auf 90°C erhitzt. In die Schmelze wurden portionsweise 62 g (0,63 mol) Maleinsäureanhydrid gegeben und die Reaktionsmischung 90 min bei 95°C gerührt. Die potentiometrische Bestimmung mit Natriumhydroxid ergab danach einen Restgehalt an nichtumgesetzten Anhydrid von ca. 2,5 Gew.-%. Im Anschluß wurden 120 g des gewonnenen sauren Esters mit 11,5 g Natriumhydroxid in einer Mischung aus 100 ml Wasser und 60 ml Ethanol gelöst und 60 min bei 80°C gerührt. Schließlich wurde das Lösungsmittel bei 80°C und 20 mbar abdestilliert. Man erhielt 129 g des Natriumsalzes des Esters in Form eines gelben Feststoffs.
Herstellung von Itaconsäure-ölsäuremonoethanolamidester-Na-Salz (A2)
A1 wurde unter Verwendung von 70 g (0,63 mol) Itaconsäureanhydrid wiederholt. Das Na-Salz fiel als brauner Feststoff an.
Herstellung von C₄-C₆-dicarbonsäure-ölsäuremonoethanolamid-ester-Na-Salz (A3).
In einer 250-ml-Destillationsapparatur wurden 28,1 g (0,08 mol) Ölsäuremonoethanolamid, 14,6 g (0,1 mol) eines technischen C₄-C₆-Dicarbonsäuremonoethylestergemisches (Bernsteinsäu­ re-/Glutarsäure-/Adipinsäureester=1 : 1 : 1, Fa Rhone-Poulenc) und 0,25 g methanolische Natriummethylatlösung (30gew.-%ig) vorgelegt und bei 96°C und 25 mbar zur Reaktion gebracht, wobei Methanol kontinuierlich abdestilliert wurde. Nach jeweils 5 bis 7 h wurden 0,25 g Natriummethylatlösung zugegeben. Nach insgesamt 13 h wurde die Umsetzung abgebrochen. Das rohe Veresterungsprodukt wurde anschließend bei 96°C über 2 h mit Natriumhydroxidlösung verseift.
Herstellung von Maleinsäure-stearinsäuremonoethanolamidester-Na-Salz (A4)
A1 wurde unter Verwendung von 200 g (0,6 mol) Stearinsäuremonoethanolamid wiederholt. Die Reaktion wurde bei 105°C durchgeführt. Das rohe Umsetzungsprodukt zeigte einen Restgehalt an Anhydrid von 4 Gew.-%. Die Neutralisation erfolgte wie unter A1) beschrieben.
III. Flotationsversuche in der Denverzelle Beispiele 1 bis 5; Vergleichsbeispiel 1 Flotation von Apatit-Erz
Als Flotationsaufgabe wurde ein geringhaltiges Apatit-Erz mit einem hohen Anteil an silicatischen Gangart der nachstehenden, auf die Hauptbestandteile bezogenen Zusammensetzung verwendet:
P₂O₅: 4 Gew.-%
SiO₂: 38 Gew.-%
CaO: 10 Gew.-%
MgO: 16 Gew.-%
Die Flotationsaufgabe wies folgende Korngrößenverteilung auf:
-40 µm: 20,8 Gew.-%
40-100 µm: 19,0 Gew.-%
100-200 µm: 29,1 Gew.-%
200-500 µm: 26,5 Gew.-%
<500 µm: 4,6 Gew.-%
Die erfindungsgemäßen Sammler wurden allein und in Kombination mit einem Alkylsulfosuccinat-Na/NH₄-Salz (B1) oder einer technischen Ölsäure (B2) als Co-Sammler eingesetzt, wobei das Mischungsverhältnis Sammler : Co-Sammler 50 : 50 bis 70 : 30 Gewichtsteile betrug. Als Vergleichssubstanz diente eine technische Ölsäure, die mit Natriumhydroxidlösung in Lösung gebracht wurde.
Bei der Vorflotation wurde in der 2-l-Zelle einer Denver-Laborflotationsmaschine Typ D1 flotiert, die Reinigungsstufen (2 bis 4 Nachreinigungen) wurden in einer entsprechenden 1-l-Zelle durchgeführt. Als Flotationswasser wurde Wasser von 3°d verwendet; die Trübedichte bei der Vorflotation betrug ca. 500 g/l. Als Drücker wurde ein Phenol-Formaldehydkondensat (C1) in einer Dosierung von 200 g/t eingesetzt. Der pH-Wert der Trübe wurde mit Natriumhydroxid auf 10 eingestellt.
