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Anionaktiver Sammler als Flotationsmittel für nichtsulfidische Erze
Die Erfindung betrifft einen anionaktiven Sammler als Flotationsmittel für nichtsulfidische
Erze und Verfahren für die Naßtrennung dieser Erze einschließlich der Ausflockung
derselben unter Verwendung dieser Sammler.
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Es wurde bereits bekannt, sogenannte Petroleumsulfonate als Schaumflotationssammler
zu verwenden, welche Nebenprodukte bei der Schwefelsäureraffination sind. Mit diesen
Sammlern wurden jedoch keine zufriedenstellenden Ergebnisse erzielt.
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Bei Petroleumsulfonaten unterscheidet man zwei Klassen, die öllösliche
Klasse, die sehr oft als Mahagoniöl, Mahagoniseife oder Mahagonisäure bezeichnet
wird, und die im wesentlichen wasserlösliche Klasse, deren Vertreter im allgemeinen
als Grünsäuren bezeichnet werden. Die erstere wurde als Sammler für
gewisse
Bestandteile nichtsulfidischer Mineralien vorgeschlagen. Bei der Flotation von Eisenoxyd
und Granaterzen haben die Petroleumsulfonate für sich allein zu keinem praktischen
Erfolg geführt insofern, als die Wiedergewinnung und die Qualität wirtschaftlich
nicht tragbar.waren. Es wurde jedoch gefunden, daß die Flotation- von säurebehandelten
Eisenoxyderzen und Granaterzen unter Verwendung öllöslicher oder wasserlöslicher
Petroleumsulfonate als Sammler zu guten Ergebnissen führt, doch schwankten diese
bei den einzelnen Sulfonaten. Im allgemeinen ergaben die öllöslichen Sulfonate etwas
bessere Resultate, doch sind sie oft teuer und schwer erhältlich. Die wasserlöslichen
Sulfonate zeigen auch gute Sammlereigenschaften, haben aber den Nachteil, daß sie
in einigen Fällen in größeren Mengen angewendet werden müssen als öllösliche Sulfonate
und zuweilen auch die Schaumbildung beeinträchtigen'.
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Die Erfindung beruht auf der überraschenden Feststellung, daß bei
der Verwendung von Gemischen aus öl- und wasserlöslichen Petroleumsulfonaten bessere
Ergebnisse erzielt werden als mit einer dieser Komponenten allein, bezogen auf die
gleiche Menge. Es wurden in einigen Fällen eine bessere Gewinnung und Graduierung
mit wenig Reagenzien und in anderen Fällen wurden gleiche oder bessere Konzentrate
erzielt, die einen größeren Anteil an billigen wasserlöslichen Sulfonaten enthalten.
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Petroleumsulfonate, sowohl Mahagoni- als auch Grünsäuren, sind Gemische
von unbestimmter chemischer Konstitution, die auf Unterschieden zwischen den einzelnen
Rohölen und Raffinierungsverfahren beruht. Die große Zahl von vorhandenen Variablen
macht jeden Versuch zur Formulierung und theoretischen Behandlung derselben unmöglich.
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Jedoch wurde gefunden, daß innerhalb gewisser Grenzen Mischungen von
öllöslichen und wasserlöslichen Sulfonaten deutlich bessere Ergebnisse bei der Schaumflotation
nichtsulfidischer Mineralerze ergeben, die anionischen Sammlern zugänglich sind.
Die Verbesserung scheint im allgemeinen mit verschiedenen Gemischen innerhalb weiter
Grenzen einzutreten, trotz der Tatsache, daß besonders Mahagonisulfonate und Grünsäuren
oder andere wasserlösliche Petroleumsulfonate hinsichtlich ihrer Natur weitgehend
variieren mögen, und es ist dies ein wichtiger Vorzug der Erfindung, da sie kein
Beschaffungsproblem enthält.
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Ein gewisses Zusammenwirken zwischen den beiden Typen von Sulfonaten
ist anzunehmen, da die Mischungen über ein weites Feld der Schaumflotation von nichtsulfidischenMineralien,
die auf anionische Sammler ansprechen, anwendbar zu sein scheint. Die wirtschaftlichsten
Anwendungsgebiete sind z. Z. die Eisenerzflotation und die Flotation von Granaterzen
und von Phosphatgeröll. Man erhält auch gute Ergebnisse bei der Flotation von Felszement,
Kalkstein, Rhodochrosit, Kohle, Baryt, Schellit, Cölestit, Cassiterit, Cyanit, Chromit,
Fluorit usw.
