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Schaumflotationsverfahren Schaumflotationsverfahren zum Konzentrieren
und Reinigen von Mineralien, wie metallischen oder nichtmetallischen Mineralien
und Kohle, sind bekannt. Bei derartigen Verfahren wird Wasser, das Schaummittel
enthält, den Mineralien zugesetzt, und z. B. durch selektive Flotation wird die
Scheidung bewirkt.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt, ein Verfahren zu schaffen, das
unter Verwendung neuer Schaummittel durchgeführt wird, wodurch ein höherer Wirkungsgrad
erhalten wird.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Konzentrieren von Mineralien
durch Flotation wird der Mineraltrübe (z. B. der Erztrübe) als Schaummittel ein
aliphatischer Monocarbonsäurediester der Formel R1₧COO₧R₧OOC₧R2
zugesetzt, in der R eine gesättigte Kohlenwasserstoff-oder Oxakohlenwasserstoffkette,
die Alkyl-, Alkoxy-oder Alkoxyalkylsubstituenten enthalten kann, bedeutet und R1
und R2 gleiche oder ungleiche Alkyl-oder Alkoxyalkylgruppen darstellen.
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Die Carbonsäure, welche die Estergruppen bildet, ist entweder eine
Fettsäure oder eine durch Alkoxygruppen substituierte Fettsäure. Beispiele derartiger
Säuren sind Essigsäure, Propionsäure, n-Buttersäure, Isobuttersäure, Pentansäure,
Decansäure, Stearinsäure, 3-Methoxypropionsäure, 3-Äthoxy-2-methoxybuttersäure
und
5-Isopropoxypentansäure. Beispiele von Diolen, welche die Diester bilden, sind Äthylenglycol,
I, 2-Propylenglycol, I, 3-Propylenglycol, Butan-2, 3-diol, Butan-I, 3-diol, Pentan-I,
5-diol, Octan-I, 8-diol, Octan-4, 5-diol, 2-Methoxymethyl-2, 4-dimethylpentan-I,
5-diol, Diäthylenglycol, Trimethylenglycol und Triäthylenglycol. Um dem Diester
genügende Wasserlöslichkeit zu verleihen, soll die Kettenlänge der Säure und des
Diols nicht zu groß sein, So soll, wenn beispielsweise der Säurerest sich von einer
C10 bis C20-Säure ableitet, der Diolrest möglichst kurz sein odergenügend Äthergruppen
enthalten, während, wenn der Säurerest kurz ist C8- und C10-Diole oder selbst höhere
Diole, wenn Äthergruppen vorhanden sind, benutzt werden können.
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Beispiele von Verbindungen, die bei dem Verfahren der vorliegenden
Erfindung benutzt werden können, sind Butan-I, 3-diol-diisobutyrat, Pentan-I, 5-diol-diacetat,
Heptan-I, 7-diol-diacetat, 2-Methoxymethyl-2, 4-dimethylpentan-I, 5-diol-diacetat,
2-Methoxymethyl-2, 4-dimethylpentan-I, 5-diol-di-(3-methoxypropionat), Diäthylenglycoldiisobutyrat
und Triäthylenglycoldiisobutyrat.
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Die erfindungsgemäß als Schaummittel benutzten-Verbindungen können
entweder in reiner oder unreiner Form, beispielsweise in Mischung mit den bei ihrer
Herstellung mit anfallenden Nebenprodukten benutzt werden, oder auch in Mischung
mit anderen Schaummitteln, 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.
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Ein sehr wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Flotationsschaummittel
besteht darin, daß eine genügende Schaumbildung schon mit wesentlich kleineren Mengen
von ihnen erhalten wird als mit den bisher benutzten Flotationsschaummitteln, wie
dampfdestilliertem Kiefern- oder Holzteeröl, Mit den erfindungsgemäßen Flotationsschaummitteln
kann ein Schaum erzeugt werden, der gut steht und nicht zusammenfällt und bei welchem
ein Zusatz von Schaumversteifungsstoffen überflüssig ist.
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Die vorliegende Erfindung zur Schaumflotation von Mineralien eignet
sich insbesondere zur Behandlung. von sulfidischen Erzen, wie kupferhaltigen sulfidischen
Erzen, doch kann sie auch zur Aufbereitung von anderen Erzen, wie sulfidischen und
nicht sulfidischen Blei-, Zink-, Eisen-, Molybdän-; Nickel- und Gold-Erzen, und
auch von Kohle und kohlehaltigen Mineralien, benutzt werden. Das Schaumflotationsverfahren
kann in der üblichen Weise durchgeführt werden, und zwar können hierbei die neuen
Schaummittel mit oder ohne Sammler, Modifizierungsmittel, Aktivatoren und andere
Flotationsschaummittel benutzt werden. Die geeignetsten Bedingungen für die Durchführung
des Verfahrens, d. h. die Menge des Schaummittels, die Teilchengröße des Erzes,
die Temperatur, der pH-Wert der Trübe, der Feststoffgehalt der Erztrübe, der Zusatz
anderer Zusatzstoffe und Hilfsmittel für das Verfahren, können vom Fachmann leicht
festgestellt werden.. Es wurde gefunden, daß Mengen der neuen Flotationsschaummittel
im Bereich von o,oooI bis 0,05 Gewichtsprozent und - vorzugsweise von etwa 0,0005
bis 0,002 Gewichtsprozent, berechnet auf das Gewicht des Minerals, ausreichend sind.
