DE897534C

DE897534C - Verfahren zur Flotation von quarzhaltigen Eisenerzen

Info

Publication number: DE897534C
Application number: DEE1021A
Authority: DE
Inventors: Fred D De Vaney
Original assignee: Erie Mining Co
Current assignee: Erie Mining Co
Priority date: 1943-10-09
Filing date: 1950-04-20
Publication date: 1953-11-23

Description

Verfahren zur Flotation von; quarzhaltigen Eisenerzen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Flotation von quarzhaltigen Eisenerzen durch kationische Schaumflotationsverfahren, insbesondere die Verbesserung solcher Schaumaufbereitungsverfahren, in denen primäre oder sekundäre höhermolekulare aliphatische Amine oder deren wasserlösliche Salze als Sammler dienen.
Es ist bekannt, daß negativ geladene Mineralien, z. B. Quarz, durch Schwimmaufbereitung mittels kationaktiver Sammler ausgeschwommen werden können, die organische Stickstoffverbindungen darstellen, z. B. primäre und sekundäre hochmolekulare aliphatische Amine und ihre wasserlöslichen Salze, quaternäre Ammoniumverbindungen mit langkettiger Alkylgruppe und Alkylpyridiniumverbindungen. Man hat geglaubt, daß es eine gemeinsame Eigenschaft solcher Sammler sei, daß sie am besten in einer neutralen Umgebung, d. h. in einem neutralen Kreislauf wirken, und daß die Entfernung des Schlammes vor der Schaumflotation praktisch eine Notwendigkeit ist. Es ist auch bekannt, bestimmte quaternäre Ammoniumsalze bei der Flotation von quarzhaltigen Eisenoxyd- und Manganoxyderzen zu verwenden. Dieses Verfahren arbeitet bei einer Wasserstoffionenkonzentration der Trübe von 12 bis 1q.. Es hat den Nachteil, daß das Erz nach dem Vermahlen mit Wasser und Trennung von kolloidalen Teilchen getrocknet werden muß, bevor es mit Hilfe der quaternären Ammoniumverbindungen erfolgreich flotiert werden kann.
Es ist nun gefunden worden, daß primäre und sekundäre aliphatische Amine (und deren wasserlösliche Salze) bei der Flotation von Si 02 aus im wesentlichen nichtmagnetischen eisenhaltigen Mineralien, ohne daß eine Zwischentrocknung des feuchten, gemahlenen Erzes erforderlich ist, sehr wirksam sind, wenn der Kreislauf deutlich alkalisch ist, und zwar insbesondere eine im pH-Wert zwischen 8 bis 1o liegende Alkalität aufweist. Dies ist überraschend, da bekanntlich andere kationaktive Sammler aus der Gruppe stickstoffhaltiger organischer Verbindungen als durchaus unwirksam bekannt sind, wenn der Kreislauf einen pH-Wert über 7 aufweist.
Die Verschiebung der Alkalität der Trübe nach dem gewünschten Wert kann dadurch erreicht werden, daß man der Trübe ein Ätzalkali, Alkalimetallkarbonat oder Alkalimetallphosphat zugibt. Das Alkali kann während des Mahlens des Ausgangsmaterials zugegeben werden; mau kann es aber auch der Trübe in einem Konditionierungsmittel zugeben; selbst die direkte Zugabe zu dem in die Zelle eingetragenen Material ist möglich. Der Alkalitätsgrad der Trübe über pH = 8 scheint mit der Länge der Alkylkette des als Sammler dienenden aliphatischen Amins im Zusammenhang zu stehen; denn je länger die Kette, desto höher ist im allgemeinen die Alkalität mit einem Maximum von ungefähr pH = 1o.
Durch Verwendung des: deutlich alkalischen Trübenkreislaufs ist es möglich geworden, bei den meisten Si 02haltigen nichtmagnetischen Eisenoxyderzen eine befriedigende Trennung (in Quarzteilchen und eisenhaltige Teilchen) durchzuführen, ohne daß es nötig wäre, den Schlamm aus der Trübe zu entfernen oder die Schlammteilchen der Trübe mit Hilfe von Ölen auszuflocken. Im Fall eines Erzes mit einem ausnahmsweise hohen Gehalt tonartiger Stoffe kann es wünschenswert sein, sowohl den Schlamm zu entfernen (oder auszuflocken) als auch die Trübe alkalisch zu machen. Einfluß der wechselnden Alkalität auf die Schaumaufbereitung von oxydiertem Taconit

Die Erfindung wird an Hand folgender Beispiele veranschaulicht, in denen die kationaktiven Sammler folgende Bezeichnungen tragen: »AM 112o« ist ein von Armour & Co. hergestelltes Mono-n-dodecylamin; und »AM-Coco C« ist ein von Armour & Co. hergestelltes Gemisch vorwiegend primärer aliphatischer Amine, die in der Länge der Alkylketten Kokosnußölfettsäuren entsprechen.
Beispiele z. Das Ausgangsmaterial war ein oxydischer Taconit aus der Maj orca-Mine mit einem Eisengehalt von 3144 °/o. Dieses Erz enthielt weniger als 3 Gewichtsprozent Eisen als Magnetit; der größere Teildes Eisens war in Form von Haematit vorhanden mit geringeren Mengen Martit, Siderit und Greenolit; (eine Beschreibung von Greenolit findet sich bei Gruner, »The Mineralogy and Geology of the taconites and fron ores of the Mesalic Range Minnesotae, 1946, S.-16). Das Erz wurde vor der Konzentration durch Mahlen zerkleinert (gesiebt mit 16oo Maschen je Quadratzentimeter).
Bei jedem von einer größeren Anzahl von Versuchen wurden 500 g dieses Erzes als wäßrige Trübe mit 25 % Feststoffgehalt in einer üblichen mechanisch gerührten Schwimmaufbereitungszelle flotiert unter allmählicher Zugabe von 22o g / t von AM 112o und 7o g / t Methylamylalkohol (Schäumer).

Eine Reihe von Versuchen wurde ausgeführt, bei denen die Alkalität aufrechterhalten wurde, und zwar durch Zugabe eines in der folgenden Tabelle bezeichneten Zusatzmittels bei pH-Werten von 6,5; 7, Z; 7,4; 7,8; 8,1; 8,4 und 9,o. Die Ergebnisse der Versuche sind in der folgenden Tabelle A angegeben:

Tabelle A (Fortsetzung)

Ver- Gramm/Tonne p"-Wert Gewichts- Analyse °/o Fe-Aus-

such Erz, Zusatzmittel derTrübe Produkt Prozent % Eisen °% Si 0a bringen

Nr.

13 36o Na 01-1 8,4 Berge ............ 45,78 10,67 15,54

Mittelprodukte ..... 12,64 2545 10,25

Konzentrate ....... 41,58 56,05 15,72 7421

Aufgabe .......... 100100 31,31 ioo,oo

14 72o NaOH 9,o Berge ............ 32,84 6,36 6,7o

Mittelprodukte. , ... 18,73 1595 9,58

Konzentrate ....... 48,43 5395 1905 8372

Aufgabe .......... 1 ioo,oo 31,21 ioo,oo

Es ist ersichtlich, daß zwar der Gehalt des Konzentrates mit steigender Alkalität ziemlich konstant blieb (bis zu einem gewissen Punkt, über den hinaus die Qualität geringer wurde), daß aber die Eisenmenge in den Bergen immer mehr abnahm. Diese Tatsachen gestatten die Auswahl der optimalen Alkalität, die die Gewinnung sowohl von Bergen mit niedrigem Eisengehalt als auch hochwertiger Konzentrate gestattet. Diese optimale Alkalität in der obigen Versuchsreihe entsprach einem pH-Wert von ungefähr 8,1; bei über etwa 8,1 liegender Alkalität sinkt der Eisengehalt des Konzentrates von seinem optimalen Wert ab, während die Konzentratmenge natürlich zunimmt.

Die Alkalität des Trübenkreislaufs kann durch Verwendung von alkalisch wirkenden Metallverbindungen erreicht werden, zum Beispiel durch Ätznatron, Sodaasche, Trinatriumphosphat oder die entsprechenden Kaliumverbindungen. Alle diese genannten Körper haben im wesentlichen die gleiche Wirkung; jedoch kommen die Kaliverbindungen wegen ihrer verhältnismäßig höheren Kosten weniger in Frage. Es hat sich ergeben, daß die gewünschte Alkalität der Trübe durch Verwendung von Kalk als Base nicht erreicht wird, sondern daß im Gegenteil die Verwendung von Kalk für das Verfahren unbedingt nachteilig wirkt.
2. Im wesentlichen die gleiche Wirkung wird auch bei Verwendung von »AM-Coco C« als Flotationsmittel für die Abtrennung von Kieselerdeteilchen von eisenhaltigen Teilchen im Schwimmaufbereitungsverfahren erzielt, wenn man in dem Trübenkreislauf in ähnlicher Weise eine Alkalität von beträchtlich über pH = 7 aufrechterhält, die aber nicht p$ = io erreicht.
Die in den vorstehenden Beispielen gezeigten Ergebnisse veranschaulichen die Erfindung. Letztere ist aber nicht auf die besonders darin genannten höheren aliphatischen Aminoverbindungen beschränkt, sondern umfaßt allgemein die Gruppe der kationaktivwirkenden primären und sekundären höheren aliphatischen Aminoverbindungen in Form ihrer wasserlöslichen Derivate (z. B. ihrer Salze). Das verbesserte Verfahren kann zur Konzentration durch kationische Schaumflotation des Gehalts an nichtmagnetischen Eisenoxyden von niedrigprozentigen wie auch von höherprozentigen Eisenerzen, von armen Haldenerzen und von Bergen aus Waschanlagen und anderen Anlagen zum Sortieren nach spezifischem Gewicht verwendet werden, wobei in allen Fällen in verschiedenem Ausmaß die gleichen Trennungserscheinungen zu beobachten sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Flotation von quarzhaltigen im wesentlichen nichtmagnetischen Eisenerzen unter Verwendung eines Schäumers und eines wasserlöslichen Derivats einer primären oder sekundären höhermolekularen aliphatischenAminoverbindung als kationaktivem Sammler, dadurch gekennzeichnet, daß der wäßrigen Trübe ein solcher Sammler, vorzugsweise die wasserlösliche Form eines primären aliphatischen Amins mit einer Kohlenstoffkette, deren Länge etwa derjenigen einer Kokosnußölfettsäure entspricht, und ein Schäumer bei einem pH-Wert zwischen etwa 8 bis 1o zugesetzt werden, wobei als Rückstand ein nichtmagnetisches Eisenoxydkonzentrat gewonnen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des pH-Wertes der Trübe eine alkalisch wirkende Alkalimetallverbindung, insbesondere eine Natriumverbindung, verwendet wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Sammler ein wasserlösliches Dodecylamin-Derivat verwendet wird.
4. Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen i bis 3 zur Flotation von nichtmagnetischem Taconit. Angezogene Druckschriften: Schwartz & Perry, »Surface active agents«, S.493 und 494; britische Patentschrift Nr. 536 868.