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Die Gemische scheinen allgemein anwendbar zu sein auf nichtsulfidische
Erze, die der anionischen Flotation zugänglich sind, doch werden die Ergebnisse
bei verschiedenen Erzen verschieden sein. Die gemischten Sulfonatsammler gemäß der
Erfindung scheinen als verbesserte Sulfonate zu wirken uud nicht ihre basischen
charakteristischen Eigenschaften geändert zu haben. Mit anderen Worten, die gemischten
Sammler gemäß der Erfindung sollen unter den gleichen Bedingungen verwendet werden,
mit denen man die besten Ergebnisse bei speziellen Petroleumsulfonaten gefunden
hat. So sollte z. B. im Fall der Eisen- oder Granatflotation das Erz vor der Flotation
mit Säure behandelt werden. In einigen Fällen, in denen der Zusatz von Brennstofföl
und anderen, den Schaum modifizierenden Stoffen wünschenswert ist, sollen diese
Zusätze mit den gemischten Sammlern gemäß der Erfindung verwendet werden. Immerhin
ist es im Fall der Verwendung von Brennstofföl oder anderen öligen Agenzien möglich,
diese Zusätze fortzulassen oder aber geringere Zusatzmengen zu verwenden, wenn ein
Gemisch verwendet wird. Dies ist nicht ganz allgemein zutreffend, doch in den Fällen,
wo es anwendbar ist, trägt es im Sinne der Erfindung durch zusätzliche wirtschaftliche
Einsparungen bei.
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Infolge der außerordentlich großen Zahl von Charakterisierungen von
öl- und wasserlöslichen Petroleumsulfonaten ist eine große Zahl von Verbindungen
möglich. Natürlich geben verschiedene Mischungen verschiedene Ergebnisse, aber es
ist eine überraschende Tatsache, daß in vielen Fällen ein gut gemischter Sammler
erhalten wird aus einem Gemisch von Sulfonaten, von denen keines für sich allein
ein wirtschaftlich anziehendes Produkt wäre. In anderen Fällen ist es möglich, durch
den Zusatz einer kleinen Menge wirksamen Sulfonats einen gemischten Sammler aus
sehr niedriggradigen Sulfonaten zu machen, welche, obwohl sehr billig, praktisch
allein nicht verwendbar sind. Das ist besonders überraschend im Fall sauer durchgeführter
Eisenerzflotationen, bei denen gewisse sulfonierte Rückstände im Gemisch verwendet
werden können, obwohl sie für sich allein wertlos sind.
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Neben besseren Konzentraten bei vermindertem Reagensgebrauch wird
durch die Gemische häufig auch eine Verbesserung der allgemeinen Flotationseigenschaften
erzielt. So ist z. B. die Qualität des Schaums oft besser bei Verwendung eines Gemisches
als bei einem einzelnen der Gemischbestandteile. Außerdem werden die Gemische im
allgemeinen im Wasser leichter dispergiert. Einige dispergieren so leicht, daß sie
in wäßriger Lösung oder Dispersion zugefügt werden können, wodurch die Zufügung
des Reagens vereinfacht wird. In vielen Fällen erzielt man ein merklich verbessertes
Verteilen und verbesserte Schaumeigenschaften mit Gemischen, welche verhältnismäßig
kleine Mengen des einen oder des anderen oder beider Arten von Sulfonaten enthalten.
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Im allgemeinen ist es ein Vorteil der Erfindung, daß das Verhältnis
der beiden Sulfonatarten innerhalb weiter Grenzen geändert werden kann. Zu den besten
Gemischen zählen die, in denen die beiden Sulfonate in gleicher Menge vorhanden
sind. Immerhin kann unter günstigen Umständen und besonders bei der Schaumflotation
von säurebehandelten Eisenerzen das Verhältnis z. B. von 25 Teilen öllöslicher Sulfonate
zu
i Teil wasserlöslicher Sulfonate geändert werden bis zu i Teil öllöslichem Sulfonat
und 25 Teilen wasserlöslicher Sulfonate, wobei Gewichtsteile gemeint sind.
