Niniejszy wynalazek dotyczy przysposo¬ bienia rud w celu uzyskania cennych mine¬ ralnych skladników tychze z bezwartoscio¬ wego ziemistego i skalnego zloza, z którem rudy zespolily sie w stanie pierwotnym, za¬ pomoca sposobu splawiania, podlug którego rude delikatnie rozdrobniona miesza sie wo¬ da tak, ze powstaje papka, która nastepnie wystawia sie na dzialanie powietrza lub ga¬ zu w obecnosci materjalu, który wytwarza banki w wodzie, dc których przyczepiaja sie skladniki mineralne. Wskutek tego skladni¬ ki te wyplywaja na powierzchnie papki i tworza tam pienista mase, podczas gdy skladniki zloza nie podlegaja dzialaniu wspomnianego materjalu, a nawet zostaja odepchniete, i opadaja na dno. Szumowiny zawierajace czesci mineralne usuwa sie z powierzchni papki i wydobywa z nich cenne skladniki.Niniejszy wynalazek polega na odkryciu nowych srodków tworzacych szumowiny i przyciagajacych mineraly lub na kombinacji mieszanin takich srodków, zapomoca któ¬ rych udaje sie otrzymac procentowo wiecej cennych skladników, niz przy dotychczas znanych sposobach splawiania. Niniejszy wynalazek moze znalezc zastosowanie do wszystkich polaczen mineralnych, które mo¬ ga byc takze przysposabiane znanym od- dawna sposobem splawiania. Przez zastoso¬ wanie tego nowego sposobu mozliwe jest da¬ lej uzyskac pewne wolne lub surowe meta¬ le, dalej weglany, tlenki i krzemiany pew¬ nych metali, jak równiez siarczki tychze.Oprócz wyciagania metalicznych sklad-nifców z polaczen tychze, moga równiez, przy niniejszym sposobie, i pewne nie me¬ taliczne skladniki, np. grafit, siarka i t. d., wydzielac sie na powierzchni i zgrupowac.Celem wynalazku jest stworzenie proste¬ go, taniego i czynnego odczynnika, który moze byc zastosowany wprost w papce, bez mieszania tej ostatniej i który posiada duze powinowactwo skladnikówmineralnychuzy¬ tej rudy, a zarazem wytwarza gesta, ciezka, malo porowata piane, utrzymujaca skladni¬ ki mineralne na powierzchni papki, przy- czem piana ta wynosi na powierzchnie nie- tylko te mineralne polaczenia, które mozna takze wydobyc przez splawianie olejem, lecz takze te metale i mineraly, do których znaine dotychczas sposoby splawiania ole¬ jem nie mogly byc stosowane.Dalszym celem wynalazku jest wytwo¬ rzenie pieniacego sie odczynnika, który mo¬ ze znalezc zastosowanie w polaczeniu z ole- jowemi materjalami zbiorczemi, uzywanemi przy splawianiu olejem, lecz jest tanszy od uzywanych dotad, pieniacych sie olejów i jest lepszy od tych ostatnich, ze wzgledu na wieksza zdolnosc przyciagania i zbierania oddzielanych skladników papki.Wynalazek obejmuje zalstosowahte smo¬ ly zywicznej lub drzewnej, lub polaczenia ich, albo tez wiekszej liczby róznych smól W galaretowatym roztworze, jako srodka szumujacego i przyciagajacego, a takze zbie¬ rajacego pewne skladniki. Smola, w znacze¬ niu uzywanem w tym opisie, jest stala pozo¬ staloscia suchej destylalcji zywicy i moze byc sporzadzona zd wszystkich gatunków drzew; najlepsza jest jednak smola pocho¬ dzaca z suchej destylacji tej zywicy, która sama jest pozostalostiaj destylacji parowej pinus latex.W praktyce rozpuszczal si^ smola zapo- moca mieszania jej z