WO1991015298A1 - Verfahren zur gewinnung von mineralien aus nichtsulfidischen erzen durch flotation - Google Patents

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WO1991015298A1
WO1991015298A1 PCT/EP1991/000555 EP9100555W WO9115298A1 WO 1991015298 A1 WO1991015298 A1 WO 1991015298A1 EP 9100555 W EP9100555 W EP 9100555W WO 9115298 A1 WO9115298 A1 WO 9115298A1
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monoamides
collectors
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Beatrix Kottwitz
Berthold Schreck
Rita Köster
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Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
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    • B03D2203/04—Non-sulfide ores

Definitions

  • the invention relates to a process for the extraction of minerals from non-sulfidic ores by flotation, in which dicarboxylic acid N-alkylmonoamides, optionally in a mixture with other anionic or nonionic surfactants, are used as collectors.
  • flotation is a generally used sorting process that is used to process mineral ores.
  • the ore is first crushed and dry, but preferably ground wet and suspended in water.
  • a collector is then added, often in conjunction with other reagents, which include foaming agents, regulators, pushers (deactivators) and / or Beieber (activators), to help separate the valuable minerals from the gangue minerals in the ore during the subsequent flotation.
  • foaming agents regulators, pushers (deactivators) and / or Beieber (activators)
  • deactivators pushers
  • Beieber activators
  • the collector causes the surface of the minerals to become hydrophobic, so that these minerals adhere to the gas bubbles formed during the aeration.
  • the mineral components are made hydrophobic selectively in such a way that the undesirable components of the ore do not adhere to the gas bubbles and back remain while the mineral-containing foam is stripped off and processed.
  • the aim of the flotation is to extract the mineral of value from the ores in the highest possible yield and at the same time to obtain the best possible enrichment of the mineral.
  • anionic or cationic surfactants are predominantly used as collectors. These have the task of adsorbing as selectively as possible on the surface of the valuable minerals in order to ensure a high concentration in the flotation concentrate.
  • the collectors should develop a stable, but not too stable, flotation foam.
  • collectors frequently used in the flotation of non-sulfidic ores, such as. B. fatty acids or alkyl sulfosuccinates [Germanfertigungstechnik, 26, 632 (1985)], but in many cases do not lead to a satisfactory application of the valuable minerals in economically acceptable collector quantities.
  • the object of the invention was therefore to provide collectors with improved properties in the sense of a more economical design of the flotation process.
  • the invention relates to a process for the extraction of minerals from non-sulfidic ores by flotation, in which ground ore is mixed with water to form a suspension, air is introduced into the suspension in the presence of a reagent system and the resulting foam is separated off together with the floating solids contained therein, and also as a collector Dicarboxylic acid N-alkyl monoamides are used which follow one of the formulas (I) to (V),
  • R 1 -NH-CO-CH COOX (III)
  • R 1 is an aliphatic hydrocarbon radical having 5 to 22 carbon atoms and 0, 1, 2 or 3 double bonds
  • m is a number from 1 to 10
  • X is hydrogen, an alkali metal or an ammonium radical.
  • salt-type minerals e.g. B. fluorite, Scheel it, barite, apatite, iron oxides and other metal oxides, e.g. B. to understand the oxides of titanium and zirconium, as well as certain silicates and aluminosilicates.
  • the dicarboxylic acid N-alkyl monoamides are known substances that can be prepared using the relevant methods of preparative organic chemistry.
  • a suitable method is e.g. B. in reacting dicarboxylic acid monoesters or anhydrides with primary amines ["Organikum", VEB Deutscher Verlag der Sciences, 1976, pp.508ff., C.Ferri, "Reactions of Organic Synthesis, Thieme Verlag, Stuttgart, 1978, pp.220ff].
  • the dicarboxylic acid component of the dicarboxylic acid N-alkyl monoamides is derived, for example, from maleic acid, fumaric acid, malonic acid, succinic acid, itaconic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azealic acid, sebacic acid, undecanedioic acid or dodecanedioic acid.
  • the amide component of the dicarboxylic acid N-alkyl monoamides is derived from primary fatty amines of the formula (VI)
  • Fettamines of the type mentioned are z. B. obtained by reaction of fatty acids with ammonia and subsequent high-pressure hydrogenation of the fatty acid nitriles formed as an intermediate.
  • Typical fatty acids which are suitable for the production of primary fatty amines are caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, palmitoleic acid, stearic acid, oleic acid, elaidic acid, petroselinic acid, linoleic acid, linolenic acid, gadoleic acid, arachidonic acid, behenic acid or erucic acid.
  • the fatty acids can also be present as technical mixtures, such as those found in B. in the pressure splitting of natural fats and oils, for example coconut oil, palm oil, palm kernel oil, rape oil, sunflower oil or beef tallow. Accordingly, both the primary fatty amines and their order Settlement products with dicarboxylic acids also represent technical mixtures.
  • Malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid and itaconic acid N-alkylmonoamides have particularly favorable collector properties and are therefore preferably used for the extraction of minerals from non-sulfidic ores by flotation.
  • Dicarboxamides with particularly favorable collector properties are also present when R 1 in one of the formulas (I) to (V) represents an alkyl or alkenyl radical having 12 to 18 carbon atoms, in particular a mixture of alkyl and alkenyl radicals, which is derived from the crude one or the hydrogenated coconut or tallow fatty acid is derived.
  • the process according to the invention allows the use of the dicarboxylic acid N-alkyl monoamides as collectors for the extraction of minerals from non-sulfidic ores by flotation alone or in the presence of further anionic or nonionic surfactants.
