DE941609C - Verarbeitung von Kalisalzen nach dem Schaumschwimmverfahren unter Verwendung von Amingemischen bzw. deren Salzen als Sammler - Google Patents

Description

• Verarbeitung von Kalisalzen nach dem Schaumschwimmverfahren unter Verwendung von Amingemischen bzw. deren Salzen als Sammler Bekanntlich wird die Flotation von Sylvin aus den natürlichen Salzgesteinen mit normalen, primären Aminen vorgenommen. Dabei wird das gemahlene Rohsalz in einer an allen Komponenten gesättigten wäßrigen Lösung unter Zusatz der wasserlöslichen Salze dieser Amine in der üblichen Weise behandelt.
• Die im Rohsalz vorhandenen Schlammbildner werden entweder vor der eigentlichen Sylvinflotation durch. Entschlämmen weitgehend entfernt oder mit den feinsten Salzanteilen zusammen herausflotiert oder aber, wenn der Schlammgehalt im Rohsalz einen Maximalwert nicht übersteigt, durch geeignete Kolloide gedrückt. Da die Salze der Amine als Sammler-Schäumer wirken, kann der Teil, der zur Schaumbildung erforderlich ist, durch bekannte Schäumer ersetzt werden.
• Die Amine selbst sollen nach er vorliegenden Literatur in ihrer unpolaren Gruppe eine Kettenlänge von $ bis 2o C-Atomen haben. Dabei können die Ketten gesättigter oder ungesättigter Natur sein. Es ist auch bereits in der Literatur angegeben, daB Gemische sowohl der gesättigten Amine verschiedener Kettenlängen als auch solche von gesättigten mit ungesättigten Aminen Verwendung finden können, ohne daB auch nur an einer Stelle bestimmte Mischungsverhältnisse als besonders günstig erwähnt werden, da die Bedeutung von »Kettengemischen« bisher nicht erkannt wurde.
• Die handelsüblichen, als Aminsammler technisch verwendeten Produkte sind im allgemeinen Amingemische, und zwar von zufälliger, vom Ausgangsmaterial bedingter Zusammensetzung. Wie die Praxis zeigt, schwankt sogar die Zusammensetzung ein und desselben Produktes oftmals von Lieferung zu Lieferung,-was sich hinsichtlich der Flotationsausbeuten und der gesamten Verfahrensführung sehr störend auswirkt. Es ist ferner bekannt, daß ein Produkt, welches als gut befunden war, in einer anderen Jahreszeit unter Umständen unbefriedigende Ergebnisse liefert, daß die Wirksamkeit der Aminsammler als temperaturabhängig ist.
• Um diesen gesamten Fragenkomplex zu klären, wurden systematische Untersuchungen durchgeführt, welche zu interessanten Ergebnissen geführt haben. Ausgehend von reinen aliphatischen primären Aminen (worunter im folgenden Amine mit einheitlicher Kettenlänge verstanden werden) wurden Gemische definierter Zusammensetzung hergestellt und diese synthetischen Gemische in Abhängigkeit von ihrer Zusammensetzung und der Temperatur auf ihre Wirksamkeit beim Schaumflotationsprozeß geprüft.
• Wir haben überraschenderweise festgestellt, daß die Wirkung bei Anwendung reiner Amine (also solcher einheitlicher Kettenlängen) viel schlechter ist als diejenige von Amingemischen mit unterschiedlicher Kettenlänge. In der Abb. I sind die Flotationsergebnisse beispielsweise von reinem Palmitin- und Stearinamin und sämtlichen binären Gemischen und in der.Abb. 2 von Palmitin-und Oleinamin und ihren Gemischen eingetragen.
• Es wurde ein auf -o,5 mm gemahlener Sylvinit in einer an K Cl und Na Cl gesättigten Lösung unter Zugabe von 6o g/t des betreffenden Amines bzw. Amingemisches in Form ihrer Acetate bei 2a° flotiert. Auf der Ordinate sind die erhaltenen Ausbeuten und auf der Abszisse die verwendeten Amine bzw. gemische in Gewichtsprozent der freien Basen eingetragen. Gleichzeitig :sind die erzielten Flotationszeiten vermerkt.
