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Verfahren zur Schaumschwimmaufbereitung von Erzen Die Erfindung bezieht
sich auf die Schaumschwimmaufbereitung von Erzen und hat Verbesserungeri zum Zweck,
die sich auf die Scheidung von sulfidischen Erzbestandteilen voneinander oder von
Oxyden oder sonstigen Stoffen beziehen.
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Es ist bekannt, daß gewisse Reagenzien, meistens organischer Natur,
wenn sie in geringen Mengen in Wasser eingetragen werden, diesem die Eigenschaft
verleihen, beim Rühren einen Schaum zu bilden. In manchen Fällen, wo gepulverte
Mineralien anwesend sind, wird ein Teil des gepulverten Guts in den Schaum eingeschlossen
und kann dessen Haltbarkeit und Beständigkeit wesentlich erhöhen. Mittel, die die
Darstellung dieser Erscheinung erleichtern, kann man »mineralschaumbildende Mittel«
nennen.
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Es hat sich nun herausgestellt, daß gewisse, unter dem Namen »Xänthogenate«.
bekannte Körper bei der Verwendung als Reagenzien zusammen mit mineralschaumbildenden
Mitteln eine ausgesprochene Wirkung auf den Verlauf des Verfahrens erweisen, die
sich hauptsächlich durch die VersräxkunK der Schwimmbarkeit sulfidischer Metallteilchen
kenntlich macht. Diese Wirkung tritt bei einzelnen Sulfiden stärker auf als bei
anderen, und diese Eigenschaft macht die Verwendung der Xanthogenate vorteilhaft,
sowohl für die einfache Scheidung eines oder mehrerer Sulfide von Gangart oder für
die auswählende Scheidung gewisser Sulfide von anderen wertigen Mineralien oder
voneinander.
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Es ist bereits früher in einer Druckschrift festgestellt worden, daß
die Schwimmaufbereitung mittels des Xanthogenats durchgeführt werden kann. Es wurde
aber in dieser Druckschrift fälschlich behauptet, daß Kalium-Xanthogenat als Schäummittel
wirke und des Zusatzes irgendwelcher weiteren Mittel nicht bedürfe. Dies ist aber
tatsächlich nicht der Fall; denn der Erfolg eines derartigen Verfahrens gründet
sich auf die Zusammeawirkung von Xanthogenat und einem geeigneten Schäummittel,
während in Abwesenheit eines solchen Schä.ummittels ein Schaum überhaupt nicht gebildet
werden kann.
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Nach der Erfindung soll demgemäß bei einem Verfahren zur Schaumschvvimmaufbereitung
von Erzen in Zusammenwirkung mit einem mineralschaumbildenden Mittel ein alkalisches
Xanthogenat, beispielsweise Natrium-Xanthogenat verwendet werden.
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Der Erfindungsgegenstand umfaßt ferner ein Verfahren zur Scheidung
eines metallischen Bestandteils, eines Erzes von einem anderen metallischen Bestandteil
nach dem Schaumschwimmverfahren,
wobei ein mineralschaumbildendes
Mittel verwendet wird in Verbindung mit einem Alkali-Xanthogenat, -.das vorwiegend
frisch bereitet sein soll, zum Zweck, die Schwimmbarmachung eines der metallhaltigen
Bestandteile (z. B. Bleisulfid) im wesentlichen unter Ausschluß eines anderen metallhaltigen
Bestandteils (z. B. Zinksulfid) zu erzielen.
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Bei der Verarbeitung von komplexen sulfidischen Erzen kann es vorteilhaft
sein, das Verfahren in einer alkalischen Badflüssigkeit durchzuführen, derart, daß
in manchen Fällen die Schwimmbarmachung eines der Sulfide (z. B. Pyrit) verzögert
wird, während infolge der Anwesenheit des Xanthogenats ein anderes Sulfid schwimmbar
gemacht wird. In einem solchen Fallverstärkt das Xanthogenat die Schwimmbarkeit
des aufschwimmenden Sulfids, z. B. eines Kupfersulfids, mehr als es die Schwimmbarkeit
desjenigen Sulfids fördert, das nicht aufschwimmen soll.