Im allgemeinen wird man nicht gern die extremen Mischungsverhältnisse verwenden,
sondern vorzugsweise ein Verhältnis von io Teilen öllöslichen Sulfonaten zu i Teil
wasserlöslichen Sulfonaten herab zu i Teil öllöslichem Sulfonat zu io Teilen wasserlöslichem
Sulfonat. Bei gewissen empfindlichen Gemischen und gewissen Flotationsverfahren
kann die Wirkung auch bei einem Verhältnis von 6: 1 erzielt werden. Die weiten Grenzen
erlauben eine Formulierung der gemischten Sammler gemäß der vorliegenden Erfindung
mit gewünschten Eigenschaften, und besonders ist es möglich, in vielen Fällen ein
Gemisch zu benutzen, das eine geringe Menge des teuren Sulfonats enthält und eine
große Menge des billigen Sulfonats. Die weiten Grenzen, innerhalb deren das Verhältnis
sich bewegen kann, sind auch wertvoll als Sicherheitsfaktor, weil handelsübliche
Petroleumsulfonate nicht immer gleichartig sind und von Tag zu Tag sich ändern können.
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In der Beschreibung und den Ansprüchen ist die Bezeichnungsweise Petroleumsulfonat
in losem Sinn verwendet, wie sie bei den Petroleum verarbeitenden Methoden im Gebrauch
ist. Während, wie oben festgestellt, die Konstitution der verschiedenen Sulfonate
nicht genau festliegt, ist es möglich, daß die kombinierte Säure zum großen Teil
in Form einer Sulfatgruppe und nicht einer Sulfonatgruppe zugegen ist. Viele ungesättigte
Kohlenwasserstoffe beim Raffinierungsverfahren geben Anlaß zur Bildung von Schwefelsäurehalbestern.
Das trifft besonders zu im Fall einiger wasserlöslicher Sulfonate. Trotzdem benutzt
das Verfahren einen einzigen Ausdruck, um die erhaltenen Produkte zu bezeichnen,
und dieser Ausdruck wird in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet, wobei
unterstrichen sei, daß die schwefelhaltigen Säuregruppen nicht auf Sulfongruppen
beschränkt sein sollten.
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Es ist ein Vorzug der Erfindung, daß im allgemeinen das Schaumflotationsverfahren
nicht wesentlich durch die Verwendung der Sammler gemäß der Erfindung geändert wird,
und andere Zusätze, wie Dispergierungsmittel, Niederschlagmittel u. dgl., werden
im allgemeinen verwendet, weil ihr Gebrauch bei Verarbeitung eines bestimmten Erzes
allgemein als wünschenswert festgestellt worden ist. In einigen Fällen, insbesondere
bei der Zufügung von öligen Agenzien, wie Kohlenwasserstoffölen, Glycerinölen u.
dgl., variieren die Optimumbedingungen mit der Verwendung verschiedenartiger Sulfonatgemische
und sind oft nicht identisch mit den Optimumbedingungen für die einzelnen Komponenten.
In dieser Hinsicht verhalten sich die gemischten Sammler gemäß der Erfindung in
einer Weise, wie sie allein nichtsulfidischer Flotation gemein ist. In den nachstehend
beschriebenen Beispielen liegen in jedem Fall optimale Bedingungen vor. Die Bestimmung
der optimalen Bedingungen ist nicht schwierig oder kritisch, sollte aber in jedem
Fall gemacht werden, wie das bei diesen Verfahren normal ist. Ein weiterer Vorteil
der Erfindung liegt darin, daß das allgemeine Verhalten bei dieser Schaumflotation
ähnlich dem der bekannten Schaumflotation derselben Erze ist, so daß kein neues
Arbeitsverfahren erforderlich ist.