  • anionic surfactants are to be understood as meaning fatty acids, alkyl sulfates, alkyl ether sulfates, alkyl sulfosuccinates, alkyl sulfosuccinamates, alkyl benzene sulfonates, alkyl sulfonates, petroleum sulfonates, acyl lactylates, sarcosides, alkyl phosphates and alkyl ether phosphates. All of these anionic surfactants are known compounds whose preparation - unless stated otherwise - is described, for example, in J. Falbe, U.
  • Suitable fatty acids are in particular the straight-chain fatty acids of the formula (VII) obtained from vegetable or animal fats and oils, for example by splitting fat and, if appropriate, fractionation and / or separation by the crosslinking process.
  • R 3 -COOY (VII) in which R 3 represents an aliphatic hydrocarbon radical having 12 to 18 carbon atoms and 0, 1, 2 or 3 double bonds and Y represents an alkali metal, alkaline earth metal or an ammonium radical.
  • the sodium and potassium salts of oleic and tall oil fatty acids are of particular importance.
  • Suitable alkyl sulfates are the water-soluble salts of sulfuric acid semiesters of fatty alcohols of the formula (VIII),
  • Suitable alkyl ether sulfates are the water-soluble salts of sulfuric acid semiesters of fatty alcohol polyglycol ethers of the formula (IX)
  • R 5 represents a linear or branched alkyl radical having 8 to 22, preferably 12 to 18 carbon atoms
  • R 6 represents hydrogen or a methyl group
  • n represents 1 to 30, preferably 2 to 15 and Z has the meaning given above.
  • Suitable alkylsulfosuccinates are sulfosuccinic acid monoesters of fatty alcohols of the formula (X),
  • R 7 represents a linear or branched alkyl radical having 8 to 22, preferably 12 to 18 carbon atoms and Z has the meaning given above.
  • Suitable alkylsulfosuccinamates are sulfosuccinic acid monoamides of fatty amines of the formula (XI)
  • R 8 represents a linear or branched alkyl radical having 8 to 22, preferably 12 to 18 carbon atoms and Z has the meaning given above.
  • Suitable alkylbenzenesulfonates are substances of the formula (XII)
  • Suitable alkyl sulfonates are substances of the formula (XIII)
  • Suitable petroleum sulfonates are substances which are obtained by reacting lubricating oil fractions with sulfur trioxide or oleum and then neutralizing with sodium hydroxide solution. Products in which the hydrocarbon radicals predominantly have chain lengths of 8 to 22 carbon atoms are particularly suitable here.
  • Suitable acyl lactylates are substances of the formula (XIV)
  • R 11 represents an aliphatic, cycloaliphatic or alicyclic, optionally substituted by hydroxyl group hydrocarbon radical having 7 to 23 carbon atoms and 0, 1, 2 or 3 double bonds and Z has the meaning given above.
  • acyl lactylates in flotation is described in DE-A-3238060.
  • Suitable sarcosides are substances of the formula (XV)
  • R 12 represents an aliphatic hydrocarbon radical having 12 to 22 carbon atoms and 0, 1, 2 or 3 double bonds.
  • Suitable alkyl phosphates and alkyl ether phosphates are substances of the formulas (XVI) and (XVII),
  • R 13 and R 14 independently of one another are an alkyl or alkenyl radical having 8 to 22 carbon atoms and p and q in the case of the alkyl phosphates are zero, in the case of the alkyl ether phosphates are numbers from 1 to 15 and Z has the meaning given above.
  • the phosphates can be present as mono- or diphosphates. Mixtures of mono- and dialkyl phosphates are preferably used in this case, as they arise in the technical production of such connections.
  • nonionic surfactants are to be understood as meaning fatty alcohol polyglycol ethers, alkylphenol polyglycol ethers, fatty acid polyglycol esters, fatty acid amide polyglycol ethers, fatty amine polyglycol ethers, mixed ethers, hydroxy mixed ethers and alkyl glycosides. All of these nonionic surfactants are known compounds, the preparation of which - unless stated otherwise - e.g. in J.Falbe, U.
  • Hasserodt ed.
  • Catalysts ed.
  • surfactants ed.
  • mineral oil additives e.g., mineral oil additives
  • J.Falbe ed.
  • Suitable fatty alcohol polyglycol ethers are addition products of an average of n moles of ethylene and / or propylene oxide onto fatty alcohols, which follow the formula (XVIII)
  • R 15 is a linear or branched alkyl radical having 8 to 22, preferably 12 to 18 carbon atoms
  • R 6 is hydrogen or a methyl group
  • n is a number from 1 to 30, preferably 2 to 15.
  • Suitable alkylphenol polyglycol ethers are adducts of an average of n moles of ethylene and / or propyl englycol with alkyl phenols which follow the formula (XIX) R 16 -C 6 H 4 - (OCH 2 ) n OH (XIX)
  • R 16 represents an alkyl radical having 4 to 15, preferably 8 to 10 carbon atoms and R 6 and n have the meanings given above.
  • Suitable fatty acid polyglycol esters are adducts of an average of n moles of ethylene and / or propylene oxide with fatty acids which follow the formula (XX)
  • R 17 represents an aliphatic carbon radical having 5 to 21 carbon atoms and 0, 1, 2 or 3 double bonds and R 6 and n have the meanings given above.