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In anderen Fällen, wenn man beabsichtigt, die Schwinunbarmachung eines
einzelnen Sul= fids zu sichern, beispielsweise, -wenn man Pyrit in den Schaum eingießen.
will und eine Auswahl - zwischen Sulfiden- nicht in Frage kommt, kann die Verwendung
einer sauren Badflüssigkeit von Vorteil sein.
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Die Wirkung des Xanthogenats scheint darin zu bestehen, daß es die
Neigung zur Flockung von gewissen wertigen Mineralien und somit ihre Schwimmbarkeit
verstärkt. Der erzeugte Schaum ist massig, dicht und stark mineralhaltig. Es erscheint
zum Zweck eines möglichst hohen Ausbringens angezeigt, möglichst viel Luft zu geben.
In manchen Fällen hat die Verwendung eines Pachucatanks oder eines Brownschen Rührwerks
zum Zweck des Rührens und Belüftens günstige Ergebnisse gezeitigt. Wenn auswählende
Schwimmbarmachung bewirkt werden soll, ist jedoch die sorgfältige Regelung der zugeführtem
Luftmenge unerläßlich. Gute Ergebnisse wurden sowohl mit sauren als auch älkalischen
Flüssigkeiten in neutralen Bädern erzielt. Die Auswahl einer geeignetere Badflüssigkeit
und einer geeigneten Arbeitstemperatur ist Sache experimenteller Bestimmungen. für
jedes besondere -zu behandelnde Erz.
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Im folgenden werden einige Anwendungsbeispiele vorgeführt. Zur Durchführung
dieser Versuche wurde xantho_-ensaures Kali in folgender Weise bereitet: 198,4 g
85,5prozentiges Ätzkali wurden in 524g Äthylalkohol bei einer Temperatur von 51
° C in einem Rücklaufkondensator gelöst. Die Lösung wurde auf 14° (' hexabgekühlt.
Sie enthielt einen großen Alkoholüberschuß über die theoretisch für die darauffolgenden
Reaktionen notwendige Menge. Hierzu wurde unter Rühren in einem Kühlbad die theoretische
Menge von Kohlenstoffdisulfid gegeben. Die Reaktion erfolgte- im wesentlichen augenblicklich
unter Erzeugung einer dicken Masse von. xanthogensaurem Kali. Die Masse wurde gekühlt
und durch Zentrifugieren in einer Laboratoriumsmaschine wurden Kristalle mit einem.
Flüssigkeitsgehalt von ungefähr 2o% abgeschieden. Die so erzielte Kristallmenge
betrug 74,7%.. Weitere r7,5% wurden durch Abdampfen der Mutterlauge gewonnen.
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Sowohl die abzentrifugierten Kristalle als auch der Rückstand von
der Mutterlauge ergaben'ausgezeichnete Erfolge beim Schwimmbarmachen. Es wurde festgestellt,
daß in Fällen, wo die Verwendung von Schwefelsäure notwendig war, die abzentrifugierte
Masse bessere Ergebnisse zeitigte. In anderen Fällen konnten sehr ,gute Erfolge
erzielt werden durch Verwendung der Mutterlauge; die bei der oben geschilderten
Xanthogenatbereitung nach dem Abzentrifugieren der Xanthogenatkistalle verblieb.