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Da viele der verschiedenen öl- und wasserlöslichen Petroleumsulfonate
von unbekannter Zusammensetzung sind, können sie durch chemische Formeln nicht identifiziert
werden und werden deshalb in den Beispielen mit ihren Handelsnamen und ihrer Beschaffungsquelle
identifiziert. Es ist dies die einzige Möglichkeit der praktischen Identifizierung
von Petroleumsulfonaten, und es muß verstanden werden, daß in einigen Fällen Sulfonate
praktisch dieselben Charakteristiken haben und von verschiedenen Herstellern und
unter verschiedenen Namen beschafft werden können. Immerhin sind in den nachfolgenden
speziellen Beispielen zahlreiche Typen von Sulfonaten verwendet worden, und nicht
zwei dieser Sulfonate haben gleiche Flotationseigenschaften.
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Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß die Zugabe der gemischten Sulfonate
keinerlei Schwierigkeiten macht. Sie können gemischt und als Gemische zugefügt werden.
Wasserlösliche und öllösliche Sulfonate mögen auch getrennt zugefügt werden, oder
beide oder das Gemisch kann in Öl aufgelöst oder in Wasser dispergiert werden. Wenn
ein Gemisch dispergiert wird, ist es ein weiterer Vorteil, daß einige der wasserlöslichen
Sulfonate als Dispergierungs- oder Lösungsmittel für die öllöslichen Sulfonate wirken.
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Die Dispergierungswirkung einiger wasserlöslicher Sulfonate bildet
einen Verfahrensvorteil, und die Dispergierungen können in viel kürzerer Zeit hergestellt
werden und in einigen Fällen in konzentrierterer Form. Innerhalb weiter Grenzen
scheint die metallurgische Verarbeitung durch das Verfahren der Zuführung der Reagenzien
nicht beeinträchtigt zu werden, solange es in Mischung mit dem Erz bewirkt wird.
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Die Erfindung wird mit mehreren Einzelheiten in Verbindung mit folgenden
speziellen Beispielen beschrieben werden, welche die mit der Schaumflotation von
sechs nichtsulfidischen Erztypen erzielten Ergebnisse wiedergeben. Beispiel i Ein
Minnesota-Eisenerz-Waschrückstand mit etwa
30,5 °/o Eisen wurde entkalkt
und die Masse mit Säure, dem Sammler und in einigen Fällen Brennstofföl behandelt,
wobei die Behandlung bei hohem Gehalt fester Stoffe (6o bis 70 %) stattfand, was
als wirksamste Art für diese Erztypen festgestellt worden ist. Nachdem die Konditionierung
beendet war, wurde die dicke Masse auf Schaumflotationsdichte verdünnt und einer
groben Flotierung ausgesetzt, an die sich eine Nachflotation unter Verwendung von
Fagergren-Flotationsmaschinen anschloß. Die Versuchsergebnisse, in denen die verwendeten
Reagensmengen angegeben sind, sind in den folgenden Tabellen der metallurgischen
Ergebnisse niedergelegt. In jedem Fall wurden etwa 1,17 kg Schwefelsäure pro Tonne
verwendet, und das pH der rohen Masse lag bei etwa 3,o.
| Konzentrat Eisen- |
| Öllösliche Petroleumsulfonate Wasserlösliche Petroleumsulfonate
Brenn- Eisen- Aus- Behalt, |
| Stofföl Behalt bringen grob- |
| von Eisen körnig |
| TYP kg/t TYP kg/t kg%t °i o °/o °/o |
| i |
| Calol-Natriumsulfonat |
| (Standard Oil Co. of Cal.) 1,04 - - - 60,21 83,i3 6,48 |
| Calol-Natriumsulfonat j |
| (Standard Oil Co. of Cal.) 1,04 - - 0,53 5994 9341 2,30 |
| Calol-Natriumsulfonat |
| (Standard Oil Co. of Cal.) 0,43 - - 0,43 6334 6784 1042 |
| - - Grün-Sulfonsäuren, |
| neutr. (Sun Oil CO.)... 3,78 1,25 5859 9390 3,51 |
| - - Grün-Sulfonsäuren, |
| neutr. (Sun Oil Co.)... 2,75 o,go 60,39 g1,85 4,26 |
| - - Grün-Sulfonsäuren, |
| neutr. (Sun Oil Co.)... 1,89 o,63 6o,35 78,08 7,97 |
| Calol-Natriumsulfonat Grün-Sulfonsäuren, |
| (Standard Oil Co. of Cal.) 0,47 neutr. (Sun Oil Co.)
