NO134289B - - Google Patents

Description

Skumflotasjonsprosess for anrikning av niobholdige mineraler.

Denne oppfinnelse vedrører utvinning ved skumf Iotas jen av niob-holdige mineraler (niobater) fra deres malmer og særlig separasjon av niob-holdige mineraler som f. eks. pyroklor, perovskit, niokalit, betafit og lignende fra andre bestanddeler av slike malmer.

De typiske problemer man møter såvelsom deres løsning ligger i fremstillingen av pyroklor-konsentrater.

Inntil nylig var niob ansett som en temmelig sjelden bestanddel av jordskor-pen. Dette har hindret en omfattende bruk av elementet som var temmelig kostbart. Oppdagelsen av store forekomster av pyro-klorholdige malmer i forskjellige deler av verden vil lede til større anvendelse av niob i industrien fordi der nå ikke er noen risiko for en mangel på kilder for niob.

Niobmalmforekomster er meget mere rikelige enn tidligere antatt. Dette vil føre til at prisen på dette element vil synke, hvilket igjen vil føre til øket anvendelse. Der er ingen tvil om at pyroklormalm i fremtiden vil vise seg som den største kilde for niob.

Niob brukes først og fremst ved fremstilling av høytemperaturlegeringer som blir mer og mer viktig nå i jetmotorenes og ved rakett-projektilenes tidsalder. Dessuten har niob god utsikt til å bli brukt i atommiler på grunn av sin store korro-sjons- og temperaturbestandighet i forbindelse med gode strukturegenskaper.

I industrien får bruk av nioboxyder, ferroniob og niobmetall stadig øket betyd-ning og derfor er der>et økende behov for høyverdige konsentrater for utvinning av niob.

Imidlertid er niobinnholdet i de fleste forekomster av niobmalmer ikke tilstrekkelig høyt til å tillate utvinning av niob i industriell målestokk og der har ikke hittil vært tilgjengelige fremgangsmåter til en lettvint og effektiv fremstilling av konsentrater av niobmalmer med et tilstrekkelig høyt innhold av Nb:iO,- til å være brukbare i industriell målestokk. Særlig gjelder dette de fleste pyroklorforekomster i Canada og andre steder i verden.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er ikke begrenset til anvendelse på niobmineraler og særlig for pyroklor-forekomster, men vil i det følgende for illustrerende formål bli beskrevet i forbindelse med så-danne.

Naturlige forekomster av niobholdige mineraler er vanligvis malmer som foruten pyroklor, perovskit, niokalit, betafit og lignende inneholder gangart bestående av karbonater, fosfater, glimmer, jernmine-raler, silikater etc, f. eks. kalsit, apatit, bio-tit, magnet jernsten og pyroksen, dessuten metallsulfider som pyrit, magnetkis, sink-blende og blyglans. Mengden av gangartens forskjellige bestanddeler kan selvfølgelig variere sterkt, avhengig av malmens opp-rinnelse. Vanligvis må innholdet av gangart-forekomstene reduseres for fremstilling av konsentrater som tilfredsstiller indu-striens krav, f. eks. for å kunne brukes som råmaterialer ved fremstilling av niobmetall, niobsalter, eller ferro-niob.

Det er derfor hovedformålet med nær-værende oppfinnelse å nå frem til en rek-kefølge av operasjoner og en metode, ved hvilken der kan oppnåes et konsentrat som er tilstrekkelig rikt på Nb.,Ov Det er også en hensikt å skaffe en metode, hvorved dette kan oppnåes økonomisk og med godt ut-bytte. Videre tilsiktes der å skaffe hensikts-messige reagenser som er enkle i bruk, lett tilgjengelige og er effektive for øyemedet.

Oppfinnelsen befatter seg først og fremst med å øke innholdet av Nb ,0-. Dette problem har vært overordentlig vanskelig å løse, hovedsakelig fordi de niobholdige mineraler har vært ansett som dårlig flo-terbare. Dessuten er problemet komplisert på grunn av manglende kjennskap til bil-lige, selektivt trykkende midler («depres-sanfs») for niobholdige mineraler ved for-søk på å øke Nb.O--innholdet og fjerne noen av gangartenes bestanddeler ved hjelp av flotasjon.