Die Flüssigkeit ergibt gute Erfolge, wenn sie in etwa der gleichen Menge angewandt
wird, wie die Xanthogenatkristalle. Ausführungsbeispiel I Bei diesem Versuch wurden
Schlämme aus der Anaoonda Copper Mine,- Montana, Ver. Staaten von Amerika, verwendet,
die einige Täge aufbewahrt worden waren. Das Gut enthielt 2,9% Kupfer, zurr Teil
in@oxydischem Zustand. Die Schlämme wurden in der bei Schwimmverfahren üblichen
Weise mit Wasser 'zur Trübe angerührt und in einer Laboratoriumsmaschine mit Unterbelüftung
behandelt, d. h. .einer Schwimmaschine, in der die Trübe durch Umlauf eines Rührflügels
bewegt wird, wobei gleichzeitig Luft am Boden des Behälters eingesaugt und durch
den Rührer in die Trübe eingeschlagen wird. Eine geringe Menge Kresöl (Kresylsäure)
wurde als Schäummittel eingetragen, desgleichen xanthogensaures Kali, in einer Menge
von 0,225 kg auf die Tonne Schlamm. Die Einwirkungsmittel wurden der Trübe
unter Rühren zugefügt und unmittelbar Luft in die. Maschine eingeführt; in 15 Minuten
konnte ein Konzentrat gesammelt werden, das 15,6 @ "o Kupfer enthielt. Ein
zweites Konzentrat (Mittelprodukt) mit 0480/o Kupfer wurde ebenfalls gesammelt.
Die verbleibenden Rückstände enthielten nur o,o82% Kupfer. Das Erz i enthielt eine
geringe Menge Silber, die mit dem Kupfer zusammen gewonnen wurde. Ausführungsbeispiel
II Das gleiche Erz wurde in der gleichen Weise behandelt, jedoch als Schäummittel
mit Dampf destilliertes Kienöl zusammen mit
xanthogensaurem Natrium
statt xanthogensaurein Kalium verwendet. Die Ergebnisse waren die gleichen.
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Ausführungsbeispiel III Dieses Beispiel zeigt die Anwendung des Erfindungsgegenstandes
auf die auswählende Scheidung des Bleies vom Zink. Eine aus Erz von der Cash Mine
in den Ver. Staaten von Amerika angerührte Trübe wurde dem Schaumschwimmverfähren
in der bei Ausführungsbeispiel I beschriebenen Weise unterrvorfen, wobei ein Gemisch
von o, i35 kg xanthogensaures Kalium je Tonne mit einer. geringen Menge einer gesättigten
Lösung von Naphthalin in Xylol als Schäummittel verwendet wurde. Hierbei ergab sich
ein Bleikonzentrat, das in io Minuten gesammelt wurde. Weiteres Rühren unter Zufügung
von 0,o9 kg Kupfersulfat je Tonne, Kohlenteerkreosot in Höhe von 0,45 kg auf die
Tonne und mit Dampf destilliertem Kienöl in einer Menge von 0,045 je- Tonne ergab
ein Zinkkonzentrat, das in io Minuten gesammelt wurde.
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Es ergab sich, daß 950/o des Bleies in dem Bleikonzentrat gewonnen-
wurde, das außerdem 87()/o des Silbers enthielt. Das Konzentrat enthielt 37,4% Blei,
aber nur 501'0 Zink, während das Zinkkonzentrat 35,2,0/o Zink und nur 3 % Blei enthielt.
Im folgenden sind die genauen Ergebnisse aufgeführt:
Ausführungsbeispiel IV Ein Kupfererz von den San Francisco Mines, Mexiko, wurde-
i0 Minuten lang in einer Laboratoriumsmaschine mit Unterbelüftung gerührt, wobei
0,o67 kg xanthogensaures Kalium je Tonne Erz und Kohlenteerkreosot in der gleichen
Menge verwendet wurden., Ein Bleikonzentrat wurde so erzielt. Der verbleibenden
Trübe wurden Kupfersulfat o,o9.kg je Tonne, Wassergasteer 0,54 kg je Tonne und mit
Dampf destilliertes Kienöl o,0225 kg je Tonne zugesetzt, um ein Zinkkonzentrat zu
erzielen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgezeigt:
| San Francisco Mines, Mexiko |
| Gehalt Ausbringen _ |
| Gewicht Ag Pb Zn Ag Pb ' Zn |
| (kg je Tonne)' % °% |
| Ausgangszeit ...... 1oo.o ; 0.463 9.4 16.1 |
| Pb-Konzentrat .... 12.2 1.875 64.o 12.0 49.4 83.2 9.1 |
| Zn-Konzentrat .... 28.9 ' o.661 3.6 1 43.4 41-2 11.1 78.o |
| Rückstände ....... 58.9 0.126 1.5I 6.o 9.4I
5.7 12.9 |
Ausfwh.run'gsbeispiel V Der Versuch wurde mit denr gleichen Erz
unter Verwendung- von xanthogensaurem Natrium statt xanthogensaurem Kalium und mit
Kohlenteerkreosot in der gleichen Menge wie vorher ausgeführt. Das Bleikonzentrat
wurde in 5 Minuten gesammelt. Die verbleibende Trübe wurde dann i o weitere Minuten
gerührt, nach Zusatz von 0,135 kg Kupfersulfat,
0,585 kg Kohlenteerkreosot
und o,o45 kg mit Dampf destilliertes Kienöl je Tonne Erz.
