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Verfahren zur Herstellung von Schäumerölen für Flotationszwecke aus
Rohsulfatterpentinöl Der Mangel an Rohstoffen hat dazu geführt, verschiedene Ausgangsstoffe
zur Heistellung von geeigneten Schäumerölen für die Erzflotation heranzuziehen.
Unter anderem wurde versucht, das bei der Cellulosegewinnung nach dem Sulfatverfahren
als Nebenprodukt anfallende Rohsulfatterpentinöl zur Bereitung eines emulgierfähigen
und schaumbildenden Flotationsöles zu verwenden. Die Versuche scheiterten jedoch
bisher an der geringen Emulgierfähigkeit des Rohsulfatterpentinöles, besonders aber
an seinem außerordentlich widerlichen Geruch. Das Rohsulfatterpentinöl mußte hierbei
fraktioniert zerlegt werden, und es konnte alsdann nach einigen Verfahren ein kleiner
Anteil (etwa 15 bis 2o %) für die Herstellung von Flotationsschäumerölen nutzbar
gemacht werden. Es hat auch nicht an Versuchen gefehlt, das Rohsulfatterpentinöl
durch Behandlung mit Oxydationsmitteln oder Schwefelsäure in polymere Verbindungen
überzuführen und diese für Flotationszwecke zu benutzen. Diese polymeren Verbindungen
hatten aber alle den Nachteil einer zu geringen Schaumwirkung. Außerdem ließ sich
der widerliche Geruch des Rohsulfatterpentinöles nicht beseitigen.
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Die Erfindung geht einen anderen Weg und schlägt vor, das Rohsulfatterpentinöl
mit einer geringen Menge wasserfreien Aluminiumchlorids in der Wärme, etwa bei einer
Temperatur, die dem Siedepunkt des Rohsulfatterpentinöles entspricht, zu Polymerisationsprodukten
umzulagern und mit alkoholischem Alkali auszuwaschen. Bei dieser Behandlung verschwindet
gleichzeitig
der widerliche Geruch des Rohsulfatterpentinöles. Durch Einblasen von Luft kann
eine weitere Polymerisation des Rohsulfatterpentinöles durchgeführt werden: Es ist
bekannt, Terpentinöle mittels AluminiumcWorid zu polymerisieren. Die bekannten Verfahren
werden jedoch unter guter Eiskühlung durchgeführt, um eine Temperaturerhöhung während
der Behandlung weitgehend zu vermeiden. Es werden dabei dickflüssige bzw. halbfeste
Produkte erhalten, die als Schäumeröle für die Flotation nicht geeignet sind. Das
nach der Erfindung erhaltene Produkt ist demgegenüber dünnflüssig, ähnlich dem amerikanischen
Pineöl.
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In einer weiteren Literaturstelle wird behauptet, daB das Rohsulfatterpentinöl
sich nicht anders verhält als andere Terpentinöle, z. B. wie das Balsamterpentinöl.
Diese Behauptung mag hinsichtlich der Verwendung dieser Terpentinöle als Lösungsmittel
in der Lackindustrie oder für die Herstellung von Harzen zutreffen. Für die Verwendung
des Rohsulfatterperitinöles als Schäumeröl für Flotationszwecke gilt diese Behauptung
jedoch nicht, wie dies die nachfolgend angegebenen Versuche zeigen.
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Bei den Versuchen wurde unter gleichen Bedingungen ein sulfidisches
Bleierz mit silicalischem Ganggestein der Flotation unterworfen. Das Erz war auf
unter 0,i5 mm aufgemahlen, und die Flotation erfolgte in einer Laboratoriums-Rührwerks-Schwimmmaschine
in einem Festflüssigkeitsverhältnis von 1 : 3. Als Zusatzmittel wurden je Versuch
auf iooo g Erz
0,05 g Natriumäthylxanthat und 5 Tropfen des jeweiligen Schäumeröles
angewandt. Die Ergebnisse der Versuche sind in den nachstehenden Tabellen wiedergegeben
und bezogen auf ioo Teile Roherz ausgewertet.
Ein Vergleich der Tabellen untereinander zeigt eindeutig, daß das
nach dem neuen Verfahren gewonnene polymerisierte Rohsulfatterpentinöl praktisch
genau die gleichen Flotationsergebnisse bringt wie das als Standardöl für Flotationszwecke
bekannte Amerika= nische Pineöl. Bei Verwendung von unbehandeltem Rohsulfatterpentinöl
konnte nur durch Erhöhung der Tropfenzahl auf das Doppelte der vorgesehenen Zusatzmenge
ein schwach tragender Schaum erzeugt werden, in <lern nur 61 °/'o des Bleies
ausgebracht werden. Bei Verwendung von Balsamterpentinöl ging trotz der Erhöhung
der Tropfenzahl auf 7 gegenüber der vorgesehenen Zusatzmenge die Anreicherung auf
59,4 °/o zurück, und das Ausbringen konnte nicht über 9i,9 °/o gesteigert werden.
Erst bei Anwendung von nach dem Verfahren der Erfindung polymerisie. tem Rohsulfatterpentinöl
konnte bei Zusatz von 5 Tropfen die Anreicherung auf 64,4 °/o Pb und das Ausbringen
auf 96,3 °;o gebracht werden; das sind die gleichen Werte, die bei dem Flotationsversuch
mit amerikanischem I'ineöl unter gleichen Bedingungen erhalten wurden.