jakims rozpuszczalni¬ kiem. 0 ile dotychczas wiadomo, do: rozpu¬ szczania smoly zywicznej moze byc zasto¬ sowany jakikolwiek srodek rozpuszczajacy.Nastepujace substancje stosuje sie z korzy¬ scia: kaustyczna soda, potaz zracy, weglany i dwuweglany sodu i potalsu, amonjak pota¬ sowy, sole anionowe i fosforany sodu i pota¬ su, w polaczeniu z jednym z poprzednio , wspomnianych zwiazków.Stosunki ilosciowe rozpuszczalnika mo^ ga sie zmieniac w szerokich granicach; za¬ lezy to od rodzaju przysposabianej rudy i od gatunku rudy, a takze od rozmaitych pod¬ laczen tejze samej rudy.Znakomicie nadajacym sie rozpuszczal¬ nikiem jest wodny rozczyn kaustycznej so¬ dy i weglanu sodowego, Najpierw przygoto^ wuje sie rozczyn sody, a nastepnie gotuje sie mala czesc smoly zywicznej w roztwo¬ rze, dopóki mieszanina nie osiagnie gestosci syropu. Tenrozczyn, który moze byc naizwa- ny rozczynem zapasowym, rozciencza sie go¬ raca woda, az do takiego stopnia, który jest pozadany dlia odczynnika, dzialajacego w papcfe.Celem otrzymania1 pieniacego sie albo przyciagajacego zwiazku lub mieszaniny, sporzadza sie nastepnie rozczyn odczynnika przez rozpuszczenie alkalij, najlepiej kau¬ stycznej sody w wodzie. Do tego roizczynu dodaje sie nastepnie jakas metaliczna sól, weglan sodowy, fosforatn sodowy i t. d.W pewnych jednak wypadkach dla o- trzymania rozczynu odczynnika nie dodaje sie alkalij, lecz poprzestaje sie na rozczynie metalicznej soli. W tym razie mniej lub wiecej silna zawartosc alkalij w soli uczyni rozczyn alkalicznym, jednak wtedy potrzeb¬ na jest wieksza ilosc soli, niz przy równo- czesnem dodaniu do rozczynu kaustycznej sody. 0 ile byloby to pozadane, mozna równiez dodac do rozczynu zapasowego jakiegos srodka utleniajacego. Stosowanym tu srod¬ kiem utleniajacym jest nadtlenek wodoru; mala ilosc slabego rozczynu wodorowego nadtlenku w wodzie, po dodaniu do miesza¬ niny smoly i alkalij, przyczynia sie do tego, ze smola latwiej sie rozpuszcza, a równocze-snie zwieksza sie w odczynniku zdolnosc pienienia sie i przyciagania.Azeby przysposobic pewne rudy, np. ta¬ kie, które zawieraja zwiazki zelaza niepoza¬ dane w wyplawkach, dodaje sie do miesza¬ niny smoly i sody amonjaku lub jego pola¬ czen/ Amonjak podwyzsza alkalicznosc od¬ czynnika, a w polaczeniu z pewnemi rudami dziala w ten sposób, ze mozna zmniejszyc procentowy sklad sody, ewentualnie az do zera. Jesli oprócz soli lub sody i soli uzywa sie jeszcze amonjak, to mozna go dodawac wprost do papki przed dodawaniem mie¬ szaniny sody i smoly, w czasie dodawania lub tez po dodawaniu.Jesli sie uzywa amonjaku bez sody zra¬ cej, jako srodka rozpuszczajacego smole, to najlepiej jest dodac jeszcze do rozpu¬ szczalnika maly procent nadmanganianu po¬ tasu, który dziala w rozczynie utleniajaco i wywoluje wraz z amonjakiem szybki roz¬ klad smoly.Amonjak dziala w papce w ten sposób na polaczenia zelaza, ze oslabia ich powino¬ wactwo albo calkowicie je znosi, co zalezy od ilosci uzytego amonjaku. Amoiujak po¬ siada równiez te wlasciwosc, ze odpycha zloze, wskutek czego otrzymuje sie wyplaw- ki czyste.Amonjakalny skladnik odczynnika do^ stosowuje sie do rodzaju rud. W