... 0,47 0,52 50,48 83,66 5,27 |
| Calol-Natriumsulfonat Grün-Sulfonsäuren, |
| (Standard Oil Co. of Cal.) o,43 neutr. (Sun Oil Co.)
... 0,43 0,83 61,16 92,91 2,57 |
| Oronit 2 |
| (Oronite Chem. Co.) . . .1,85 - - 1,87 59,01 96,63 1,73 |
| Oronit 2 |
| (Oronite Chem. Co.) ... 1,85 - - 1,02 58,46 81,99 7,83 |
| Oronit 2 |
| (Oronite Chem. Co.) .. 1,4 - - 1,43 6o,45 95,97 1,85 |
| Oronit 2 |
| (Oronite Chem. Co.) ... 0,70 - - 0,72
63,69 45,01 15,52 |
| Oronit 2 Grün-Sulfonsäuren, |
| (Oronite Chem. Co.) ... 0,47 neutralisiert . . . . .
. . . . 0,95 1,46 59,67 9634 1,76 |
| Oronit 2 Grün-Sulfonsäuren, |
| (Oronite Chem. Co.) ... 0,32 neutralisiert . . . . .
. . . . 0,64 0,95 I 61,56 61,84 1337 |
| 0-Emulgierer |
| (Sonneborn Sons Inc.) 1,9 - - - 6o,89 92,61 3,11 |
| 0-Emulgierer |
| (Sonneborn Sons Inc.) o,69 - - - 64,50 48,29 16,44 |
| 0-Emulgierer Grün-Sulfonsäuren, ' |
| (Sonneborn Sons Inc.) 0,69 neutralisiert . . . . . .
. . . . 1 o,69 1,0i 6o,35 94,89 2,43 |
| Eldrol |
| (Penna. Oil Prod.) ..... 1,88 - - - 63,32 25,29 24,57 |
| Eldrol |
| (Penna. Oil Prod.) ..... 0,94 - - - Keine |
| j brauchbare Förderung |
| Eldrol Grün-Sulfonsäuren, |
| (Penna. Oil Prod.)..:.. 0172 neutralisiert ..........
0,72 o,85 61,02 gi,oo , 3,78 |
Es sei bemerkt, daB in jedem Fall derselbe oder ein höherer Eisengehalt und ein
besseres Ausbringen mit einer wesentlich geringeren Menge an Gemisch, als notwendig
ist, zu erzielen sind, wenn wasserlösliche Sulfonate allein verwendet werden. Diese
Menge an Gemisch kann noch weiter herabgesetzt werden, wenn öllösliche Sulfonate
allein benutzt werden. In jedem Fall stellt die Menge verwendeten Brennstofföls
die Menge dar, die die optimalen Ergebnisse mit der speziell verwendeten Reagenskombination
ergibt. Beispiel 2 Ein geringhaltiges Minnesota-Eisenerz mit etwa :170/, Eisen,
hauptsächlich in Form von Hämatit, wurde, wie im Beispiel i beschrieben, konditioniert.
Eine Reihe von Versuchen wurde ausgeführt, deren metallurgische Ergebnisse in der
folgenden Tabelle wiedergegeben sind. Die Menge der verwendeten Schwefelsäure betrug
ungefähr 1,04 kg pro Tonne. Das pH des Rohschlamms lag etwas unter 3. Die Menge
des verwendeten Brennstofföls stellt in jedem
Fall das Optimum für
die verwendete Reagenzienkombination dar. Im allgemeinen wurden, wie auch in den
anderen Beispielen, die vorteilhaftesten Bedingungen für jede Kombination benutzt.