  • Suitable fatty acid amide polyglycol ethers are adducts of an average of n moles of ethylene and / or propylene oxide with fatty acid amides which follow the formula (XXI)
  • R 18 -CO-NH OCH 2 n OH (XXI) in which R 18 represents an aliphatic hydrocarbon radical having 5 to 21 carbon atoms and 0, 1, 2 or 3 double bonds and
  • Suitable fatty amine polyglycol ethers are addition products of an average of n moles of ethylene and / or propylene oxide onto fatty amines which follow the formula (XXII)
  • Suitable mixed ethers are reaction products of fatty alcohol polyglycol ethers with alkyl chlorides of the formula (XXIII),
  • R 20 represents an aliphatic carbon radical having 6 to 22 carbon atoms and 0, 1, 2 or 3 double bonds
  • R 20 represents an alkyl radical having 1 to 4 carbon atoms and R 6 and n have the meanings given above.
  • Suitable hydroxy mixed ethers are substances of the formula (XXIV)
  • R 21 represents an alkyl radical having 6 to 16 carbon atoms
  • R 22 represents an alkyl radical having 1 to 4 carbon atoms
  • R 6 and n have the meanings given above.
  • the preparation of the hydroxy mixed ethers is described in German patent application DE-A-37 23 323.
  • Suitable alkyl glycosides are substances of the formula (XXV)
  • G is preferably a glucose unit and x is a number from 1.1 to 1.6.
  • the preparation of the alkyl glycosides is described, for example, in German patent application DE-A-3723826.
  • dicarboxylic acid N-alkylmonoamides are used not alone, but in a mixture with other anionic or nonionic surfactants, these mixtures advantageously have a content of 5 to 95% by weight, preferably 10 to 60% by weight of dicarboxylic acid N- alkyl monoamide.
  • the surfactant mixture must be used in a certain minimum amount. However, a maximum amount of surfactant mixture must not be exceeded, since otherwise the foam formation becomes too strong and the selectivity towards the valuable minerals decreases.
  • the amounts in which the dicarboxylic acid N-alkylmonoamides to be used according to the invention or their mixtures with other anionic or nonionic surfactants are used depend on the type of ores to be floated and on their content of valuable minerals. As a result, the quantities required can be used fluctuate within wide limits.
  • the dicarboxylic acid N-alkylmonoamides to be used according to the invention or their mixtures with anionic or nonionic surfactants are used in amounts of 50 to 2000, preferably 100 to 1500 g, per ton of crude ore.
  • the method according to the invention includes the use of reagents customary for flotation, such as foaming agents, regulators, activators, deactivators, etc.
  • the flotation is carried out under the conditions of the methods of the prior art.
  • a preferred area of application of the method is the floating of salt-type minerals, in particular apatite ores.
  • NC 16/18 alkyl itaconic acid monoamide Na salt 11.2 g (0.1 mol) of itaconic anhydride, dissolved in 100 ml of acetone, were placed in a 250 ml three-necked flask equipped with a dropping funnel, stirrer, internal thermometer and reflux condenser. 25.5 g (0.1 mol) of primary C 15/18 alkylamine (Genamin (R) TA 100D, Fa. Hoechst) were added dropwise, the reaction mixture heating to 55-60 ° C. and refluxing started boiling. After the addition had ended, the mixture was allowed to cool to room temperature and 4 g of sodium hydroxide were added to the solution in the form of a 1 N solution. The reaction mixture was then stirred at 50 ° C. for 30 min and then concentrated to dryness in vacuo. The yield of NC 16/18 - alkyl itaconic acid monoamide Na salt was 95% of the theoretical amount.
  • NC 12/18 alkyl succinic acid monide Na salt was 96% of the theoretical amount.
  • the flotation task had the following grain size distribution:
  • the collectors according to the invention were used alone and in combination with an alkyl sulfosuccinate Na / NH 4 salt (B1) as co-collectors.
  • a combination of technical oleic acid (B2) with the aforementioned alkyl sulfosuccinate Na / NH 4 salt in a mixing ratio of 70:30 parts by weight was used as the reference substance. All dosage information relates to the active substance content of the products.
  • the flotation was carried out in the 1-1 cell of a Denver laboratory flotation machine type D1. Water of 3 ° d was used as the flotation water; the cloud density during pre-flotation was approx. 500 g / l.
  • Corn starch was used as a pusher for the iron-containing gait, which had previously been mixed with 0.25 times the amount of 50 wt. % sodium hydroxide solution had been digested.
  • the dose of the trigger was 500 g / t.
  • the pH of the slurry was adjusted to 9.5 with sodium hydroxide.
  • the conditioning of the reagents was carried out with stirring at a stirrer speed of 1000 rpm, the conditioning time for pushers and collectors was 5 minutes in each case. Flotation was also carried out at a speed of 1000 rpm, the flotation time was approximately 4 minutes, during which the flotation foam was removed manually.
  • the flotation concentrate of the preliminary flotation tips was added to the 1-1 cell without the addition of reagents and flotated at 1000 rpm for about 4 minutes.
  • Examples 1 and 2 and comparative example 1 were each carried out with one cleaning stage. The results obtained are summarized in Table 1.
  • Example 1 shows that when using a collector according to the invention, a salable apatite concentrate with a considerably lower collector dosage can be floated compared to a comparable standard product consisting of the known collectors B1 and B2 (comparative example V1).
  • Example 2 shows that when combining an inventive
  • Floaters can be floated with an alkyl sulfosuccinate Na / NH 4 salt as a co-collector of highly enriched apatite concentrates without a significant loss of P 2 O 5 output.
  • the flotation task had the following grain size:
  • the flotation was carried out in the 2-1 cell of a Denver laboratory flotation machine type D1; the cleaning stages (3 and 4) were carried out in the 1- 1 cell from Example 1.