razie gdy dana ruda zawiera np. zwiazki cynku i zela¬ za, przyczem w rudzie tej niema cynku u- zytecznego, to amonjakalny skladnik od¬ czynnika moze byc tego rodzaju, ze zelazo ze zlozem rudy zostanie odepchniete, a tyl¬ ko cynk sie wydobywa. Jesli natomiast w zlozu zelazistem znaljduje sie cynk uzytecz¬ ny w polaczeniu z zelazem lub przyczepio¬ ny do niego mechanicznie, to zawartosc a- monjakalnego skladnika odbzynnikai, lub i- losc amonjaku w papce—moga byc zmniej¬ szone, ewentualnie az do zera. Zloza zela- ziste razem z cynkiem mozna potem wydzie¬ lic na powierzchnie i oddzielic cynk od ze¬ laza zapomoca dalszych procesów.Stosunek ilosciowy rozmaitych skladni¬ ków odczynnika moze byc w szerokich grani¬ cach zmieniany. Odczynnik moze byc spo¬ rzadzony w stanie zgeszczonym W celu zmniejszenia kosztów przesylki, a przy uzy¬ ciu mozna go rozcienczac wedlug potrzeby.Potrzebna ilosc odczynnika do przeprowa¬ dzenia procesu mozna okreslic z wygladu piany, znajdujacej sie na powierzchni. Jesli piana jest rzadka, slaba i wodnista lub je¬ sli jest slabo zmineralizowana, to stosunek odczynnika do papki musi byc zmieniony.Przy sporzadzaniu wyzej opisanego od¬ czynnika mozna dodac mala ilosc krzemia¬ nu sodu, albo tez domieszac go do gotowe¬ go juz rozczynu odczynnika, wzglednie do¬ dac go do papki przed, podczas lub po do¬ daniu odczynnika. Krzemian sodu przeszkai- dza podnoszeniu sie krzemowych skladni¬ ków zloza na powierzchnie, czyli przeszka¬ dza podnoszeniu sie jakichs zwiazków zela¬ zowych, które przypadkowo moga sie tam znajdowac.Tak dlugo jak opisany odczynnik jest wolny od oleju i substancyj zawierajacych oleje mozna go uzyc razem z takiemi wla¬ snie substancjami i jego zuzycie (jako srod¬ ka pieniacego), w polaczeniu z jakiemis ze znanych olejów lub substancyj olejowych, stosowanych w metodzie splawiania olejem, jest korzystniejsze, niz uzywanie samych tylko znanych olejów pieniacych.W tym ostatnim wypadku bierze sie np. mieszanine smoly weglowej i kreozotu smo¬ ly weglowej, robi sie z niej zwyklym sposo¬ bem papke, do której nowy odczynnik do¬ daje sie wedlug potrzeby. W porównaniu z dzisiejszemi sposobami splawiania olejem, oznacza to znaczny postep, a mianowicie z tego powodu, ze przy dotychczasowych spo¬ sobach olej pieniacy musi byc ubijany celem utworzenia emulsji. Z teigo powodu koniecz¬ ne jest równoczesne dodawanie oleju zbior¬ czego i pieniacego do papki lub do wody tejpapki, przyczem niema srodka umozliwiaja¬ cego przemiane oleju pieniacego i zbiorcze¬ go, wtedy gdy sie juz wytworzyla papka* Poniewaz odczynnik, podlug wynalazku, znajduje sie w stanie galaretowatym i daje sie mieszac z woda, wiec mozna go w kazdej chwili dodawac do wody w papce, przed lub podczas splawiania. Jest to nadzwyczaj korzystne, gdyz jesliby piana w czasie pro¬ cesu wykazywala niekorzystne zmiany, wte¬ dy mozna tak uregulowac doprowadzanie srodka pieniacego1, aby otrzymac pozadane warunki pracy, której nie potrzeba) przy¬ tem przerywac. Przy uzyciu nowego od¬ czynnika, jako srodka pieniacego w tern za¬ stosowaniu, mozna dodawac srodki zbiorcze i pieniace w kazdej chwili. Odczynnik smo¬ lowy dziala