• Es wurde gefunden, wie aus den Abbildungen hervorgeht, daß die Flotationswirkung der einheitlichen Ketten gering ist gegenüber den Gemischen und daß bei einem bestimmten Gemisch sowohl der gesättigten als auch der gesättigtungesättigten Amine eine ausgesprochene optimale Wirkung eintritt. Dieses Maximum liegt bei den Gemischen der gesättigten Amine bei einem Molverhältnis I : I (für Palmitinamin/Stearylamin entsprechend bei 47,3: 52,7 Gewichtsprozent). Blei den gesättigt-ungesättigten Gemischen ist die Additionswirkung ebenfalls vorhanden, mit dem Unterschied, daß das Maximum verschoben ist und der optimale Bereich sich um das Molverhältnis gesättigt : ungesättigt = 3 : I (entsprechend 75 Gewichtsprozent Palmhin- und 25 Gewichtsprozent Oleinamin) befindet. Wie die Abbildungen zeigen, sind die Maxima ziemlich flach, so daß Abweichungen von den idealen Molverhältnissen innerhalb gewisser Grenzen durchaus tragbar sind.
• Bei technischen Aminen, die.bezüglich der Kettenlängen nicht die festgestellte - ideale molare Mischung haben und demgemäß unter gleichen Bedingungen niedrigere Ausbeuten erzielen, kann man sich einmal dadurch helfen, daß man durch die Mischung verschiedener 'Produkte in entsprechender Menge das optimale molare Verhältnis der Komponenten herstellt. Wo dieses nicht möglich ist, führt ein anderer Weg zum Ziel. Es wurde nämlich die überraschende Feststellung gemacht, daß sich die Flotationswirkung solcher nicht optimaler Gemische stark verbessern läßt, wenn man geringe Mengen Naphthalin in der Flotation zusetzt. Das Naphthalin kann in Benzol oder anderen organischen Lösungsmitteln oder aber vorzugsweise in dem gleichzeitig zur Anwendung kommenden Schäumer, wie Alkohole der Terpenreihe, Methylisobutylcarbinol u. a., gelöst werden. Als Beispiel für. diese Wirkung wird folgender Versuch angeführt Ein verwachsener Sylvinit, aufgemahlen bis zu der Korngröße o bis o,5 mm, wurde in einer K Cl-Na Cl-gesättigten Lösung mit einem technischen Amingemisch bei 2o° flotiert. Es wurde eine Ausbeute von 94,I0/o erhalten. Derselbe Sylvinit mit der gleichen Aminmenge unter Zusatz von Io g/t Naphthalin in Benzol gelöst, ergab eine Ausbeute von 96,4°/o, also eine um 2,30/o höhere Ausbeute.
• Wie weiter erfindungsgemäß festgestellt wurde, spielt der Einfluß der Temperatur der Flotationstrübe auf den Flotationseffekt eine große Rolle. Die Abb.3 zeigt die Polythermen malarer Mischungen von gesättigten Aminen verschiedener Kettenlängen. Aus den Ergebnissen geht eindeutig hervor, daß .das Flotationsmaximum sich in dem Sinne verschiebt, daß mit steigender Temperatur die Kohlenwasserstoffketten der Amine länger werden müssen, um optimale Ergebnisse zu erhalten. Bezüglich der Höhe der Ausbeute besteht also eine direkte Proportionalität zwischen Kettenlängen der Amine und Temperatur der Flotationstrübe.