| Konzentrat |
| Aus- Eisen- |
| Öllösliche Petroleumsulfonate Wasserlösliche Petroleumsulfonate
Brenn- Eisen- bringen Behalt, |
| stofföl Behalt von Eisen- grob- |
| gehalt körnig |
| Typ I kg/t Typ kg/t kg/t °/o °/o °/o |
| - - Saure wasserlösl.Teerfrak- |
| tion von Grün-Sulfon- |
| säuren (Sun Oil Co.) ... 4,22 0,75 57'29 92,56 1,62 |
| Oronit 2. . . . . . . . . . . . . . . I o,68 desgl. o,68 1,54
6o,73 97,10 0,46 |
Es sei bemerkt, daß die Sulfonatmischungen gemäß der Erfindung in jedem Fall gestatten,
Eisenkonzentrate von handelsmäßiger Beschaffenheit bei ausgezeichnetem Ausbringen
zu erzeugen, selbst wenn das Ausgangserz sehr arm ist. Tatsächlich sind die Ergebnisse
ebenso gut oder besser mit armen Erzen als mit hochwertigen Erzen gemäß Beispiel
i. Die Möglichkeit der Behandlung solcher armen Erze ist ein besonderer Vorteil,
der durch die vorliegende Erfindung gegeben ist. Beispiel 3 Das Erz gemäß Beispiel
i wurde in beschriebener Weise konditioniert und einer Reihe von Testen mit wasserlöslichen
und öllöslichen Sulfonaten in verschiedenartiger Weise unterworfen. Die metallurgischen
Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben. In jedem Fall betrug die
verwendete Menge Schwefelsäure ungefähr 1,17 kg pro Tonne Erz, und die Menge verwendeten
Brennstofföls war das Optimum für die gegebene Mischung der Reagenskombination.
Das PH des Rohrückstands blieb wenig unter 3,0.
Es geht daraus hervor, daß bei einer der besten Kombinationen ein
Mischungsverhältnis von i Teil öllöslichen zu 25 Teilen wasserlöslichen, und umgekehrt,
praktisch kein Abfallen der Ergebnisse zeigt. Die Angaben sind innerhalb der normalen
experimentellen Fehlergrenzen vergleichbar. Selbst bei einer Kombination von Sulfonaten,
die besonders empfindlich ist, fand bis zur Erreichung eines Verhältnisses von 6
: i kein Absinken statt. Diese Mischungen stellen angenähert die beiden Extreme
dar, und die meisten Mischungen liegen innerhalb dieser Grenzen.
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Beispiel 4 Ein armes, Hämatit, Siderit und Goethit enthaltendes Erz
mit ungefähr 160/, Eisengehalt wurde gemahlen und dann, wie im Beispiel i beschrieben,
vorbereitet. Die Reagenzien wurden in Form einer 12°/oigen wäßrigen Dispersion zugefügt.
Die Schwefelsäuremenge betrug etwas unter o,9 kg pro Tonne, und das PH des Schlamms
lag eben unter 3,0.
| Konzentrat |
| Verwendeter Promotor Eisen- Ausbringen Schlamm, |
| Brennstofföl von |
| Behalt Eisengehalt Eisengehalt |
| Typ kg, t kglt °/u °/o °r711 |
| ' I I |
| Eldrol (Ollösl., Penna. Oil Prod.) . . . . . . . . . . . .
. 1,29 - 56,36 75,i7 4,14 |
| SP-702 (Wasserlösl., Stanco Distrib. Inc.) ..... 1,02
0,56 52,22 89,23 1,73 |
| i : i-Mischung von Eldrol u. SP-702 . . . . . . . . . i,116
0,29 54,17 88,86 1,84 |
| i : i-Mischung von Eldrol u. SP-702 . . . . . . . . . o,89
- 56,36 73,10 . 3,91 |
Diese Proben mit den Erfindungsgedanken wiedergebenden Sulfonatgemischen zeigen
die Wirksamkeit des neuen Reagens an einem armen, schwer aufzubereitenden Eisenerz.
Die Ergebnisse sind nicht ganz so gut wie bei den leicht flotierbaren Erzen gemäß
Beispiel i bis 3, aber sie zeigen, daß selbst bei schwer aufzubereitenden Erzen
mit den gemischten Sammlern gemäß der Erfindung recht brauchbare Ausbeuten an hochwertigem
Konzentrat erzielt werden. Beispiel 5 Ein hochwertiges Erz, welches in der Hauptsache
Magnetit, Martit und Silicatgangart enthielt und bei der Analyse ungefähr
660/, Eisen ergab, wurde aufbereitet und in der im Beispiel i wiedergegebenen
Weise flotiert. Das Reagens wurde in 6°/oiger wäßriger Dispersion zugefügt. Die
Menge Schwefelsäure betrug 1,8 kg/t. Das pH des Rohrrückstands betrug ungefähr 2,5.