  • flotation water became
  • Examples 3-6 show that when the collectors according to the invention are used alone or in a mixture with alkyl sulfosuccinate Na / NH 4 salt as co-collectors, apatite concentrates that can be sold with a lower collector dosage can be obtained compared to the comparison standard Na oleate.
  • Another advantage of using the collectors according to the invention is the saving of up to two complex cleaning stages.
  • the ore was already ground up in the slurry. After the wet sieving, a particle size fraction of 50-100 ⁇ m was used as the task. A modified Hallimond tube with a volume of 165 ml and a stirring speed of 400 rpm was used as the flotation cell. 2 g of ore (dry content) were conditioned and floated at pH 10 (adjusted with sodium hydroxide) in water at 20 ° d (calcium ions only). The conditioning time for the hardening water was 5 minutes, for the collector 10 minutes; the flotation was carried out over a period of 2 minutes.
  • the collectors according to the invention were used alone or in a mixture with co-collectors.
  • the alkyl sulfosuccinate (B1, comparative experiments V3 and V4) and a mixture of B1 and technical oleic acid (V5) were used as reference substances.
  • the results of the flotation tests are summarized in Table 3.
  • Examples 7-10 show that with a comparable phosphorus content in the concentrate, the mass and thus that Applying phosphate is improved by using the collectors according to the invention alone or in combination with conventional co-collectors.

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Abstract

Dicarbonsäure-N-alkylmonoamide, gegebenenfalls im Gemisch mit weiteren anionischen oder nichtionischen Tensiden, eignen sich als Sammler zur Flotation nichtsulfidischer Erze, insbesondere Apatit.

Description

Verfahren zur Gewinnung von
Mineralien aus nichtsulfidischen Erzen durch Flotation
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Mineralien aus nichtsulfidischen Erzen durch Flotation, bei dem man Dicarbonsäure-N-alkylmonoamide, gegebenenfalls im Gemisch mit weiteren anionischen oder nichtionischen Tensiden, als Sammler einsetzt.
Zur Abtrennung von Wertmineralien von der Gangart ist die Flotation ein allgemein angewandtes Sortierverfahren, das der Aufbereitung von mineralischen Erzen dient. Üblicherweise wird hierbei das Erz zunächst zerkleinert und trocken, vorzugsweise aber naß vermählen und in Wasser suspendiert. Im Anschluß wird ein Sammler, häufig in Verbindung mit weiteren Reagenzien, zu denen Schäumer, Regler, Drücker (Desaktivatoren) und/oder Beieber (Aktivatoren) gehören, zugegeben, der die Abtrennung der Wertminerale von den Gangartmineralien des Erzes bei der anschließenden Flotation unterstützt. Bevor in die Suspension Luft eingeblasen wird, um an ihrer Oberfläche Schaum zu erzeugen und die Flotation in Gang zu setzen, läßt man diese Reagenzien üblicherweise eine gewisse Zeit auf das feingemahlene Erz einwirken (Konditionieren). Der Sammler bewirkt eine Hydrophobierung der Oberfläche der Minerale, so daß ein Anhaften dieser Minerale an den während der Belüftung gebildeten Gasblasen stattfindet. Die Hydrophobierung der Mineralbestandteile erfolgt selektiv in der Weise, daß die unerwünschten Bestandteile des Erzes nicht an den Gasblasen anhaften und zurück bleiben, während der mineralhaltige Schaum abgestreift und weiterverarbeitet wird. Das Ziel der Flotation besteht darin, das Wertmineral der Erze in möglichst hoher Ausbeute zu gewinnen und dabei gleichzeitig eine möglichst gute Anreicherung des Wertminerals zu erhalten.
Bei der flotativen Aufbereitung nichtsulfidischer Erze werden als Sammler überwiegend anionische oder kationische Tenside eingesetzt. Diesen kommt die Aufgabe zu, an der Oberfläche der Wertmineralien möglichst selektiv zu adsorbieren, um eine hohe Anreicherung im Flotationskonzentrat sicherzustellen. Außerdem sollen die Sammler einen tragfähigen, aber nicht zu stabilen Flotationsschaum entwickeln.
Die bei der Flotation nichtsulfidischer Erze häufig verwendeten Sammler, wie z. B. Fettsäuren oder Alkylsulfosuccinate [Aufbereitungstechnik, 26, 632 (1985)], führen jedoch in vielen Fällen bei ökonomisch vertretbaren Sammlermengen nicht zu einem befriedigenden Ausbringen der Wertminerale.
Aufgabe der Erfindung war es daher, im Sinne einer wirtschaftlicheren Gestaltung des Flotationsprozesses Sammler mit verbesserten Eigenschaften zur Verfügung zu stellen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von Mineralien aus nichtsulfidischen Erzen durch Flotation, bei dem man gemahlenes Erz mit Wasser zu einer Suspension mischt, in die Suspension in Gegenwart eines Reagenziensystems Luft einleitet und den entstandenen Schaum zusammen mit den darin enthaltenen flotierten Feststoffen abtrennt, und bei dem ferner als Sammler Dicarbonsäure-N-alkylmonoamide verwendet werden , die einer der Formeln (I) bis (V) folgen ,
R1-NH-CO-(CH2)mCOOX (I)
R1-NH-CO-CH=CH-COOX (II) 3
R1-NH-CO-CH=
Figure imgf000005_0001
COOX (III) R1-NH-CO-CH2 OOX
Figure imgf000005_0002
(IV) R1-NH-CO -COOX (V)
Figure imgf000005_0003
in denen R1 für einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen, m für Zahlen von 1 bis 10 und X für Wasserstoff, ein Alkalimetall oder einen Ammoniumrest steht.