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Es ergab sich ein Zinkkonzentrat und das. Ausbringen, und die Gewichte
der Konzentrate waren analog dem Beispiel IV. Ausführungsbeispiel VI Bei diesem
Versuch wurde das Verfahren in großem Maßstab in einer normalen Minerals Separation
Schwinmmaschine 71/2 Stunden lang durchgeführt. Das Aufbereitungsgut war Schlamm
von Anacon:da Mine, Ver. Staaten von. Amerika und wurde :der Maschine. in Höhe von
i i i Tonnen je 24 Stunden. zugeführt. Es enthielt 3,28% Kupfer, wobei o,26% sauer
lösliches Kupfer waren.
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Die Trübe war sauer, die verwendeten. Einwirkungsmittel waren saurer
Kerosenschlamm 3,55 kg je Tonne, Kammerschwefelsäure 9,72 kg je Tonne, hartes Holzkreosoto,916kg
je-Tonne und 2oprozentigewässerigeLösungvon xanthogensaurem Kalium 0,913
kg je Tonne. Die Trübe wurde auf 28° C erhitzt. Das Ergebnis war ,ein Konzentrat
mit I I, 43 % Kupfer und 36,9% unlöslicher Bestandteile, diese letzten in einem
für die Schmelzung geeignetem Verhältnis. Die Rückstände enthielten o,29% Kupfer,
von denen o,20% sauer löslich waren. Ausführungsbeispiel VII Bei ,einem anderen
Versuch mit Anaconda-Erzschlämmen mit 3,28% Kupfer, von denen 0,450/0 sauer löslich
waren, wurde ein alkalisches Bad mit einer Temperatur von 21' C verwendet. Die Einwirkungsmittel
waren 3,51 kg trockener gelöschter Kalk, o,o59 kg mit Dampf destilliertes Kienöl,
o,i? kg fraktionierend destilliertes Kienöl und 0,31 kg xanthogensaures Kalium in
Form einer Lösung, alle Gewichte bezogen auf eine Tonne Erz. 92,2% Kupfer wurden
gewonnen meinem Konzentrat, das 13,76% Kupfer und* 34,70/0 unlösliche Bestandteile
enthielt. Die Rückstände enthielten o,317% Kupfer, von denen 0,1730/0 sauer löslich
waren. Der Kalk wurde mit Wasser gemischt und als wässerige Schmiere mit den Schlämmen
dem ersten Behälter einer Reihe von neun normalen Minerals-Separation-Rührbehältern
zugeführt, durch welche die Trübe der Reihe nach in einer Menge von 97 Tonnen in
24 Stunden hindurchgeführt wurde.
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Das # i i Kienöl wurde dem siebenten Rührwerk zugeführt und
0,27 kg Xanthogenat je Tonne dem neunten. Die Trübe wurde durch 14 Spitzkästen
zurückgeführt, deren jeder mit einem Brownschen Belüfter und ein,-r Umlaufvorrichtung
ausgerüstet war. In. denn sechsten Sptzkasten würde der Rest des Xanthogenats, in
dem zehnten Spitzkasten das mit Dampf destillierte Kienel zugesetzt.-Der Schaum
von den' neun Spitzkästen wurde als fertiges Konzentrat gesammelt, das von den übrigen
fünf Kästen wurde dem ersten als Mittelprodukt wieder zugeführt.