Die folgende Tabelle enthält die metallurgischen Ergebnisse.
| Konzentrat Roh- |
| Verwendetes Fördermittel Eisen- Ausbringen rückstand, |
| Behalt von grobkörnig, |
| Eisengehalt Eisengehalt |
| Typ kg, t °/o °% °/o |
| Calol (Ollösl., Standard Oil Co. 11f Cal.) . . . . . . . .
. . . . . . . . . . li,T 6948 9383 3658 |
| Grün-Sulfonsäuren neutralisiert (Wasserlösl.) Sun Oil Co...
2,7 67,40 16,76 64,87 |
| i : i-Mischung vonCalol undGrün-Sulfonsäuren, neutralisiert
i,1 69,58 91,44 40,26 |
Es ist offenbar, daß die Gemische gleiche oder weniger reiche Konzentrate bei fast
gleichem Ausbringen ergaben als die öllöslichen Sulfonate allein, obgleich die wasserlöslichen
Säuren eine recht geringe Ausbeute mit nur geringer Erhöhung des Eisengehalts ergaben.
Dieser Versuch hat besondere Bedeutung, weil das öllösliche Sulfonat bei alleiniger
Verwendung eines der allerbesten war und das wasserlösliche Sulfonat keine brauchbaren
Ergebnisse zeigte, selbst wenn es in größerer Menge zur Verwendung gelangte. Beispiel
6 Ein Granaterz aus dem Nordosten der Vereinigten Staaten mit ungefähr
260/, Granat, hauptsächlich in Form von Almandit mit Hornblende, Quarz, Feldspat,
Biotit und Pyritgangart, wurde auf Flotationskorngröße gemahlen und entkalkt. Das
entkalkte Erz wurde mit 2,25 kg/t Schwefelsäure und etwa 0,45 kg Petroleumsulfonat
vorbereitet. Die hier benutzten Sulfonate waren Calol-Natriumsulfonat, mit i11 °/o
sekundärem Butylalkohol und einer typischen Grünsäure der Sun Oil Co. aufgelöst.
Die Flotation wurde in einer Fagergren-Flotationsanlage durchgeführt, wobei eine
etwas rauhere Flotation verwendet und das Rohkonzentrat nach Aufbereiten mit
0,23 kg/t Schwefelsäure gereinigt wurde. Das gereinigte Konzentrat wurde
dann mit 0,45 kg Schwefelsäure pro Tonne konditioniert und nochmals gereinigt. Die
folgende Tabelle gibt die Ergebnisse der drei Proben wieder.
| Versuch Nr. r Versuch Nr. 2 Versuch Nr. 3 |
| Verwendetes Kon- 7 Teile Calol |
| zentrierte 5 Teile kon- |
| Reagens, Typ Calol zentrierte |
| Grün- Grün- |
| Sulfonate Sulfonate |
| Konzentrations- |
| probe |
| Granat °/o . . . 92,2 40 99 |
| Konzentrations- |
| rückstand |
| Granat °/o .... 81,6 60 87,3 |
Im Fall der probe 2 war die Reinigung unterblieben, weil das Rohkonzentrat
so gering und die Ausbeute so niedrig war, daß ein solches Verfahren praktisch nicht
in Frage kam. Die Erhöhung des Eisengehalts im Konzentrat ist bei Verwendung von
gemischten Sulfonaten besonders bei Granat wichtig, da dieses verhältnismäßig billig
ist und Bedarf an hochwertigen Konzentraten besteht. Bei diesem Flotationstyp ist
deshalb der Eisengehalt wichtiger als die Ausbeute. Ein höherer Eisengehalt wurde
mit einer ungefähr 6°/oigen Erhöhung des Eisengehalts im Konzentrat bei Verwendung
des Sulfonatgemisches erzielt, verglichen mit Ergebnissen der Komponente des Sulfonatgemisches,
die allein für sich die besseren Schwimmaufbereitungsergebnisse gegenüber der oder
den anderen Komponenten für sich allein ergibt. Beispiel 7 Ein Sehaumsichterprodukt
von Phosphatkies von Lakeland, Florida Distrikt, dessen Proben ungefähr
36,50/, BPL. ergaben, wurde mit 0,34 kg/t eines Gemisches von neutralisierten
Grün-Sulfatsäuren und Calol-Natriumsulfonat und mit 0,45 kg/t Tallöl zusammen mit