przy tern zastosowaniu nietylko jako srodek pieniacy, lecz, wskutek swych wlasnosci zbiorczych, przyczynia sie znacz¬ nie do ulatwienia zbierania.Odczynnik smolowy moze byc domiesza^ ny do oleju lub srodka zbiorczego zawiera¬ jacego olej, przed jego wprowadzeniem do aparatu splawiajacego. W takiej mieszaninie znajduje sie olej lub olejowe substancje lub substancje w stanie galaretowatym, przy¬ czem mieszanina jest rozpuszczalna w wo¬ dzie i moze byc dodana do papki, bez po¬ przedniego wstrzasania lub ubijania tak, ze paipke trzeba tylko tyle mieszac, ile potrze¬ ba do rozdzielenia rudy w wodzie, i aby od¬ czynnik mógl sie zetknac ze wszystkiemi czastkami rudy.Uzywanie nowego odczynnika smolowe¬ go w polaczeniu z olejem, stosowanym po¬ dlug znanych sposobów splawiania, daje nie- tylko wyzej opisane korzysci1, lecz nadaje olejowi lub olejowej substancji zdolnosci zbierania metali, weglanów, tlenków, krze¬ mianów oraz siarczków metali.Ogólne wskazówki o stosunkach rozmai¬ tych skladników odczynnika) podaje naste¬ pujace zestawienie: 1. smola 0,172 kg roztwór wody zracej 1,42 L Rczczyn odczynnika sporzadza sie naj¬ lepiej, jesli sie rozpusci 0,228 kg sody zra¬ cej w 9 1 wody.Mieszanine gotuje sie tak dlugo, az smo¬ la stanie sie plynna, o gestosci syropu. Ciecz te mozna dowolnie rozcienczac w celu o- trzymania zadanej mieszaniny. Poniewaz w sposobie splawiania stosuje sie nadzwyczaj mala ilosc czynnego materjalu (smoly), wiec tern latwiej jest odmierzyc czynny ma- terjal zawarty w papce, im wiecej mieszani¬ na jest rozcienczona. Jezeli zas mieszanina ta jest zgeszczona, to ilosc potrzebna na jed¬ na tonne rudy odmierza sie w cm3.Zaleznie od potrzeby mozna tez dodac do mieszaniny jakikolwiek srodek utleniaja¬ cy, np. wodorowy nadtlenek, -przez co osia¬ ga sie szybkie rozdzielanie sie smoly i czyst¬ sze wyplawki.Zamiast sody zracej jako rozpuszczalni¬ ka smoly, mozna tez uzyc soli takiego alka¬ licznego metalu, jak weglan sodowy lub mieszanine alkalij i soli.Jesli uzywa sie amonjaku, jako rozpu¬ szczalnika smoly, to odpowiedni sklald mie¬ szaniny jest nastepujacy: 2. smola 0,057 kg amonjak 12y2% 0,043 „ nadmanganian potasu w roztwo¬ rze 0,029 „ woda 0,115 „ Mieszanine te gotuje sie i miesza doklad¬ nie, az do rozpuszczenia sie smoly, poczem rozciencza sie ja woda, do pozadanej gesto¬ sci.W celu sporzadzenia rozczynu nadman¬ ganianu potasu, rozpuszcza sie 0,008 kg nadmanganianu potasu w 1,14 1 goracej wody.Do sporzadzania odczynnika pieniacego i zbierajacego przy uzyciu oleju lub olejo¬ wej substancji, wzieto dla przykladu smole z wegla i kreozot smoly weglowej, jako o- lej. Rozumie sie jednak, ze zamiast smoly z wegla lub kreozotu mozna uzyc innych, zna¬ nych olejów zbiorczych lub fch mieszanin.3. smola z wegla kreozot smoly weglowaj smola soda zraca krzemian sodu woda 5 cm3 5 cm3 0,015 kg 0,005 „ 2,5 cm3 200 cm3 Sode zraca rozpuszcza sie w wodzie i do¬ daje krzemianu sodowego. Smole z wegla i kreozot miesza sie razem. Smole dodaje sie do roztworu sody i gotuje mieszanine, az smola bedzie plynna, a nastepnie studzi sie te mieszanine. Mieszanine smoly i kreozotu wprowadza sie do uprzednio