Die Konditionierung der Reagenzien wurde unter Rühren bei einer Rührerdrehzahl von 1000 UpM durchgeführt, die Konditionierungszeit betrug für Drücker und Sammler jeweils 5 Minuten. Flotiert wurde bei einer Drehzahl von 1100 UpM (2-l-Zelle) oder 1000 UpM (1-l-Zelle), die Flotationszeit betrug ca. 4 Minuten, während der der Flotationsschaum manuell abgenommen wurde.
Bei den Reinigungsflotationen wurde das Flotationskonzentrat der Vorflotation (rougher concentrate) ohne Zugabe von Reagenzien in die 1-l-Zelle gegeben und bei 100 UpM ca. 4 Minuten flotiert. Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 wurden mit jeweils 4 Reinigungsstufen, die Beispiele 2 bis 5 mit zwei Reinigungsstufen durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tab. 1 zusammengefaßt.
Die Beispiele 1 bis 5 zeigen, daß bei Einsatz der Ester als Sammler im Sinne der Erfindung mit gleicher Dosierung ein höheres P₂O₅-Ausbringen erzielt werden kann, als unter Verwendung des Standardsammlers Ölsäure. Bei Kombination der Ester mit Standardsammlern wird eine Steigerung der Selektivität gegenüber den Wertmineralien beobachtet, so daß zum Erreichen verkaufsfähiger Mineralkonzentrate weniger Reinigungsstufen erforderlich sind.
Tabelle 1
Flotation von geringhaltigem Apatiterz in der Denverzelle; Prozentangaben als Gew.-%
IV. Flotationsversuche in der modifizierten Hallimondröhre Beispiele 6 bis 8, Vergleichsbeispiel V2 Flotation von schwedischem Apatiterz
Als Flotationsaufgabe wurde ein schwedisches Apatit-Erz der nachfolgenden, auf die Hauptbestandteile bezogenen Zusammensetzung verwendet:
P₂O₅: 20,1 Gew.-%
SiO₂: 32,3 Gew.-%
Fe₂O₃: 6,3 Gew.-%
CaO: 34,2 Gew.-%
Das Erz lag bereits aufgemahlen in der Trübe vor. Nach der Naßsiebung wurde eine Korngrößenfraktion von 50-100 µm als Aufgabe verwendet. Als Flotationszelle wurde eine modifizierte Hallimondröhre mit einem Volumen von 165 ml und einer Rührgeschwindigkeit von 400 UpM verwendet. Konditioniert und flotiert wurden jeweils 2 g Erz (Trockengehalt) bei pH 10 (mit Natriumhydroxid eingestellt) in Wasser von 20°d (nur Calciumionen). Die Konditionierzeit für das Härtewasser betrug 5 Minuten, für den Sammler 10 Minuten; die Flotation wurde über einen Zeitraum von 2 Minuten durchgeführt.
Die erfindungsgemäßen Sammler wurden alleine oder in Abmischung mit Co-Sammlern eingesetzt. Als Vergleichssubstanzen wurde das Alkylsulfosuccinat (B1, Vergleichsversuch V2) eingesetzt. Die Ergebnisse der Flotationsversuche sind in Tab. 2 zusammengefaßt.
Im Vergleich mit Standardsammlern zeigen die Beispiele 6 bis 8, daß der Einsatz der Ester von Dicarbonsäuren mit Fettsäuremonoalkanolamiden - alleine oder in Abmischungen mit Standardsammlern - als Sammler im Sinne der Erfindung sowohl den Phosphatgehalt im Konzentrat, als auch das Masse- und damit auch das Phosphatausbringen verbessern.
Tabelle 2
Flotation von schwedischem Apatiterz in der modifizierten Hallimondröhre; Prozentangaben als Gew.-%