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Außer in der Schäumerwirkung liegt auch eine Verschiedenheit in der
Zusammensetzung des durch die Behandlung mit Aluminiumchlorid polymerisierten Rohsulfatterpentinöles
und des Balsamterpentinöles vor. Diese Verschiedenheit zeigt sich einerseits in
den voneinander abweichenden Siedeanalysen, andererseits in den unterschiedlichen
spezifischen Gewichten.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird also durch die gelinde Polymerisation
des Rohsulfatterpentinöles mittels eines geringen Zusatzes von Aluminiumchlorid
ein anderes Produkt erhalten als nach dem bekannten Verfahren.
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Für die Umwandlung des Rohsrrlfatterpentinöles gemäß der Erfindung
mittels Aluminiumchlorid werden folgende Beispiele angeführt Beispiel i ioo kg Rohsulfatterpentinöl
aus der Nadelholzverarbeitung nach dem Sulfatv erfahren stammend, werden mit io
kg wasserfreiem Aluminiumchlorid versetzt und 2 bis 3 Stunden am Rückflußkühler
lebhaft erhitzt. Nach Beendigung der Reaktion wird das gewonnene Reaktionsprodukt
so lange mit alkoholischem Alkali ausgewaschen, bis sich keine Salzsäure im Waschmittel
mehr nachweisen läßt. Das Reaktionsprodukt wird alsdann 12 bis 16 Stunden mit atmosphärischer
Luft durchgerührt, und anschließend fallen zunächst etwa 15 bis 2o Gewichtsprozent
eines leichten, nicht umgesetzten Vorlaufes von i5o bis 18o° siedend an, der für
Flotationszwecke nicht geeignet ist. Nach Abtrennung des Vorlaufes destilliert alsdann
zwischen 185 und 200' ein helles Öl von terpentinartigem Geruch über, das ein gutes
Emulgiervermögen und eine starke Schaumwirkung besitzt. Die Ausbeute beträgt etwa
7o bis 75 Gewichtsprozent. Das durch Polymerisation mittels Aluminiumchlorid und
Nachbehandlung mit Luft gewonnene 01 läßt sich ausgezeichnet als Schäumeröl
für Flotationszwecke verwenden. Beispiel 2 Zoo kg aus einer Nadelholzverarbeitung
nach dem l Sulfatcelluloseaufschluß stammenden Rohsulfatterpentinöles wurden mit
12 kg wasserfreiem Aluminiumchlorid versetzt und etwa 12 Stunden ohne j äußere Zufuhr
von Wärme intensiv gerührt. Da beim Eintreten der Reaktion eine Erwärmung des Rohsulfatterpentinöles
eintritt, muß mit aufgesetztem Rückflußkühler gearbeitet werden. Nach Verlauf von
12 Stunden wird das Reaktionsprodukt mit verdünntem Alkali und darauf mit Wasser
ausgewaschen, bis das Waschwasser keine Salze mehr enthält. Das vom Wasser getrennte
öl wird dann etwa 2o bis 24 Stunden mit atmosphärischer Luft behandelt. Darauf wird
das Reaktionsprodukt durch Destillation gereinigt, wobei zunächst der nicht umgesetzte
Vorlauf für sich abgetrennt wird. Der alsdann zwischen 185 bis 200° übergehende
Anteil umfaßt etwa 7o bis 75 Gewichtsprozent und stellt ein gut brauchbares Schäumeröl
für die Flotation dar.
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Die durch die Behandlung mit wasserfreiem Aluminiumchlorid hergestellten
Schäumeröle sind zwar spezifisch etwas leichter als das amerikanische Pineöl, sie
besitzen jedoch die gleiche Flotationswirkung bei gesteigerter Selektivität. Es
hat sich z. B. gezeigt, daß die gemäß der Erfindung hergestellten Schäumeröle ein
reineres Konzentrat in bezug auf den Bergegehalt liefern und bei der selektiven
Flotation weniger dazu neigen, Begleitmineralien mit in das Konzentrat zu ziehen.
Der Mengenverbrauch der nach dem neuen Verfahren gewonnenen Schäumeröle bei der
Flotation liegt etwa in der Größenordnung wie beim amerikanischen Pineöl.
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An Stelle des wasserfreien Aluminiumchlorids können unter Umständen
auch andere wasserfreie Metallchloride, z. B. wasserfreies Eisenchlorid, Zinkchlorid,
Magnesiumclilorid u. dgl., verwandt werden. Die Zusatzmenge richtet sich nach der
polymerisierenden Wirkung des Metallsalzes. Im allgemeinen genügen 2,5 bis 3 Gewichtsprozent
Metallchlorid, bezogen auf die Ausgangsmenge an Rohsulfatterpentinöl, höchstens
aber io bis 15 Gewichtsprozent. Von Vorteil ist bei der Behandlung mancher Rohsulfatterpentinöle
das Lufteinblasen während oder unmittelbar nach Beendigung der Reaktion mit Aluminiumchlorid
durchzuführen. In dem letzten Fall findet das Auswaschen des Reaktionsproduktes
mit alkoholischem Alkali und mit Wasser erst nach der Luftbehandlung statt.