Unter nichtsulfidischen Erzen sind im Sinne der vorliegenden Erfindung Salztypminerale, z. B. Fluorit, Scheel it, Baryt, Apatit, Eisenoxide und andere Metalloxide, z. B. die Oxide des Titans und Zirkons, sowie bestimmte Silicate und Alumosilicate zu verstehen.
Die Dicarbonsäure-N-alkylmonoamide stellen bekannte Substanzen dar, die nach den einschlägigen Methoden der präparativen organischer Chemie hergestellt werden können. Ein geeignetes Verfahren besteht z. B. darin, Dicarbonsäuremonoester oder -anhydride mit primären Aminen umzusetzen ["Organikum", VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, 1976, S.508ff., C.Ferri, "Reaktionen der organischen Synthese, Thieme Verlag, Stuttgart, 1978, S.220ff].
Die Dicarbonsäurekomponente der Dicarbonsäure-N-alkylmonoamide leitet sich beispielsweise von der Maleinsäure, Fumarsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Itaconsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Korksäure, Azealinsäure, Sebacinsäure, Undecandisäure oder Dodecandisäure ab.
Die Amidkomponente der Dicarbonsäure-N-alkylmonoamide leitet sich von primären Fettaminen der Formel (VI) ab,
R2-NH2 (VI) in der R2 für einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen steht.
Fettamine der genannten Art werden z. B. durch Umsetzung von Fettsäuren mit Ammoniak und anschließende Hochdruckhydrierung der als Zwischenprodukt gebildeten Fettsäurenitrile erhalten. Typische Fettsäuren, die sich zur Herstellung primärer Fettamine eignen, sind Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmitoleinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Gadoleinsäure, Arachidonsäure, Behensäure oder Erucasäure.
Wie in der Fettchemie üblich, können die Fettsäuren auch als technische Gemische vorliegen, wie sie z. B. bei der Druckspaltung von natürlichen Fetten und Ölen, beispielsweise Kokosöl, Palmöl, Palmkernöl, Rüböl, Sonnenblumenöl oder Rindertalg anfallen. Dementsprechend können sowohl die primären Fettamine, als auch deren Um Setzungsprodukte mit Dicarbonsäuren ebenfalls technische Gemische darstellen.
Malonsäure-, Bernsteinsäure- Glutarsäure, Adipinsäure- und Itaconsäure-N-alkylmonoamide besitzen besonders günstige Sammlereigenschaften und werden daher bevorzugt zur Gewinnung von Mineralien aus nichtsulfidischen Erzen durch Flotation eingesetzt.
Dicarbonsäureamide mit besonders günstigen Sammlereigenschaften liegen ebenfalls vor, wenn R1 in einer der Formeln (I) bis (V) für einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, insbesondere für ein Gemisch von Alkyl- und Alkenylresten steht, das von der rohen oder der hydrierten Kokos- oder Taigfettsäure abgeleitet ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt den Einsatz der Dicarbonsäure-N-alkylmonoamide als Sammler für die Gewinnung von Mineralien aus nichtsulfidischen Erzen durch Flotation allein oder in Gegenwart von weiteren anionischen oder nichtionischen Tensiden.
Unter anionischen Tensiden sind im Sinne der Erfindung Fettsäuren, Alkylsulfate, Alkylethersulfate, Alkylsulfosuccinate, Alkylsulfosuccinamate, Alkylbenzolsulfonate, Alkylsulfonate, Petrolsulfonate, Acyllactylate, Sarcoside, Alkylphosphate und Alkyletherphosphate zu verstehen. Bei allen diesen anionischen Tensiden handelt es sich um bekannte Verbindungen, deren Herstellung - sofern nicht anders angegeben - z.B. in J.Falbe, U.Hasserodt (ed.), "Katalysatoren, Tenside und Mineralöladditive, Thieme Verlag, Stuttgart, 1978 126-149 oder J.Falbe (ed.) "Surfactants in Consumer Products", Springer Verlag, Berlin, 198654-124 beschrieben ist. Als Fettsäuren kommen hier vor allem die aus pflanzlichen oder tierischen Fetten und Ölen, beispielsweise durch Fettspaltung und gegebenenfalls Fraktionierung und/oder Trennung nach dem Umnetz- verfahren, gewonnenen geradkettigen Fettsäuren der Formel (VII) in Betracht,
R3-COOY (VII) in der R3 für einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen und Y für ein Alkali-, Erdalkalimetall oder einen Ammoniumrest steht. Eine besondere Bedeutung kommt hierbei den Natrium- und Kaliumsalzen der Öl- und der Tallölfettsäure zu.
Als Alkylsulfate eignen sich die wasserlöslichen Salze von Schwefelsäurehalbestern von Fettalkoholen der Formel (VIII),
R4-O-SO3Z (VIII) in der R4 für einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und Z für ein Alkali- metall oder einen Ammoniumrest steht.
Als Alkylethersulfate eignen sich die wasserlöslichen Salze von Schwefelsäurehalbestern von Fettalkoholpolyglycolethern der Formel (IX),
R5-(OCH2 nOSO3Z (IX)
Figure imgf000008_0001
in der R5 für einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, R6 für Wasserstoff oder eine Methylgruppe und n für 1 bis 30, vorzugsweise 2 bis 15 steht und Z die oben angegebene Bedeutung besitzt.
Als Alkylsulfosuccinate eignen sich Sulfobernsteinsäuremonoester von Fettalkoholen der Formel (X),
R7-OOC-CH2 OOZ (X)
Figure imgf000009_0001
in der R7 für einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen steht und Z die oben angegebene Bedeutung besitzt.