Claims (9)

1. Verfahren zur Gewinnung von Mineralien aus nichtsulfidischen Erzen durch Flotation, bei dem man gemahlenes Erz mit Wasser zu einer Suspension mischt, in die Suspension in Gegenwart eines Sammlersystems Luft einleitet und den entstandenen Schaum zusammen mit den darin enthaltenen flotierten Feststoffen abtrennt, dadurch gekennzeichnet, daß als Sammler Ester von Dicarbonsäuren mit Fettsäuremonoalkanolamiden verwendet werden, die einer der Formeln (I) bis (VI) folgen, R¹-CO-NH-CH₂-CHR²-O-CO-(CH₂)m-COOX (I)R¹-CO-NH-CH₂-CHR²-O-CO-CH=CH-COOX (II) in der R¹-CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen steht, R² für Wasserstoff oder einen Methylrest, m für Zahlen von 1 bis 10 und X für Wasserstoff, ein Alkalimetall oder einen Ammoniumrest steht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sammler Ester eingesetzt werden, die sich von der Maleinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Citrallonsäure oder Itaconsäure sowie Gemischen dieser Säuren untereinander ableiten.
3. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Sammler Ester eingesetzt werden, bei denen R¹-CO in den Formeln (I) bis (VI) für einen Acylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und 0 oder 1 Doppelbindung steht.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß R² in den Formeln (I) bis (VI) für Wasserstoff steht.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Sammler Gemische aus Estern gemäß der Formeln (I) bis (VI) und anionischen Tensiden ausgewählt aus der Gruppe, die aus Fettsäuren, Alkylsulfaten, Alkylethersulfaten, Alkylsulfosuccinaten, Alkylsulfosuccinamaten, Alkylbenzolsulfonaten, Alkylsulfonaten, Petrolsulfonaten, Acyllactaten, Sarcosiden, Alkylphosphaten und Alkyletherphosphaten gebildet wird, eingesetzt werden.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Sammler Gemische aus Estern gemäß der Formeln (I) bis (VI) und nichtionischen Tensiden ausgewählt aus der Gruppe, die aus Fettalkoholpolyglycolethern, Alkylphenolpolyglycolethern, Fettsäurepolyglycolestern, Fettsäureamidopolyglycolethern, Fettaminpolyglycolethern, Mischethern, Hydroxymischethern und Alkylglykosiden gebildet wird, eingesetzt werden.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß Gemische eingesetzt werden, deren Anteil an Estern gemäß der Formeln (I) bis (VI) 5 bis 95 Gew.-% beträgt.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammler in Mengen von 50 bis 2000 g/t Roherz eingesetzt werden.
9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Roherze Salztypminerale eingesetzt werden.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1949963A1 (de) 2007-01-26 2008-07-30 Cognis IP Management GmbH Verfahren für die Flotation nichtsulfidischer Mineralien und Erze
WO2019007714A1 (en) 2017-07-04 2019-01-10 Akzo Nobel Chemicals International B.V. PROCESS FOR TREATING NON-SULFURIZED SILICEOUS ORES AND ASSOCIATED COLLECTOR COMPOSITION
WO2019007712A1 (en) 2017-07-04 2019-01-10 Akzo Nobel Chemicals International B.V. PROCESS FOR TREATING NON-SULFURATED CARBONATIC MINERALS AND COLLECTOR COMPOSITION THEREFOR
WO2020007971A1 (en) * 2018-07-06 2020-01-09 Nouryon Chemicals International B.V. Process for froth flotation
RU2800987C2 (ru) * 2018-07-06 2023-08-01 Норион Кемикалз Интернэшнл Б.В. Способ пенной флотации

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2015017533A (es) 2013-07-05 2016-08-08 Akzo Nobel Chemicals Int Bv Sintesis de tensioactivos anionicos novedosos y su uso como recolectores en flotacion por espuma de minerales no sulfurosos.

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4158623A (en) * 1977-12-21 1979-06-19 American Cyanamid Company Process for froth flotation of phosphate ores
US4139481A (en) * 1977-12-21 1979-02-13 American Cyanamid Company Combinations of alkylamidoalkyl monoesters of sulfosuccinic acid and fatty acids as collectors for non-sulfide ores
DE3238060A1 (de) * 1982-10-14 1984-04-19 Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf Flotationsmittel und verfahren zur flotation nichtsulfidischer minerale
DE3506838A1 (de) * 1985-02-27 1986-08-28 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Lederbehandlungsmittel
DE3536975A1 (de) * 1985-10-17 1987-04-23 Henkel Kgaa Verwendung von nichtionischen tensiden als hilfsmittel fuer die flotation von nichtsulfidischen erzen

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1949963A1 (de) 2007-01-26 2008-07-30 Cognis IP Management GmbH Verfahren für die Flotation nichtsulfidischer Mineralien und Erze
WO2008089906A1 (en) * 2007-01-26 2008-07-31 Cognis Ip Management Gmbh Process for the flotation of non-sulfidic minerals and ores
US8474627B2 (en) 2007-01-26 2013-07-02 Cognis Ip Management Gmbh Process for the flotation of non-sulfidic minerals and ores
NO337171B1 (no) * 2007-01-26 2016-02-01 Cognis Ip Man Gmbh Anvendelse av polymere esterkvatere som oppsamlingsmidler for skumflotasjonen av ikke-svovelholdige mineraler eller malm
USRE46235E1 (en) 2007-01-26 2016-12-13 Cognis IP Management CMBH Process for the separation of non-sulfidic minerals and ores from unwanted constituents of crude mineral and ore
WO2019007714A1 (en) 2017-07-04 2019-01-10 Akzo Nobel Chemicals International B.V. PROCESS FOR TREATING NON-SULFURIZED SILICEOUS ORES AND ASSOCIATED COLLECTOR COMPOSITION
WO2019007712A1 (en) 2017-07-04 2019-01-10 Akzo Nobel Chemicals International B.V. PROCESS FOR TREATING NON-SULFURATED CARBONATIC MINERALS AND COLLECTOR COMPOSITION THEREFOR
RU2735681C1 (ru) * 2017-07-04 2020-11-05 Норион Кемикалз Интернэшнл Б.В. Способ обработки карбонатных несульфидных руд и соответствующая композиция собирателей
RU2741494C1 (ru) * 2017-07-04 2021-01-26 Норион Кемикалз Интернэшнл Б.В. Способ обработки кремнистых несульфидных руд и соответствующая композиция собирателей
WO2020007971A1 (en) * 2018-07-06 2020-01-09 Nouryon Chemicals International B.V. Process for froth flotation
RU2800987C2 (ru) * 2018-07-06 2023-08-01 Норион Кемикалз Интернэшнл Б.В. Способ пенной флотации

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