wskazanej mieszaniny, a skoro maisa zostanie gruntow¬ nie wymieszana, rozciencza sie ja przez do¬ danie 200 cm3 wody. Smole i kreozot mozna dodac do zimnej mieszaniny smoly, jednak lepiej dodawac do tejze mieszaniny jeszcze cieplej. Uzyskana mieszanina jest odczynni¬ kiem pieniacym i zbiorczym. Zamiast smoly z wegla i kreozotu smoly z wegla, jak w w przykladzie 3, mozna zastosowac smcle gazu wodnego, w nastepujacy sposób: 4. smola smola gazu wodnego soda zraca krzemian sodu woda 0,050 kg 30 cm3 10 cm3 2,5 cm3 1 litr.Sriiole gazu wodnego, smole i sode zra¬ ca topi sie razem i dodaje powoli goraca wode. Krzemian sodu moze byc stopiony ra¬ zem z innemi skladnikami, jednak lepiej do¬ dac go po dodaniu goracej wody.Zamiast sody zracej mozna uzyc wegla¬ nu sodowego, W tym wypadku daje sie go 20 cm3. Jesli uzywa sie obydwa te srodki równoczesnie, to nalezy wziac 5 cm3 sody zracej i 10 cm3 weglanu sodu.Wraz ze smola z wegla lub z kreozotem lub wreszcie z jednym z nich, mozna uzyc takze smoly gazu wodnegoi, w tym samym stosunku.Do kazdego z powyzszych odk^yimikow moze byc dodany 10% roztwór slabego kwa¬ su, np. kwasu barowego.Wspomniana we wszystkich powyzszych przykladach smola nie jest istotnie rozpu¬ szczona lub plynna, lecz znajduje sie w sta¬ nie galaretowatym.Przy stosowaniu odczynnika dodaje sie go poczatkowo do papki mala ilosc, a nastep¬ nie, odpowiednio do wygladu papki, powiek¬ sza ja lub tez dodawanie przerywa; im mniejsza jest ilosc czynnego materjalu, tern lepszy jest wynik.Gestosc papki moze byc rózna. Przy przysposobianiu pewnych rud moze sie ona skladac z 2x/2 czesci wody i jedhej czesci rudy, podczas gdy w innych wypadkach mo¬ ze byc ten stosunek podwyzszany do 5 lub 6 czesci wody na jedna czesc rudy.Zamiast gotowac skladniki mieszaniny odczynnika, w powyzej opisany sposób, mozna go uzyskac bez ogrzewania skladni¬ ków zapomcca amonjaku, zwlaszcza gdy w rozpuszczalniku smoly znaJjduje sie ten c- statni, lub inna lotna substancja.W powyzszym sposobie splawiania wiek¬ sza czesc czynnych skladników odczynnika, wraz z tworzacemi sie bankami, wychodzi na powierzchnie tak, ze usuwa sie je z aparatu do splawiania wraz z wyplawkami. Wspo¬ mniane materjaly moga byc od wyplywków oddzielone i uzyte ponownie.Czesc czynnego materj alu pozostaje prawdopodobnie w wodnej papce i ulega stracie. Zloze mineralne moze byc oddzie¬ lone od wody i uzyte ponownie, przez co zmniejsza sie ilosc koniecznego dodatku od¬ czynnika do swiezej papki.Do sporzadzenia odczynnika i papki u- zyto wody wodociagowej gminy Brooklyn w miescie i stanie Nowy Jork. Woda uzywana w miescie Torontow Kanadzie dala te same wyniki1. Wobec tego .mozna przyjac, ze dó tego celu nadaje sie kazda], mniej wiecej, czysta woda Przy uzywalniu wyzej wymienionych 4»d-czynników, podlug przykladów i i 2, doda¬ nie malej ilosci krzemianu sodu wywiera ta¬ ki wplyw, ze do pewnej granicy jest utrud¬ nione podnoszenie sie zloza, wskutek czego otrzymane wyplawki sa czystsze, Przy dodaniu malej ilosci stearynjanu sody lub podobnej soli, odczynniki wedlug przykladów 1 i 2 moga podnosic do papki weglany, tlenkii krzemiany metali oraz ich siarczki.W