Als Alkylsulfosuccinamate eignen sich Sulfobernsteinsäuremonoamide von Fettaminen der Formel (XI),
R8-NH-OC-CH2- OOZ (XI)
Figure imgf000009_0002
in der R8 für einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen steht und Z die oben angegebene Bedeutung besitzt.
Als Alkylbenzolsulfonate eignen sich Substanzen der Formel (XII),
R9-C6H4-SO3Z (XII) in der R9 für einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 4 bis 16, vorzugsweise 8 bis 12 Kohlenstoffatomen steht und Z die oben angegebene Bedeutung besitzt.
Als Alkylsulfonate eignen sich Substanzen der Formel (XIII),
R10-SO3Z (XIII) in der R10 für einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen steht und Z die oben angegebene Bedeutung besitzt.
Als Petrolsulfonate eignen sich Substanzen, die man durch Umsetzung von Schmierölfraktionen mit Schwefeltrioxid oder Oleum und anschließende Neutralisation mit Natronlauge erhält. Hier kommen insbesondere solche Produkte in Betracht, in denen die Kohlenwasserstoffreste überwiegend Kettenlängen von 8 bis 22 Kohlenstoffatomen aufweisen.
Als Acyllactylate eignen sich Substanzen der Formel (XIV),
R11-CO-O- COOZ (XIV)
Figure imgf000010_0001
in der R11 für einen aliphatisehen, cycloaliphatisehen oder ali- cyclischen, gegebenenfalls mit Hydroxylgruppen substituierten Kohlenwasserstoffrest mit 7 bis 23 Kohlenstoffatomen und 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen steht und Z die oben angegebene Bedeutung besitzt. Die Herstellung und Verwendung der Acyllactylate in der Flotation ist in der DE-A-3238060 beschrieben. Als Sarcoside eignen sich Substanzen der Formel (XV),
(XV)
Figure imgf000011_0001
in der R12 für einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen steht.
Als Alkylphosphate und Alkyletherphosphate eignen sich Substanzen der Formeln (XVI) und (XVII),
(XVI)
Figure imgf000011_0002
und
(XVII)
Figure imgf000011_0003
in der R13 und R14 unabhängig voneinander für einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und p und q im Falle der Alkylphosphate für Null, im Falle der Alkyletherphosphate für Zahlen von 1 bis 15 stehen und Z die oben angebene Bedeutung besitzt.
Werden die Dicarbonsäure-N-alkylmonoamide im Gemisch mit Alkyl- phosphaten oder Alkyletherphosphaten eingesetzt, können die Phosphate als Mono- oder Diphosphate vorliegen. Vorzugsweise werden in diesem Fall Gemische aus Mono- und Dialkylphosphaten eingesetzt, wie sie bei der technischen Herstellung solcher Verbindungen anfallen.
Unter nichtionischen Tensiden sind im Sinne der Erfindung Fettal- koholpolyglycolether, Alkylphenolpolyglycolether, Fettsäurepoly- glycolester, Fettsäureamidpolyglycolether, Fettaminpolyglycol- ether, Mischether, Hydroxymischether und Alkylglykoside zu verstehen. Bei allen diesen nichtionischen Tensiden handelt es sich um bekannte Verbindungen, deren Herstellung - sofern nicht anders angegeben - z.B. in J.Falbe, U.Hasserodt (ed.), "Katalysatoren, Tenside und Mineralöladditive, Thieme Verlag, Stuttgart, 1978 126-149 oder J.Falbe (ed.) "Surfactants in Consumer Products", Springer Verlag, Berlin, 198654-124 beschrieben ist.
Als Fettalkoholpolyglycolether eignen sich Anlagerungsprodukte von durchschnittlich n Mol Ethylen- und/oder Propylenoxid an Fettalkohole, die der Formel (XVIII) folgen,
R15(OCH nOH (XVIII)
Figure imgf000012_0001
in der R15 für einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, R6 für Wasserstoff oder eine Methylgruppe und n für Zahlen von 1 bis 30, vorzugsweise 2 bis 15 steht.
Als Alkylphenolpolyglycolether eignen sich Anlagerungsprodukte von durchschnittlich n Mol Ethylen- und/oder Propylenglycol an Alkyl- phenole, die der Formel (XIX) folgen, R16-C6H4-(OCH2 )nOH (XIX)
Figure imgf000013_0001
in der R16 für einen Alkylrest mit 4 bis 15, vorzugsweise 8 bis 10 Kohlenstoffatomen steht und R6 und n die oben angegebenen Bedeutungen besitzen.
Als Fettsäurepolyglycolester eignen sich Anlagerungsprodukte von durchschnittlich n Mol Ethylen- und/oder Propylenoxid an Fettsäuren, die der Formel (XX) folgen,
R17-CO(OCH )nOH (XX)
Figure imgf000013_0002
in der R17 für einen aliphatischen Kohlenstoffrest mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen und 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungn steht und R6 und n die oben angegebenen Bedeutungen besitzen.
Als Fettsäureamidpolyglycolether eignen sich Anlagerungsprodukte von durchschnittlich n Mol Ethylen- und/oder Propylenoxid an Fettsäureamide, die der Formel (XXI) folgen,
R18-CO-NH(OCH2 nOH (XXI)
Figure imgf000013_0003
in der R18 für einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen und 0, 1, 2 ober 3 Doppelbindungen steht und
R6 und n die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. Als Fettaminpolyglycolether eignen sich Anlagerungsprodukte von durchschnittlich n Mol Ethylen- und/oder Propylenoxid an Fettamine, die der Formel (XXII) folgen,
R19-NH(OCH2 nOH (XXII)
Figure imgf000014_0004
in der R19 für einen Alkylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen steht und R6 und n die oben angegebenen Bedeutungen besitzen.