2,19 kg/t Brennstofföl vorbereitet. Die Konditionierung wurde auf hohen Feststoffgehalt
in üblicher Weise durchgeführt, aber von der üblichen Floridapraxis unterschied
sie sich darin, daß der anionaktive Sammler ohne irgendwelche Ätznatronzusätze verwendet
wurde. Nach Verdünnen auf Flotationsdichte wurde die Masse in einer Fagergren-Flotationsapparatur
flotiert, ein Rohkonzentrat erhalten, das dann gereinigt wurde. Verschiedene Versuche
wurden mit jeder der Komponenten der beschriebenen Mischung durchgeführt. Die Grünsäuren
allein ergaben keine Flotation weder in der im Gemisch vorhandenen Menge, o,17 kg/t,
noch in Mengen von 0,34 kg/t. Die nebenstehende Tabelle gibt die Ergebnisse in metallurgischer
Hinsicht wieder.
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Es ist erkennbar, daß, während mit Calol-Natriumsulfonat allein für
den Handel verwendbare Erzeugnisse erzielt werden, derselbe Grad unter merklicher
Verbesserung des Gesamtausbringens bei Verwendung des Gemisches verwendet wird.
Die Flotationsbeschickung enthält beträchtlich mehr Kalk, als bei Flotationsoperationen
mit diesem Erz in Florida üblich ist, und es muß hervorgehoben werden, daß die gemischten
Sulfonate geringere Kalkempfindlichkeit zeigen, worin ein wichtiger praktischer
Vorteil liegt.
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Bei den Beispielen mit Eisenerz und Granaterz wurde Schwefelsäure
verwendet. Schwefelsäure ist hierzu besonders geeignet und vor allem sehr billig.
Jedoch geben andere starke Säuren, die keine Anionen enthalten, welche die Flotation
ungünstig beeinflussen, ähnliche Resultate. Es ist damit ein Vorteil der vorliegenden
Erfindung, daß die gemischten Sulfonate bei der Erzbehandlung sich mit den verwendeten
| Calol- _ |
| Produkt Natrium- r . i |
| sulfonat Mischung |
| Gereinigtes Konzentrat |
| BPL-Probe °/o ............. 77,42 76,73 |
| Gereinigtes Konzentrat |
| Unlösliche Probe °/o......... 3,21 3,65 |
| Gereinigtes Konzentrat |
| Calciumphosphatausbringung 0/0 71,90 85,75 |
| Durchschnittsprodukt |
| Calciumphosphatprobe °/...... 3952 4158 |
| Durchschnittspro iukt |
| Calciumphosphatausbringung 0/0 2,48 5,1o |
| Rückstand |
| BPL-Probe °/o ............. 14,8o 6,1o |
| Rückstand |
| Calciumphosphatausbringung 0/0 25,62 9,15 |
starken Säuren vertragen. An Stelle von starken Säuren können auch stark saure Salze,
wie Natriumbisulfat u. dgl., verwendet werden.
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In den vorstehenden Beispielen wurden gemischte Sulfonate gemäß der
Erfindung als Sammler in Sehaumflotationsverfahren benutzt. Es ist dies das wichtigste
Anwendungsgebiet für diese Verbindungen, auf dem sie besonders nutzbringend wirken.
Jedoch sind die gemischten Sulfonate selbstverständlich erfindungsgemäß auch für
andere Naßtrennungsverfahren brauchbar, welche die Ausflockung von gewissen Erzbestandteilen
bewirken, wie Herdwäsche, Filmflotation u. dgl.
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Die Ausdrucksweise oxydierte Eisenerze ist hier in ihrer allgemein
angenommenen Bedeutung verwendet worden, in der sie nicht nur Eisenoxyderze einschließt,
sondern auch solche, die Magnetit, Hämatit usw. enthält.