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Bei der Flotation von sulfidischen und oxydischen metallischen Erzen
werden häufig Verbindungen wie die Xanthogenate, z. B. Äthylxanthat oder auch Dithiophosphate,
Phosphocresylsäuren und Diphenylthioharnstoff, als Sammler benutzt, während bei
der Flotation nichtmetallischer Mineralien Fettsäuren und fettsaure Seifen üblicherweise
als Sammler Verwendung finden.
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Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher veranschaulicht.
Die Teile und Prozentsätze sind Gewichtsteile und Gewichtsprozente. Beispiel i 500
Teile eines kieselsäurehaltigen Kupfererzes, das Chalkocit, Chalkopyrit und Bornit
enthielt, wurden mit Zoo Teilen Wasser in einer Stabmühle auf eine Teilchengröße
zerkleinert, die durch ein Sieb mit Maschen einer Kantenlänge von etwa o, 18 mm
hindurchging. Die Erztrübe wurde in eine Fagergren-Flotationsvorrichtung gebracht,
worauf ihr 0,005 Teile Kaliumäthylxanthat zugesetzt wurden. Die Trübe wurde dann
mit 3ooo Teilen Wasser verdünnt, worauf 0,0031 Teile Diäthylenglycol-düsobutyrat
als Schaummittel zugesetzt wurden und das Gemisch dann ohne Durchleiten von Luft
2 Minuten durchgerührt wurde. Der pH-Wert der Trübe. betrug etwa 7,2. Darauf wurde
Luft durch die Masse geschickt und der Schaum 8 Minuten lang entfernt. Der erhaltene
Schaum zerfiel nicht, obgleich kein Versteifungsmittel zugesetzt worden war.
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Für Vergleichszwecke wurde das Verfahren, genau wie oben beschrieben,
wiederholt, doch wurden die 0,0031 Teile Diäthylenglycoldiisobutyrat durch 0,0087
Teile Kiefernöl ersetzt. Die erhaltenen Resultate sind in der folgenden Tabelle
angegeben. Schaum- % Kupfer % Kupfer % Ausbeute Schaummittel mittel, % Kupfer an
Kupfer berechnet- im Erz lm lm im auf Erz Konzentrat Rückstand Konzentrat Diäthylenglycol-diisobutyrat..............
0,0006 3,94 55,2 0,73 82,4 Kiefernöl......................... ... 0,0017
4,23 60,4 o,82 81,5 Beispiel 2 Das im Beispiel x beschriebene Verfahren wurde mit
den in der nachstehenden Tabelle angeführten Schaummittelpaaren und den folgenden
Ergebnissen durchgeführt. , _ _ _
% Schaum- % Kupfer % Kupfer %
Ausbeute Schaummittel mittel, % Kupfer an Kupfer berechnet im Erz im im im auf Erz
Konzentrat Rückstand Konzentrat Heptan-I,7-dioldiacetat ................. 0,0005
4,24 58,2 0,9I 79,6 Kiefernöl............................... 0,0017 4,23 60,4 0,82
81,5 2-Methoxymethyl-2, 4-dimethylpentan-1,5-dioldiacetat ......................
0,0005 4,I0 57,5 0,9I 78,8 Kiefernöl............................... 0,00I7 4,23
60,4 0,82 8I,5 2-Methoxymethyl-2, 4-dimethylpentan-I, 5-diol-di-(3-methoxypropionat)
........ 0,0005 4,05 57,7 0,83 79,9 Kiefernöl............................... 0,00I7
4,23 60,4 0,82 8I,5 Triäthylen-glycol-diisobutyrat............. 0,0006 4,II 59,5
I,03 76,I Kiefernöl............................... 0,00I4 4,07 60,4 I,04 75,I Pentan-I,5-diol-diacetat
................. 0,0020 3,92 56,4 0,20 95,I Kiefernöl ...............................
0,0037 4,29 47,3 0,25 94,3 Butan-I, 3-diol-diisobutyrat wurde auch geprüft, und
es erwies sich in der Wirkung als ebensogut wie irgendeiner der obigen Diester.