razie potrzeby mozna dodac, z do¬ brym skutkiem, do któregos z powyzszych odczyników maly procent alunu, co wplywa dobrze przy przysposabianiu pewnych rud.Mozna takze dodac do któregos z powyz¬ szych odczynników maly procent kazeiny, która rozpuszcza sie w bardzo rzadkim al¬ kalicznym roztworze wody. Sadzac z pozo¬ ru, kazeina wzmacnia stale lub galaretowa¬ te materjaly w mieszaninie i utrudnia ich o padanie.Co sie tyczy rezultatów, osiagnietych przy stosowaniu nowego sposobu splawiania, to odczynnik podlug przykladu 3, z 1500 g chalkopirytu i rudy boro-miedzianej z ko¬ palni Dergy w Stanie Virginja w Sta¬ nach Zjednoczonych Ameryki, uzyty w polaczeniu z papka, zlozona z jednej czesci1 rudy i 4 czesci wody, w próbnej ma¬ szynie Janneya dal w przeciagu 15 minut wynik nastepujacy: * w g w °/0 glówki. 1500,00 4,08 61,20100 pierwsze wyplawki 122,80 44,05 54,09 88,3 drugie wyplawki 34,80 12,11 4,21 6,8 sredni materjal 270,20 0,65 1,76 2,8 nietrwaly „ 1070,60 0,08 0,86 1,4 zysk 1498,40 60,92 97,9 Próba ta dala wyplawki zawierajace 97% miedzi. Maszyna uzywalna posiadala objetosc, która odpowiadala jednej trzeciej czesci uzytej papki tak, ze papka przepu¬ szczona byla W trzech okresalch roboczych.Strate miedzi w wysokosci 0,7% mozna wy¬ tlumaczyc jej przyczepianiem sie do ma¬ szyny i scian, W wiekszej maszynie mozna- by przynajmniej czesc tej straty odzyskac w wyplawkach, W próbie, w której odczynnik podlug przykladu 1 zmieniono przez to, ze uzyto zamiast sody zracej1 30 g weglanu sodowe¬ go, wzieto okaz rudy z kopalni Navajo, przy Flagstaff w stanie Arizona w Stanach Zjed¬ noczonych Ameryki. Ruda ta zawierala we¬ glan miedzi bez siarczku miedzi, przyczem próba wykonana zostala z 100 g rudy, w laboratoryjnej maszynie Janneya i dala na¬ stepujace wyniki; glówki 4,21% miedzi wyplawki 14,38% „ nietrwaly materjal 0,128 % „ Zysk w wyplawkach wynosi 28 g, to znaczy 95,6% zawartosci miedzi w rudzie.Próba ze 100 g tej samej rudy z od¬ czynnikiem, podlug przykladu 2, dala naste¬ pujace wyniki: glówki 100 g Próba 2,17°/0miedzi wyplawki 22 „ „ 8,00% „ nietrwaly materjal 78 „ „ 0,29% „ Zysk z 22 g wyplawków wskazywal o- trzymanie 81,1% skladników miedzi w ru¬ dzie.Zrobiono równiez próbe z 2000 g "rudy siarczku miedzi kopalni Pool's w Stanie Virginia w Stanach Zjednoczonych Ame¬ ryki podlug przykladu 1 z wynikiem 4,3% miedzi.Wynik tej próby byl nastepujacy: glówki 2000 g — wynik próby 4,36% miedzi wyplawki 165,lj — wynik próby 41,3% miedzi sredni materjal 473,5 g — wynik próby 3,34% miedzi nietrwaly materjal 1344,7 g — wynik próby 4,23% miedz — 6 —Uzyskanie miedzi w wyplawkach i w po¬ srednim materjale wynosilo 84 g co oznacza¬ lo zysk 90,3% skladników miedzi w radzie.W próbie, w której odczynnik skladal sie ze smoly, sody zracej, weglanu sodu, stearynjanu sodu i malego procentu alunu uzyto 50 g weglanowej rudy z kopalni Na- vajo, której próbka zawierala 8,94% miedzi!, przyczem uzyskano wyplawków 12 g z za¬ wartoscia 24,25% miedzi, posredniego ma- terjalu 18 g z zawartoscia 5,70% miedzi i nietrwalego materjalu 20 g, który zawieral 1,91% miedzi.Zysk z wyplawków i z posredniego ma- terjalu wynosil 88,3%. • PL