Als Mischether eignen sich Umsetzungsprodukte von Fettalkoholpolyglycolethern mit Alkylchloriden der Formel (XXIII),
R20-(OCH2 )n-O-R20 (XXIII)
Figure imgf000014_0001
in der R20 für einen aliphatischen Kohlenstoffrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen, R20 für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht und R6 und n die oben angegebenen Bedeutungen besitzen.
Als Hydroxymischether eignen sich Substanzen der Formel (XXIV),
R21- -CH2-(OCH2 )n-O-R22 (XXIV)
Figure imgf000014_0003
Figure imgf000014_0002
in der R21 für einen Alkylrest mit 6 bis 16 Kohlenstoffatomen, R22 für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht und R6 und n die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. Die Herstellung der Hydroxymischether ist in der deutschen Patentanmeldung DE-A-37 23 323 beschrieben. Als Alkylglykoside eignen sich Substanzen der Formel (XXV),
R23-0-(G)x (XXV) in der G ein Symbol für eine Glykose-Einheit darstellt, die sich von einem Zucker mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen ableitet, x für eine Zahl zwischen 1 und 10 und R23 für einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen steht. Vorzugsweise steht G für eine Glucoseeinheit und x für Zahlen von 1,1 bis 1,6. Die Herstellung der Alkylglykoside ist beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung DE-A-3723826 beschrieben.
Werden die Dicarbonsäure-N-alkylmonoamide nicht alleine, sondern im Gemisch mit weiteren anionischen oder nichtionischen Tensiden eingesetzt, weisen diese Gemische vorteilhafterweise einen Gehalt von 5 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-% Dicarbon- säure-N-alkylmonoamid auf.
Zur Erzielung wirtschaftlich brauchbarer Ergebnisse bei der Flotation nichtsulfidischer Erze muß das Tensidgemisch in einer gewissen Mindestmenge eingesetzt werden. Es darf aber auch eine Höchstmenge an Tensidgemisch nicht überschritten werden, da sonst die Schaumbildung zu stark wird und die Selektivität gegenüber den Wertmineralien abnimmt.
Die Mengen, in denen die erfindungsgemäß zu verwendenden Dicarbon- säure-N-alkylmonoamide bzw. deren Gemische mit weiteren anionischen oder nichtionischen Tensiden eingesetzt werden, hängen von der Art der zu flotierenden Erze und von deren Gehalt an Wertmineralien ab. Demzufolge können die jeweils notwendigen Einsatzmengen in weiten Grenzen schwanken. Im allgemeinen werden die erfindungsgemäß zu verwendenden Dicarbonsäure-N-alkylmonoamide bzw. deren Gemische mit anionischen oder nichtionischen Tensiden in Mengen von 50 bis 2000, vorzugsweise 100 bis 1500 g pro Tonne Roherz eingesetzt.
Das erfindungsgemäße Verfahren schließt die Mitverwendung von für die Flotation üblichen Reagenzien wie beispielsweise Schäumern, Reglern, Aktivatoren, Desaktivatoren usw. ein. Die Durchführung der Flotation erfolgt unter den Bedingungen der Verfahren des Standes der Technik. In diesem Zusammenhang sei auf die folgenden Literaturstellen zum technologischen Hintergrund der Erzaufbereitung verwiesen : H.Schubert, "Aufbereitung fester mineralischer Stoffe", Leipzig, 1967; D.B.Puchas (Ed.), "Solid/liquid Separation equipment scale-up", Croydon, 1977; E.S.Perry, C.J.VanOss, E.Grushka (Ed.), "Separation and Purification Methods", New York, 1973 - 1978.
Ein bevorzugtes Einsatzgebiet des Verfahrens ist die Floation von Salztypmineralen, insbesondere Apatiterzen.
Die nachfolgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern:
Beispiele
I. Eingesetzte Sammler und Co-Sammler
A) Sammler A1) N-C16/18-alkyl-itaconsäuremonoamid-
Na-Salz
A2) N-C16/18-alkyl-bernsteinsäuremonoamid- Na-Salz
A3) N-C16/18-alkyl-C4-C6-dicarbonsäuremonoamid- Na-Salz
A4) N-C12/18-alkyl-bernsteinsäuremonoamid- Na-salz
B) Co-Sammler B1) Alkylsulfosuccinat-Na/NH4-Salz
auf Basis von
Maleinsäure-mono-oleyl/cetyl-(1:1)-ester
B2) technische Ölsäure
lodzahl 95, Edenor(R) ATiO5 (roh), Fa.Henkel
C) Drücker C1) Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt
Suspendol(R) PPK, Fa. Henkel II. Herstellung der erfindungsgemäβen Sammler
A1) herstellung von N-C16/18-alkyl-itaconsäuremonoamid-Na-Salz. In einem 250-ml-Dreihalskolben mit Tropftrichter, Rührer, Innenthermometer und Rückflußkühler wurden 11,2 g (0,1 mol) Itaconsäureanhydrid, gelöst in 100 ml Aceton, vorgelegt. Zu der Lösung wurden 25,5 g (0,1 mol) primäres C15/18-alkylamin (Genamin(R) TA 100D, Fa.Hoechst) zugetropft, wobei sich die Reaktionsmischung auf 55 - 60°C erwärmte und unter Rückfluß zu sieden begann. Nach beendeter Zugabe ließ man auf Raumtemperatur abkühlen und versetzte die Lösung mit 4 g Natriumhydroxid in Form einer 1 N Lösung. An-schlie- ßend wurde die Reaktionsmischung 30 min bei 50°C gerührt und dann im Vakuum, bis zur Trockne eingeengt. Die Ausbeute an N-C16/18- alkyl-itaconsäure-monoamid-Na-Salz betrug 95 % der theoretischen Menge.