Oppfinnelsen angår således en skumflotasjonsprosess for anrikning av niob-holdige mineraler med et høyt innhold av gangart hvor blandingen har 'partikkel-størrelser egnet for skumflotasjon og hvor man danner en vandig suspensjon av blandingen, underkaster den vandige suspensjon en skumflotasjon i nærvær av et skumningsmiddel, en kationisk promotor av amintypen og en selektiv aktivator for de niobholdige mineraler, innstiller pH-ver-dien på under 7 på tidspunktet for skumflotasjon og oppsamler det resulterende niobholdige skumkonsentrat og det karak-teristiske hovedtrekk er at den selektive aktivator inneholder en kilde for frie ioner valgt fra gruppen fluorid- og fluorsilikat-ioner.

I henhold til oppfinnelsen skjer adskil-lelsen av de niobholdige mineraler fra gangarten enten ved å kondisjonere utgangsmaterialet med et trykkende middel for de niobholdige mineraler, flotere bort hovedmengden av gangart i enkelt- eller flertrins-operasjoner, utvinne magnet jernsten-mineraler og glimmer om så ønskes, kondisjonere den øvrige malm med den foran nevnte reagens-kombinasjon, som fremmer en effektiv og selektiv flotasjon av niob-mineralene, særlig av pyroklor, eller ved å kondisjonere utgangsmaterialet for å flotere bort de niobholdige mineraler sammen med mesteparten av oxydene og silikatene, idet man fjerner hovedmengden av karbonatgangarten, utvinner fra denne hovedmengde konsentrater, glimmer- og magnetjernsten-mineralene om det ønskes, og underkaster restkonsentratet den selektive niob-mineral-flotasjon.

Fremgangsmåten skal illustreres ved vedføyede tegning, hvor fig. 1 skjematisk viser de hovedsakelige trinn i prosessen for behandling av en malm som er rik på karbonater. Hovedmengden av denne karbo-natgangart floteres bort i et forberedende konsentreringstrinn. Fig. 2 viser skjematisk de prinsipielle trinn i en utførelsesform for behandling av malm som er rik på silikater. Fig. 3 viser skjematisk de prinsipielle trinn i en utførelsesform for behandling av malm som er rik på karbonater. Hovedmengden av denne karbonatgangarten går ut som avfall ved bortflotering av et sili-katoxydkonsentrat som et forberedende konsentrasj onstrinn. Selv om det ligger utenfor oppfinnel-sens ramme nevnes det at når utgangsmaterialet er en naturlig forekommende malm, er en omhyggelig forberedelse av dette før flotasjon i alminnelighet tilrådelig. Som tegningene viser omfatter denne forbehandling maling og klassifisering eller annen hensiktsmessig oppdeling av malmen til en grad som er passende for skumflotasjon, normalt til mindre enn 35 mesh og fortrinnsvis mindre enn 50 eller 60 mesh. — Enhver kombinasjon av knusnings-, ma-lings- og klassifiseringstrinn kan anvendes.

Når malmen inneholder mer enn 10 vekt-% karbonater og fosfater vil den i fig. 1 eller 3 viste metode fortrinnsvis bli brukt. Inneholder malmen mindre enn 10 vekt-% karbonater og fosfater samt har et høyt innhold av silikater er den i fig. 2 viste metode å foretrekke.

Ved den i fig. 1 viste metode blir, etter at utgangsmaterialet er behandlet som foran nevnt, suspensjonen av malt materiale kondisjonert med midler som virker trykkende på niobmineraler, og en kalsitt-apatitt-promotor. Dette kondisjonerings-trinn utføres fortrinnsvis ved et høyt innhold av faste stoffer i suspensjonen, men det kan utføres ved flotasjonskonsentra-sjon om så ønskes.

Det trykkende middel for niobmineralene kan være en blanding av ets-alkali, f. eks. natriumhydroxyd og stivelse eller et alkalisilikat. En slik trykker er nødvendig, fordi noen eller endel av niobmineralene, i likhet med kalsitt og apatitt, reagerer på de fleste promotorer av den anioniske type. Det er derfor nødvendig at der finnes et trykkende middel for en eller annen av be-standdelene.

Fortrinnsvis innføres blandingen av etsalkali og stivelse som en oppløsning med ca. 5—10 % oppløste faste stoffer. Mengde-forholdet mellom alkali og stivelse kan variere fra ca: 1 : 3 til 3 : 1.

Der bør anvendes en mengde som er tilstrekkelig til å fremkalle trykning av niobmineralene. Oppløsningen tilsettes og kondisjoneres med massen i et tidsrom som er lang nok tid til å sikre fullstendig for-deling i massen.

Det har også vist seg at gunstige resultater lett kan oppnåes ved å anvende et vannoppløselig silikat som trykkende middel for niobmineraler. Vanligvis er den nødvendige silikatmengde fra 0,4 til 1,4 kg pr. tonn utgangsmateriale.

Andre trykkere kan anvendes, men de ovenfor angitte to grupper har vist seg å være de mest effektive.

Kondisjoneringstiden er avhengig av egenskapene hos den spesielle malm som behandles. Vanligvis er 5 minutter tilstrekkelig.

Enten samtidig med eller etter denne operasjon tilsettes der en anionisk promotor for kalsitt eller apatitt. Denne promotor kan være av forskjellige typer, en fettsyre, f. eks. olje, stearin-, palmitin-, fiskeolje-fettsyrer, kokosnøttoljefettsyrer og lignende eller såper av disse syrer såvelsom for-skjellig kommersielt tilgjengelig blanding derav, og naftensyrer eller såper av disse. Naturlig forekommende blandinger av fettsyrer eller harpikssyrer, som f. eks. tallolje eller biprodukter, som f. eks. bomullsfrø-olje-«foot» eller såper er også tilfredsstillende, såvelsom sulfonerte forbindelser. Således kan sulfonerte høyere alifatiske alkoholer, sulfonerte fettsyrer, sulfonerte kullhydrogener brukes alene eller sammen med andre promotorer. Bomullsfrøolje har vist seg å gi meget gode resultater i forbindelse med petroleum-sulfonater, og er å foretrekke, da den er lett tilgjengelig og billig.

I sin alminnelighet er den nødvendige mengde av promotoren fra 0,7 til 1,4 kg pr. tonn. Større mengder bør unngåes, da de er tilbøyelige til å overvinne virkningen av den niobmineral-hemmende faktor og til å øke tapene ved den etterfølgende flotasjon.

Når kondisjonering skal foregå ved store mengder faste stoffer fortynnes massen først til flotasjons-konsentrasjon, nem-lig fra \15—25 % faste stoffer, før flotasjonen utføres. Flotasjonen fortsettes inntil fraskilleles av kalsitt og apatitt synes å være fullstendig.

Tilsetning av en liten mengde skummiddel til flotasjonscellen er vanligvis gunstig under denne operasjon. Trinnvis tilsetning av reagenser til flotasjonsmassen. er ofte gunstig for å sikre at kalsitten og apa-titten fraskilles fullstendig. Kondisjonerings- og flotasjonsopera-sjonene gjentas vanligvis i kontinuerlig industriell drift, idet man tar ut et annet kalsitt-apatitt-konsentrat- eller mellom-produkt, for å sikre en økonomisk og fullstendig fraskillelse av disse mineraler.

Kalsitt-apatitt-konsentratene blandes i alminnelighet og underkastes en rens-ningsflotasjon og flotasjon for ytterligere rensning. En liten tilsetning av niobmineral-trykker, ca. 0,45 kg pr. tonn, er oftest gunstig i disse renseoperasjoner. Da hen-sikten med disse rensninger er å minske de niobtap som forekommer i den vesentlige del av flotasjon av kalsitt og apatitt returneres det relativt rene tilbakeværende materiale som er anriket på Nb^O.- og tilbake-føres til flotasjons-utgangsmaterialet eller til hvilket som helst annet trinn i prosessen som måtte finnes å være fordelaktige-re, som separasjon, kondisjonering eller kalsitt-apatitt-flotasjon.

Produktet fra dette første konsentrasjonstrinn inneholder det meste av den

Nb.O- (95 % -f-) som finnes i det opprinnelige utgangsmateriale, blandet med litt mineraler som glimmer, magnetitt, diopsid, etc.

Dette produkt kan behandles for utvinning av glimmer og magnetitt som er salgbare produkter, eller det kan føres direkte til niobmineral-flotasjonen.

På grunn av disse biprodukters han-delsverdi, vil det være heldig fra et økonomisk synspunkt på dette trinn å utvinne glimmeren og magnetitten. Disse mineraler utvinnes i nevnte rekkefølge, men om det ønskes kan magnetitten utvinnes først.

For å oppnå gllmmerkonsentratet, avvannes, eventuelt ved dekantasjon, det gjenværende materiale fra kalsitt-apatitt-konsentrasjonen for å fjerne overskuddet og effekten av de reagenser som er brukt ved den foregående flotasjon. Det har vist seg unødvendig på dette trinn å anvende en behandling i skrubber for å fjerne disse reagenser.

Denne awanning kan utføres i et stort klassif iseringsapparat («pool classif ier») eller en fortykker. Den fortykkede masse blir deretter kondisjonert med en glimmer-promotor som i dette tilfelle er enhver god kation-promotor av typen primære mono-amino-acetater, f. eks. kokus-amin, soia-amin eller lignende av diamin-acetat-typen, f. eks. kokus-diamin eller talgdiamin og lignende. «Amin 220» som er et handels-navn for l-hydroxyetyl-l-2-heptadecenyl glyoxalidin fra Union Carbide and Carbon Corporation, og «Aeromin 2026» som er et varemerke for en kationisk flotasjonsrea-gens fra the American Cyanamid Co. har vist seg å gi meget gode resultater. I sin alminnelighet er den nødvendige mengde relativt liten, omkring 0,18 kg tonn flotasjons-utgangsmateriale.

Samtidig tilsettes det niobmineral-trykkende middel. Kaustisk stivelse tilsatt i mengder fra 0,22 til ca. 0,67 kg pr. tonn har gitt gode resultater på dette trinn og anvendes fortrinnsvis. En liten mengde skummiddel, ca. 0,023 kg pr. tonn tilsatt i flotasjonscellen, understøtter i alminnelighet denne flotasjon. Denne glimmer-flotasjon i et basisk kretsløp ved nærvær av ets-alkali-stivelse fører til en selektiv separasjon av pyroklor fra glimmer.

Som ved kalsitt-apatitt-flotasjonen er rensning av glimmer-konsentratet med en liten tilsetning av et niobtrykkende middel

(ca. 0,094 kg pr. tonn etsnatron-stivelse)

fordelaktig for å minske tap av niob ved medrivning i glimmerkonsentratet. Det ut-tatte materiale fra denne renseoperasjon blir enten ført tilbake til det inngående materiale til glimmerflotasjonen som ved avhelling-utgangsmaterialet eller på et annet punkt i behandlingen som måtte finnes mere fordelaktig.

Det gjenværende materiale fra glimmerflotasjonen kan føres til kretsløpet for utvinning av magnetitt — hvis utvinnin-gen av dette konsentrat ønskes. I dette kretsløp kan anvendes en hvilken som helst magnetisk separator av trommel- eller beltetypen med lav eller middels inten-sitet. Magnetitten som er sterkt magnetisk tiltrekkes av det magnetiske felt, mens resr ten av malmen ikke påvirkes, så at separasjonen blir. mulig.

Det er tilrådelig å underkaste det magnetiske konsentrat en eller to ytterligere rensninger i magnetiske separatorer av samme eller lignende type for å forbedre kvaliteten av det magnetiske konsentrat slik at man oppnår et salgbart produkt, og for å frigjøre umagnetiske partikler som ble innesluttet mellom magnetittkorn under separasjonen. Det fraskilte materiale returneres til begynnelsen av dette krets-løp eller føres med de magnetiske fraksjo-ner direkte til det etterfølgende opera-sjonstrinn.

Man er nå kommet til det trin hvor de niobholdige mineraler (f. eks. pyrokloret) kan floteres fra direkte som et høyverdig konsentrat.

Som foran nevnt kan utgangsmaterialet for pyroklor-flotasjonen være en frak-sjon fra kalsitt-apatitt-flotasjonen, idet man sløyfer flotasjonen for fjernelse av glimmer og magnetitt, eller gangarten eller det fraskilte materiale fra den magnetiske separasjon.

Når man sløyfer glimmer-flotasjonen, kan pyroklorflotasjonen foregå med tilsetning av et spesifikt glimmer-trykkende middel som en art gummi arabicum som, f. eks. guargummi, guartez og lignende, et lim, en stivelse eller hvilket som helst annet passende glimmer-hemmende stoff i et mengdeforhold på ca. 0,224 kg pr. tonn. Glimmer-flotasjonen forsinkes på denne måte, men ikke nok til i en enkelt operasjon å frembringe en skarp adskillelse av pyrokloret fra glimmeret. Der kreves da tre eller fire suksessive pyroklor-konsentrat-rensninger for å oppnå et optimalt pyroklor-konsentrat.

Pyroklor-f lotasj ons-prosessen endres ikke, hva enten den magnetiske separasjon utføres eller ikke. Det fraskilte materiale eller avfallet fra den foregående kon-sentrerings-operasjon avvannes eventuelt ved dekantasjon for å fjerne virkningen over overskuddet av reagenser som er brukt i tidligere operasjoner.

Den erholdte fortykkede masse kondisjoneres deretter for niob-mineral-flotasjonen. Kondisjonering til et høyt innhold av faste stoffer (50 %) er ikke absolutt nødvendig, men er å foretrekke, og fortyn-ning av massen til f lotasj onstetthet, ca. 25 % fast stoff, kan utføres, før eller etter kondisjoneringen.

Når man anvender kondisjonering til et høyt innhold av faste stoffer, eller ikke kan kondisjonere før flotasjonen, er det mulig å tilsette reagensene direkte til flotasjons-cellen. Denne forholdsregel er imidlertid ikke ønskelig og bør om mulig unngåes, da den krever større mengder reagenser og/eller lengere behandling i cellene, og er selv da ikke tilfredsstillende.

Det er også en fordel ved denne oppfinnelse at den tillater bruken av lett-tilgjengelige promotorer av kation-typen, således som angitt i forbindelse med glimmer-flotasjonen.

Den anvendte mengde promotor varie-rer med malmens natur, vannets egenska-per, dvs. temperatur, surhetsgrad, hårdhet etc, av mineralets gjennomsnittlige par-tikkelstørrelse samt utgangsmaterialets sammensetning. I sin alminnelighet er mengder fra 0,224 kg pr. tonn til 0,669 kg pr. tonn malm nødvendig. I noen tilfelle kan et skummingsmiddel være nyttig og der kan da anvendes en passende type som f. eks. pine oil, kresylsyrer, eller de i han-delen tilgjengelige midler bestående av høyere alkoholer.

Av primær viktighet er anvendelsen av de nye aktivator- og selektivitet-under-støttende midler ifølge oppfinnelsen, for pyroklor-mineraler. Disse aktivatorer kan også virke til nøytralisasjon av den trykkende virkning av de reagenser som er an-vendt i de foregående trinn av den be-skrevne prosess f. eks. etsalkali, stivelse, natriumsilikater og andre. Aktivatorene bør være en effektiv kilde for fluorid- og/ eller fluorsilikat-ioner. Der kan anvendes forskjellige kilder for disse ioner. De nød-vendige ioner kan skaffes, f. eks. som så-danne eller i form av oppløselige salter som leverer ionene. Når kretsløpet i seg selv ikke er surt, bør det surgjøres. Dette kan også skje ved å tilsette en syre som f. eks. HF eller H.SiF,.. Det kan også skje ved å tilsette et oppløselig fluorsilikat, f. eks. av natrium eller kalium, da disse salter har sur reaksjon. På lignende måte kan man bruke en kombinasjon av en mineralsk sy-re som svovelsyre, saltsyre eller lignende med et oppløselig fluorid eller surt fluorid, f. eks. av natrium, kalium eller ammonium.

Den nødvendige mengde aktivator kan variere. I alminnelighet vil det variere mellom 0,447 og 2,682 kg pr. tonn utgangsmateriale.

Gode resultater er oppnådd ved å tilsette ca. 0,9 kg pr. tonn ved den første kondisjonering eller til cellene under grov-flotasjonen når prekondisjonering ikke anvendes, med små tilsetninger under flote-ring og rensning.

Den fortynnede og kondisjonerte masse sendes deretter til grovflotasj onskrets-løpet som vist i fig. 1. Der oppnåes en meget god separasjon av pyroklor fra resten av malmen. Det erholdte grov-konsentrat kan sendes til en rensef lotasj on for videre å øke innholdet av Nb2Ov Det fraskilte materiale ved rensebehandlingen kan føres tilr bake til utgangsmaterialet for grov-flotasjonen eller til hvilket som helst trin som man finner fordelaktig.

Når malmen inneholder vesentlige mengder metallsulfider, særlig pyritt, er det ifølge oppfinnelsen mulig å oppsamle et pyrittkonsentrat uten å påvirke den et-terfølgende pyr oklor f Iotas jon. Utgangsmaterialet for pyrittf lotasj onen kan være enten fraskilt materiale fra kalsitt-apatitt-flotasjonen eller fraskilt materiale fra magnetisk separasjon.

Dette materiale kondisjoneres i ca. 5 minutter med et xantat i basisk, nøytralt eller surt miljø. Pyritten floteres og det herved fraskilte materiale utgjør utgangsmaterialet for den foran omtalte pyroklor-f lotasj on.

Når den malm som skal behandles bare inneholder en liten mengde karbonater og fosfater (ca. 10 % eller mindre) og har et høyt silikatinnhold, kan kalsitt-apatitt-flotasjonen sløyfes som vist i fig. 2.

Det forbehandlede utgangsmateriale føres direkte til glimmer-flotasjonen og derpå til den magnetiske separasjon, og det herved fraskilte materiale underkastes pyroklorf lotasj onen.

Det er også mulig å underkaste det forbehandlede utgangsmateriale bare pyroklorf lotasj onen, idet man forbigår både glimmer-flotasjonen og den magnetiske separasjon. I dette tilfelle utføres pyroklor f lotasj onen med tilsetning av et spesifikt glimmer-trykkende middel, som f. eks. guar-gummi således som forklart i forbindelse med fig. 1.

I den i fig. 3 viste utførelsesform be-står det preliminære konsentrasjonstrinn i fraflotering av hovedmassen av malmens innhold av silikat eller oxyd sammen med de niob-holdige mineraler, idet man vraker karbonat- og fosfatinnholdet av f lotasj ons-gangartene. Denne hovedmasse av silikat-oxyd-konsentrat ligner i sammensetning det produkt som tidligere er kalt «Det fraskilte materiale fra det konsentrasjonstrinn som inneholder det meste av Nb:,C\- i det opprinnelige utgangsmateriale blandet med noen mineraler som glimmer, magnetjernsten, diopsid etc», og behandles for å oppnå det endelige niobkonsentrat, på samme måte som forklart i omtalen av den i fig. 1 viste utførelsesform hvor glimmer, mangetitt og sulfider eventuelt fjer-nes før niobmineralene floteres.

Etter at utgangsmaterialet er forbe-redt på passende måte, kondisjoneres den malte masse i ca. 2 minutter med en ka-tionsamler eller promotor av den art som er omtalt for glimmer- og niobmineralflo-tasjonene. Denne kondisjonering utføres vanligvis ved et stort innhold av faste stoffer (ca. 50 %) i massen, men den kan skje ved vanlig f lotasj onstetthet, om så ønskes.

Vanligvis er den nødvendige mengde samlereagens ca. 0,447 til 1,341 kg pr. tonn utgangsmateriale.

Når kondisjoneringen er utført med høye konsentrasjoner av faste stoffer, min-skes konsentrasjonen til f lotasj onskonsen-trasjonen, dvs. 15—25 % faste stoffer, før massen underkastes flotasjonen som skjer inntil silikater og oxyder er fjernet fullstendig.

Trinnvis tilsetning av reagenser til flo-tasjonsbehandlingen er ofte fordelaktig. Kondisjonerings- og f lotasj onsbehandlin-ger kan med fordel gjentas ved kontinuerlig .drift i industriell målestokk, idet man fjerner et ytterligere silikatkonsentrat for å sikre den mest økonomiske og fullsten-dige fjernelse av disse mineraler, særlig pyroklorene.

Residuet fra denne flotasjon er et kalsitt-apatitt konsentrat, og et konsentrat som inneholder det meste av niobmineralene og behandles videre for utvinning av niob på samme måte som residuet fra kalsitt-apatitt-flotasjonen behandles i den i fig. 1 og 2 viste prosess.

I det følgende beskrives som eksemp-ler noen utførelsesformer for oppfinnelsen. I disse er mengdeforholdene uttrykt i vekt-deler når ikke annet er angitt.

Eksempel 1: Kalsitt-apatitt-flotasjon. Glimmerflo-tasjon —. Magnetisk separasjon —. Pyroklor f Iotas jon.

En prøve av malm fra Oka-distriktet, Province of Quebec, Canada, inneholdende pyroklor og en gangart hovedsakelig bestående av kalsitt, apatitt, glimmer, pyroksen, magnet jernsten og pyritt ble underkastet en forbehandling ved knusing og maling til mindre enn 65 mesh.

En suspensjon av malmen i vann inneholdende ca. 50 % faste stoffer ble kondisjonert i 5 minutter med 0,36 kg pr. tonn oljesyre, 0,54 kg pr. tonn Petronat L (et varemerke for L. Sonnebom Sons Inc., New York City, for et salt av en mineralolje-sulfonsyre) og 0,9 kg pr. tonn vannglass (natriumsilikat).

Denne kondisjonerte suspensjon ble derpå fortynnet til et innhold av ca. 20 % faste stoffer, kalsitt-apatitt-konsentratet ble flotert, og konsentratet ble renset med 0,45 kg pr. tonn natriumsilikat. Det herved fraskilte materiale ble blandet med flo-tasjonsavgangen.

Denne samlede avgang ble avvannet til et innhold av ca. 60 % faste stoffer og kondisjonert i 5 minutter for glimmer f Iotas jon med 0,45 kg pr. tonn etsalkali-stivelse med et forhold alkalistivelse på 1:3 og 0,23 kg pr. tonn amin 220. Den kondisjonerte suspensjon ble derpå fortynnet til et innhold på ca. 20 % faste stoffer og glimmerkonsentratet flotert bort. Dette konsentrat ble renset to ganger med tilsetning av 0,45 kg pr. tonn etsalkali-stivelse til rensecellene.

Renseavgangen ble blandet med flota-sjonsavgangen og behandlet ved magnetisk separasjon for å utvinne et magnetisk konsentrat som ble gitt en rensegjennom-gang.

Renseavgangen og avgangen fra den magnetiske konsentrasjon ble avvannet til ca. 60 % faste stoffer og kondisjonert i 6 minutter med 1,8 kg pr. tonn HF og 0,23 kg pr. tonn «aeromine» 2026. Den kondisjonerte masse ble fortynnet til ca. 20 % faste stoffer og pyroklorkonsentratet flotert. Dette konsentrat ble gitt to rensninger med tilsetning av 0,23 kg pr. tonn HF ved hver rensing.

De to rensningsavganger ble blandet 'for analysering. De oppnådde resultater er <;>vist i tabell 1.

Disse resultater viser at denne prosess tillater en økonomisk utvinning, av et høy-verdig pyroklor-konsentrat som inneholder 29,5 % Nb„o. og som anslås å representere en utvinning på over 70: % regnet over det hele. Den gjør det også mulig å oppnå glimmer- og magnetitt-konsentrater som kommersielle biprodukter, og det med godtagbare tap av Nb.,0,.

Eksempel 2:

All malmen ble behandlet som i eksempel 1 for å fjerne et kalsitt-apatittkonsen-trat og ble derpå underkastet magnetisk separasjon for å fjerne et magnetjernkon-sentrat, og etter avvanning ble så den blan-dede avgang og renseavgang kondisjonert direkte for pyroklor-flotasjon, idet glimmer-flotasjonen ble utelatt.

De reagenser som ble brukt ved pyro-klorflotasjon-kondisjoneringen var HFmed 1,34 kg/tonn, «aeromine» 2026 med 0,36 kg pr. tonn og guargummi med 0,23 kg pr. tonn for å begunstige trykking av glimmer. Pyroklorkonsentratet ble renset tre ganger og renseavgangene blandet for analyse.

Behandlingen ga følgende resultater:

Eksempel 3:

Hele malmen ble behandlet som omtalt i eksempel 1 for å fjerne et kalsitt-apatitt-konsentrat, og de avvannede avganger fra denne flotasjon ble kondisjonert direkte for pyroklor f lotasj on, idet fjernelse av jernoksyder og gummier ble utelatt.

Anvendte reagenser ved pyroklorflota-sjonkondisjoneringen var HF ved 2,25 kg

pr. tonn, amin 220 0,27 kg pr. tonn og guar-gummi 0,18 kg pr. tonn for å begunstige trykkingen av glimmer.

Pyroklorkonsentratet ble renset bare to ganger med tilsetning av 0,09 kg pr. tonn guargummi og 0,18 kg pr. tonn amin 220 for rensningsf lotasj onen, og renseavgangene blandet for analyse.

De oppnådde resultater ved denne behandling er oppstillet i tabell III.

Disse resultater viser klart muligheten for en vellykket selektiv konsentrasjon av pyrokloren direkte etter fjernelsen av malmens karbonatholdige bestanddeler.

Mengden av 22,6 % Nb,0, kan forbed-res ved gjentatte rensningsoperasjoner.

Eksempel 4:

All malmen ble behandlet som i eksempel 1 for å fjerne et kalsitt-apatitt-konsentrat, etterfulgt av magnetisk separasjon for å fjerne et magnetjernstenskonsentrat. Avgangen fra denne separasjon ble kondisjonert i 5 minutter med et xantat (0,23 kg pr. tonn Z-6, et amyl-xantat fra Dow-Chemical), og 0,45 kg pr. tonn svovelsyre for å fjerne metallsulfider, særlig pyritt. Den avvannede avgang fra denne flotasjon ble så kondisjonert med de samme reagenser som brukt i eksempel 2. Pyroklorkonsentratet ble renset bare en gang. Denne behandlingen ga følgende resultater.

Disse resultater viser at meget god konsentrering av pyrokloren kan oppnås eventuelt etter utvinning av metallsulfider, hvis en slik utvinning finnes ønskelig.

Flere rensninger av pyroklorsentratet ville være nødvendig for å anrike dette konsentrat opp til mer enn 20 % Nb,0.v Eksempel 5: En pulp av malmen omfattende ca. 50 % faste stoffer i vann ble kondisjonert i 2 minutter med 0,45 kg pr. tonn Aeromin 2026 og 0,23 kg pr. tonn amin 220. Denne kondisjonerte pulp ble derpå fortynnet til ca. 25 % faste stoffer og silikater og oxyd-mineraler sammen med niobmineralene ble utflotert.

Trinntilsetning av samlere til f lotasj onscellen i en mengde på 0,13 kg pr. tonn

av hver av samlerne: (Aeromin 2026 og amin 220) ble utført for å sikre den full-stendige oppsamling av niobmineralene.

Avgangen fra denne flotasjon inneholdt for det meste kalsitt og apatitt og ble kastet.

Konsentratet som derved ble oppnådd inneholdt det meste av niobmineralene og ble dessuten behandlet for å oppnå optimal konsentrasjon av disse mineraler.

Dette konsentrat ble avvannet til ca. 50 % faste stoffer og underkastet glimmer-f lotasj on på samme måte som forklart i eksempel 1.

Avgangen fra glimmerflotasj onen ble deretter underkastet direkte den selektive pyroklorf lotasj on som også forklart i eksempel 1.

De ved denne behandling oppnådde resultater var:

Disse resultater viser at foreliggende prosess tillater en økonomisk utvinning av et høyverdig pyroklorkonsentrat og pyroklor-renseavgang (dvs. det niobholdige materiale i hvilket pyroklor kan utvinnes ved gjentagelse av prosessen), idet nevnte pyroklorkonsentrat og pyroklorrenseav-gang inneholder henholdsvis 30,5 % og 1,6

% Nb205 og anslås å representere en økonomisk utvinning på over 71 % regnet over det hele.

Eksempel 6:

All malmen ble behandlet som i eksempel 5, idet kation-samlere ble tilsatt i en mengde på 0,27 kg pr. tonn amin 220 og

0,67 kg pr. tonn aeromine 2026. Denne kombinasjon av reagenser ga flotasjonen bedre

skumegenskaper.

Glimmeren ble fjernet og pyroklorflo-tasj onen utført som i eksempel 5.

De oppnådde resultater var som vist i følgende tabell:

Disse resultater viser at denne be-handlingsmetode tillater en økonomisk utvinning av et høyverdig pyroklorkonsentrat og pyroklor-renseavgang (dvs. de niob-holdige materialer i hvilke pyrokloren kan

utvinnes ved gjentagelse av fremgangsmåten), idet nevnte pyroklorkonsentrat og

pyroklor-avgang inneholder henholdsvis

34,3 % og 1,7 % Nb.,0- og representerer en

utvinning på over 72 % regnet over det

hele.

Av disse resultater vil det også sees at

behandlingen ifølge oppfinnelsen ikke

alene er egnet til å få frem tilfredsstillende

høyverdige konsentrater med høy utvinning, men den er godt egnet for kontinuerlig drift.

Claims (1)

1. Skumf Iotas jonsprosess for anrikning

   av niobholdige mineraler med et høyt inn-

   hold av gangart hvor blandingen har par-tikkelstørrelser egnet for skumflotasjon og hvor man danner en vandig suspensjon av blandingen, underkaster den vandige suspensjon en skumflotasjon i nærvær av et skumningsmiddel, en kationisk promotor av amintypen og en selektiv aktivator for de niobholdige mineraler, innstiller pH-verdien på under 7 på tidspunktet for skumflotasjon og oppsamler det resulterende niobholdige skumkonsentrat, karakterisert ved at den selektive aktivator inneholder en kilde for frie ioner valgt fra gruppen fluorid- og fluosilikat-ioner.