• Diese Erkenntnis ist für den Flotationsbetrieb aus folgendem Grunde von größter Bedeutung: In der Salzflotation wird als Traglauge, wie bereits ausgeführt, eine gesättigte Salzlösung verwendet, die sich in dauerndem Umlauf befindet. Die Temperatur. dieser Lösung ist von der Außentemperatur abhängig und schwankt daher in den verschiedenen Jahreszeiten zwischen etwa io und q.0°. Würde man beispielsweise im Winter bei einer Trübetemperatur von io° flotieren, so wird man erfindungsgemäß ein Amingemisch mit den Ketten C,0 -h C12 verwenden und eine Ausbeute von 9611/o erhalten. Dieses gleiche Gemisch im Sommer bei einer Temperatur von 35° verwendet, würde eine Ausbeute von nur 850/o ergeben. In diesem Fall wird man also ein Amingemisch der Kettenlänge Cis + C1$ anwenden und eine Ausbeute von 970/0. erhalten, während dieses letztere Gemisch bei einer Temperatur von io° nur 8o0/o Ausbeute ergibt. Der Vorteil der Anpassung der Amine an die Flotationstemperatur ist also ganz erheblich und von großer wirtschaftlicher Bedeutung.
• Es wurde nun weiterhin gefunden, daß der Temperaturbereich der optimalen Flotationsergebnisse bei den dreikomponentigen molaren Gemischen der primären gesättigten Amine mit den Kettenlängen C14 + C16 + Cl8 oder C16 + C18 + C20 wesentlich verbreitert wird, so daß hierdurch weitgehend temperaturunabhängige Amingemische entstehen, die unterden oben angeführten Biedingungen folgende Flotationsergebnisse erzielen: Temperatur Ausbeute 15......... 950/0 z o° ........ 970/0 30......... 970/0 40......... 94% Neben der Möglichkeit, ohne Rücksicht auf die jahreszeitlichen Temperaturschwankungen ein solches Amingemisch das ganze Jahr hindurch anwenden zu können, liegt die technische Bedeutung eines solchen temperaturunabhängigen Sammlergemisches vor allem auch darin, daß bei seiner Anwendung die kleineren Temperaturschwankungen, die während des Betriebes innerhalb eines Tages auftreten und, für deren Beseitigung ein erheblicher Aufwand an Thermostaten, Heiz- und Kühlaggregaten notwendig ist, ihren Einfluß auf das Flotationsergebnis völlig verlieren.
• Die gefundenen Abhängigkeiten gelten, wie Versuche gezeigt haben, in gleicher Weise für Kalisalze, für Zwischenprodukte des Lösebetriebes wie auch für die Verarbeitung von Sylvinit und Hartsalzen..

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verarbeitung von Kalisalzen nach dem Schaumschwimmverfahren unter Anwendung von Amingemischen bzw. deren Salzen als Sammler, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von binären Gemischen gesättigter Aminhomologen diese Homologen im molaren Verhältnis i : I, bei. Verwendung eines binären Gemisches eines Amins mit gesättigter Kohlenwasserstoffkette mit einem solchen mit ungesättigter Köhlenwasserstoffkette das molare Verhältnis, gesättigt/ungesättigt 3 : i zur Anwendung kommt und d aß bei niederen, Temperaturen der Flotationstrübe Gemische von Aminen mit kürzeren, bei höheren Temperaturen dagegen Gemische von Aminen mit längeren Kohlenwasserstoffketten verwendet werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein bezüglich der Flotationsausbeuten von der Temperatur in einem weiten Bereich unabhängiges Gemisch primärer, gesättigter Amine verwendet wird, welches aus den drei Komponenten mit den Kettenlängen C14, C16 und C18 oder C16, C18 und C20 im Molverhältnis i : i : i besteht.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i unter Verwendung handelsüblicher Aminsammler, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung dieser Sammler, falls sie die optimale molare Zusammensetzung nicht aufweisen, durch Mischung zweier oder mehrerer solcher handelsüblicher Aminsammler in entsprechenden Mengen die optimalen molaren Mischungsverhältnisse eingestellt werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Nichtvorliegen der optimalen molaren Mengenverhältnisse dem Amingemisch Naphthalin in geringen Mengen, etwa io bis 2o'/o, bezogen auf die Sammlermenge, zugegeben wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch ,4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zusatz von Naphthalin dieses in Benzol oder anderen Lösungsmitteln, beispielsweise auch im mitverwendeten Schäumer gelöst der Flotationstrübe zugesetzt wird: