DE904762C

DE904762C - Schaumflotationsverfahren

Info

Publication number: DE904762C
Application number: DED13343A
Authority: DE
Inventors: Reginald Harold Hall; David Jan Hutchinson Jacobs; Maurice Victor Jacquet
Original assignee: Distillers Co Yeast Ltd
Current assignee: Distillers Co Yeast Ltd
Priority date: 1951-10-16
Filing date: 1952-10-15
Publication date: 1954-02-22
Also published as: US2690260A

Description

Schaumflotationsverfahren Schaumflotationsverfahren zum Konzentrieren und Reinigen von vielen Stoffen, wie metallischen und nichtmetallischen Erzen sowie Kohle, sind bekannt. Bei derartigen Verfahren wird Wasser, das Schaummittel enthält, den zu verarbeitenden Stoffen zugesetzt, und durch selektive Flotation wird eine Scheidung bewirkt.
Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren zu schaffen, das unter Verwendung neuer Schaummittel durchgeführt wird, wodurch ein höherer Wirkungsgrad erhalten wird.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Konzentrieren von Mineralien durch Flotation wird der mineralischen Pülpe oder der Erztrübe als Schaummittel ein Ester einer Alkandicarbonsäure zugesetzt, bei welcher die Carboxylgruppen durch eine unverzweigte Kette von drei oder mehr Kohlenstoffatomen getrennt sind und von denen einige oder alle Substituenten tragen können; dabei soll das Molekulargewicht des Esters möglichst niedrig sein, damit die Verbindunggenügend wasserlöslich ist, um als Schaummittel zu wirken.
Der als Schaummittel benutzte Ester besteht zweckmäßig aus einem Alkyl- oder substituierten Alkylester der genannten Dicarbonsäure, wobei die Reste, die sich von den die Ester bildenden Alkoholen ableiten und der Einfachheit halber als Esterreste bezeichnet werden, gleich oder verschieden sein können. Die genannten Esterreste sind zweckmäßig Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl- oder höhere Alkylreste oder Alkylreste, die als Substituenten Reste, wie Alkoxygruppen, beispielsweise Methoxy-, Äthoxy- oder Isopropoxygruppen, oder Hydroxylgruppen, oder Halogen, wie Chlor oder Aminogruppen u. dgl., tragen. Die den Ester bildende Alkandicarbonsäure kann auch Substituenten tragen, wie Alkylreste, z. B. Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Butylreste, oder substituierte Alkylreste, wie durch Alkoxygruppen, z. B. Methoxy-, Äthoxy- oder Isopropoxygruppen, Hydroxyl-, Carboxy- oder Carbalkoxygruppen, oder durch Halogen oder Aminogruppen substituierte Alkylreste oder Halogenreste, wie Chlor- oder Bromreste oder Hydroxyl-, Carboxy- oder Carbalkoxyreste oder Aminoreste oder substituierte Aminoreste. Obgleich die beiden Carboxylgruppen der Dicarbonsäure nicht am Ende der Kohlenstoffkette zu sein brauchen, vorausgesetzt, daß sie durch wenigstens drei Kohlenstoffatome getrennt sind, so hat es sich doch als zweckmäßig erwiesen, bei dem Verfahren der Erfindung den Ester, beispielsweise einen Alkyldiester einer geradkettigen Alkan-a-w-dicarbonsäure zu verwenden. Diese Diester, die sich als besonders brauchbar erwiesen haben, besitzen die allgemeine Formel ROOC(CH2)n₧COOR1, in der R und R1 gleiche oder verschiedene Alkylreste bedeuten und n für 4 oder 5 steht.
Von den Verbindungen, die bei dem Verfahren der Erfindung benutzt werden können, mögen die Alkyl-, beispielsweise die Dimethyl-, Diäthyl-, Dipropyl-, Dibutyl- und die alkoxysubstituierten Alkyl-, beispielsweise die methoxy-, äthoxy- und isopropoxy-substituierten Äthyl-, Propyl- und Butylester der Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure und Korksäure und der alkyl-substituierten, beispielsweise methyl-,äthyl-, propyl-, dimethyl-, diäthyl-, dipropyl-substituierten Glutar-, Adipin-, Pimelin- und Korksäure und der alkoxy-substituierten, beispielsweise methoxymethyl-, äthoxymethyl-, dimethoxymethyl-, diäthoxymethylsubstituierten Glutar-, Adipin-, Pimelin- und Korksäuren, erwähnt werden. Zu den Verbindungen, die vorzugsweise verwendet werden, gehören Diäthyladipat, Diäthylpimelat,Di-(3-methoxypropyl)-pimelat, Diisopropylpimelat und Diäthyl-4,4-dicarbäthoxypimelat.
Die nach der Erfindung als Schaummittel benutzten Verbindungen können entweder in reiner oder in unreiner Form, wie beispielsweise in Mischung mit den Nebenprodukten, die bei ihrer Erzeugung mit anfallen, benutzt werden oder auch in Mischung mit anderen schäumend wirkenden Verbindungen, wie beispielsweise den Tetraalkoxyverbindungen von Paraffinen, wie I,I,2,2-Tetraäthoxyäthan,I,I,2,2-Tetra-norm.-propoxyäthan, I,I,2,2-Tetrabutoxyäthan, I,I,3,3-Tetra-norm.-propoxypropan, I,I,4,4-Tetramethoxybutan und I,I,5,5-Tetraäthoxypentan.
Ein sehr wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Flotationsschaummittel besteht darin, daß unter ihrer Verwendung eine gute Schaumbildung schon mit einer sehr viel kleineren Menge erhalten wird als mit den bisher benutzten Flotationsschaummitteln, wie dem dampfdestillierten Kiefernöl oder Holzteeröl.
Die erfindungsgemäßen Flotationsschaummittel erzeugen einen Schaum, der nur unwesentlich vergeht oder in sich zusammenfällt, und bei deren Verwendung der sonst nötige Zusatz von Schaumverstärkungsstoffen hinfällig wird.
Die Erfindung zur Verarbeitung von Mineralien durch Schaumflotation eignet sich besonders zur Behandlung von sulfidischen Erzen, wie kupferhaltigen sulfidischen Erzen, aber sie kann auch zur Behandlung von anderen Erzen, wie sulfidischen und nichtsulfidischen Blei-, Zink-, Eisen-, Molybdän-, Nickel- und Golderzen, und auchfür mineralische Erze, wie Kohlenerze, verwendet werden.
Das Schaumflotationsverfahren kann so durchgeführt werden, wie es in der Technik angewendet wird oder beschrieben worden ist, und die vorstehend beschriebenen Schaummittel können hierbei mit oder ohne Sammler, Modifiziermittel, Aktiviermittel und andere Flotationsschaummittel, aber auch bei den allgemein angewendeten Verfahren benutzt werden. Die geeignetsten Arbeitsbedingungen, d. h. die Menge des Schaummittels, die Teilchengröße des Erzes, die Temperatur, der PH-Wert des Gemisches, die Menge des Erzes in der Pülpe oder Erztrübe, der Zusatz von anderen Mitteln und Zusatzstoffen für das Verfahren können durch einen Fachmann leicht festgestellt werden. Es wurde jedoch gefunden, daß die Verwendung der erfindungsgemäßen Flotationsschaummittel in Mengen von O,OOOI bis 0,O5 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 0,0004 bis O,OOI Gewichtsprozent, berechnet auf das Gewicht des Erzes, gute Resultate liefert.
Bei der Flotation von sulfidischen und oxydierten metallischen Erzen werden häufig Verbindungen, wie die Xanthate, beispielsweise Äthylxanthat, oder Dithiophosphate oder Phosphokresylsäuren und Diphenylthioharnstoff als Ansammlungsmittel oder Sammler benutzt, während bei der Flotation von nichtmetallischen Erzen Fettsäure und fettsaure Seifen üblicherweise als Sammler verwendet werden.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher veranschaulicht. Die angegebenen Teile und Prozentsätze sind Gewichtsteile und Gewichtsprozente. Beispiel I 52O Teile eines kieselsäurehaltigen Kupfererzes, das Chalcocit, Chalcopyrit und Bornit enthielt, wurden mit 2OO Teilen Wasser in einer Stabmühle auf eine Teilchengröße zermahlen, die durch ein Sieb mit Maschen einer Kantenlänge von etwa O,I8 mm hindurchgeht. Die Pülpe oder Erztrübe wurde in eine Fagergren-Flotationsvorrichtung gebracht, und es wurden ihr O,05 Teile Kaliumäthylxanthat zugesetzt. Die Pülpe wurde mit 3OOO Teilen Wasser verdünnt, worauf ihr O,OO62 Teile Diäthyladipat als Schaummittel zugesetzt wurden und das Gemisch ohne Durchleiten von Luft 4 Minuten gerührt wurde. Der pH-Wert der Pülpe betrug etwa 7,2. Durch die Pülpe wurde dann Luft geblasen und der Schaum 1o Minuten entfernt. Der erhaltene Schaum zerplatzte nicht und fiel in sich auch nicht zusammen, obgleich kein Versteifungsmittel zugesetzt worden war.
Zum Vergleich wurde das obige Verfahren genau, wie beschrieben, wiederholt, doch wurden die o,oo62 Teile Diäthyladipat durch 0,0115 Teile Kiefernöl ersetzt.
Die in beiden Fällen erhaltenen Resultate sind in der Folgenden Tabelle angegeben Schaummittel % Schaummittel, % Kupfer % Kupfer % Kupfer % Ausbeute ber. auf Erz im Erz im Konzentrat 1 im Rückstand an Kupfer Diäthyladipat ........ 0,0012 5,13 61,9 0,32 94,4 Kiefern-oder Fichtenöl 0,0022 5,40 59,0 0,33 94,3 Beispiel 2 50O Teile eines kieselsäurehaltigen Kupfererzes, das Chalcocit, Chalcopyrit und Bornit enthielt, wurden mit 2OO Teilen Wasser in einer Stabmühle auf eineTeilchengröße zerkleinert, die durch ein Sieb mit Maschen einer Kantenlänge von etwa 0,I8 mm hindurchgeht. Die Pülpe oder Erztrübe wurde in eine Fagergren-Flotationsvorrichtung gegeben, und es wurden ihr O,OO5 Teile Kaliumäthylxanthat zugesetzt. Die Pülpe wurde mit 3OOO Teilen Wasser verdünnt, worauf O,OO2O Teile Di-(3-methoxypropyl)-pimelat als Schaummittel zugesetzt wurden und das Gemisch dann ohne Durchleiten von Luft 2 Minuten gerührt wurde. Der PH-Wert dei Pülpe betrug etwa 7,2. Durch die Pülpe wurde dann Luft gedrückt und der Schaum 8 Minuten entfernt. Der erhaltene Schaum zerplatzte nicht und fiel auch nicht in sich zusammen, obgleich kein Versteifungsmittel zugesetzt worden war.
Für Vergleichszwecke wurde das Verfahren genau, wie oben beschrieben, wiederholt, doch wurden die O,OO2O Teile Di-(3-methoxypropyl)-pimelat durch O,OO68 Teile Kiefernöl ersetzt. Die in beiden Fällen erhaltenen Resultate sind in der folgenden Tabelle angegeben: Schaummittel, % Kupfer % Kupfer % Kupfer % Ausbeute Schaummittel ber. auf Erz im Erz im Konzentrat im Rückstand an Kupfer im Konzentrat Di-(3-methoxypropyl)-pimelat ............ 0,0004 4,42 59.I I,06 77,3 Kiefern- oder Fichtenöl 0,0014 4,07 60,3 1,04 75,1 Das Verfahren des Beispiels 2 wurde genau, wie oben beschrieben, wiederholt, wobei an Stelle des Di-(3-methoxypropyl)-pimelats dieselbe Menge einer der folgenden Verbindungen benutzt wurde: Dibutylglutarsäureester, Diisopropyladipinsäureester, Diäthylpimelinsäureester, Diisopropylpimelinsäureester, Dimethylkorksäureester, Methyl-butyl-adipinsäureester, Äthyl-isopropyl-pimelinsäureester, Di-(3-methoxybutyl)-adipinsäureester, Di-(3-äthoxypropyl)-pimelinsäureester, Di-(2-isopropoxyäthyl)-korksäureester, Diäthyl-4, 4-dicarbäthoxy-pimelinsäureester, Dimethylß-äthyl-pimelinsäureester, Diäthyl-ß-methyladipinsäureester, Diisopropyl-ß-isopropyl-korksäureester, Diisopropyl - ß - methoxymethyl - glutarsäureester, Dimethyl-ß-methoxymethyl-ß-äthoxymethyl-pimelinsäureester und Dimethyl-ß-methyl-y-äthoxyniethyladipinsäureester. In jedem Falle werden etwa gleich gute Resultate erhalten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Schaumflotationsverfahren, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Esters einer Alkandicarbonsäure als Schaummittel, in der die Carboxylgruppen durch eine gerade Kette von drei oder mehr Kohlenstoffatomen getrennt sind.
2. Schaumflotationsverfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als Ester ein Alkyl-oder substituierter Alkylester einer substituierten oder nichtsubstituierten Alkandicarbonsäure benutzt wird.
3. Schaumflotationsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Ester ein Alkyl-oder alkoxy-substituierter Alkylester der Glutar-, Adipin-, Pimelin- oder Korksäure oder einer alkyl-oder alkoxy-substituierten Glutar-, Adipin-, Pimelin- oder Korksäure benutzt wird.
4. Schaumflotationsverfahren nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der benutzte Ester die allgemeine Formel ROOC(CH2)n ₧ COOR1 besitzt, in der R und R1 gleiche oder verschiedene Alkylreste bedeuten und n für 4 oder 5 steht.
5. Schaumflotationsverfahren nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Ester Diäthyladipat, Diäthylpimelat, Di-(3-methoxypropyl)-pimelat, Diisopropylpimelat oder Diäthyl-4, 4-dicarbäthoxypimelat benutzt wird.
6. Schaumflotationsverfahren nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die neuen Schaummittel in Mischung mit anderen schaumbildenden Verbindungen benutzt werden.