A2) Herstellung von K-C16/18-alkyl-bernsteinsäuremsncamid-Na-Salz.
A1 wurde unter Einsatz von 10 g (0,1 Mol) Bernsteinsäureanhydrid wiederholt. Die Ausbeute an N-C16/18-alkyl-bernsteinsäuremonoamid- Na-Salz betrug 96 % der theoretischen Menge.
A3) Herstellung von N-C16/18-alkyl-C4/6-dicarbonsäuremonoamid- Na-Salz. In einem 1-1-Dreihalskolben mit Innenthermometer, Rührer, Rück- flußkühler und absteigendem Wasserabscheider wurden 75,5 g (0,3 mol) C16/18-alkylamin (Genamin(R) TA 100D, Fa.Hoechst), gelöst in 500 ml Toluol, vorgelegt und nacheinander mit 0,2 g p-Toluolsulfonsäure und 39,6 g (0,3 mol) eines technischen C4/6-Di- carbonsäuregemisches (Bernsteinsäure/Glutarsäure/Adipinsäure = 1 : 1 : 1 Gewichtsteile, Fa.Rhone-Poulenc) versetzt. Die Mischung wurde 20 h unter Rückfluß erhitzt, wobei 5,7 g Wasser abgeschieden wurden. Nach Abkühlen auf 80°C wurden 12 g Natriumhydroxid, gelöst in 100 ml Wasser, zugegeben, die Mischung 2 h auf 80°C erwärmt und die Reaktionsmischung anschließend im Vakuum bis zur Trockne eingeengt. Die Ausbeute an N-C16/18-alkyl-C4/6-dicarbonsäuremonoamid- Na-Salz betrug 98 % der theoretischen Menge.
A4) Herstellung von N-C12/18-alkyl-bernsteinsäuremonoamid-Na-Salz.
A2 wurde unter Einsatz von 19,9 g (0,1 mol) primären N-C12/18-al- kylamins (Genamin(R) CC 100D, Fa.Hoechst) wiederholt. Die Ausbeute an N-C12/18-alkyl-bernsteinsäuremonomid-Na-Salz betrug 96 % der theoretischen Menge.
III. Flotationsversuche in der 1-1-Denverzelle
Beispiele 1 und 2: Vergleichsbeispiel 1:
Flotation von Apatit-Erz. Als Flotationsaufgabe wurde ein Apatit-Erz aus Brasilien der nachstehenden, auf die Hauptbestandteile bezogenen Zusammensetzung verwendet:
P2O5 11,6 Gew.-%
Fe2O3 14,8 Gew.-%
SiO2 33,8 Gew.-%
Al2O3 10,0 Gew.-%
Die Flotationsaufgabe wies folgende Korngrößenverteilung auf:
- 25 μm : 33 Gew.-%
25 - 80 μm : 32 Gew.-%
80 - 160 μm : 31 Gew.-%
> 160 μm : 4 Gew.-%
Die erfindungsgemäßen Sammler wurden allein und in Kombination mit einem Alkylsulfosuccinat-Na/NH4-Salz (B1) als Co-Sammler eingesetzt. Als Vergleichssubstanz wurde eine Kombination aus technischer Ölsäure (B2) mit dem vorgenannten Alkylsulfosuccinat-Na/ NH4-Salz im Mischungsverhältnis von 70 : 30 Gewichtsteilen verwendet. Alle Dosierungsangaben beziehen sich auf den Aktivsubstanzgehalt der Produkte. Flotiert wurde in der 1-1-Zelle einer Denver-Laborflotationsmaschine Typ D1. Als Flotationswasser wurde Wasser von 3°d verwendet; die Trübedichte bei der Vorflotation betrug ca. 500 g/l. Als Drücker für die eisenhaltige Gangart wurde Maisstärke eingesetzt, die zuvor mit der 0.25fachen Menge 50 gew.- %iger Natriumhydroxidlösung aufgeschlossen worden war. Die Dosierung des Drückers betrug 500 g/t. Der pH-Wert der Trübe wurde mit Natriumhydroxid auf 9,5 eingestellt.
Die Konditionierung der Reagenzien wurde unter Rühren bei einer Rührerdrehzahl von 1000 UpM durchgeführt, die Konditionierungszeit betrug für Drücker und Sammler jeweils 5 Minuten. Flotiert wurde ebenfalls bei einer Drehzahl von 1000 UpM, die Flotationszeit betrug ca. 4 Minuten, während der der Flotationsschaum manuell abgenommen wurde.
Bei den Reinigungsflotationen wurde das Flotationskonzentrat der Vorflotatipn (rougher concentrate) ohne Zugabe von Reagenzien in die 1-1-Zelle gegeben und bei 1000 UpM ca. 4 Minuten flotiert. Beispiel 1 und 2 sowie Vergleichsbeispiel 1 wurden mit jeweils einer Reinigungsstufe durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tab.1 zusammengefaßt.
Beispiel 1 zeigt, daß bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Sammlers gegenüber einem vergleichbaren Standardprodukt bestehend aus den bekannten Sammlern B1 und B2 (Vergleichsbeispiel V1) ein verkaufsfähiges Apatit-Konzentrat mit einer erheblich geringeren Sammlerdosierung flotiert werden kann.
Beispiel 2 zeigt, daß bei Kombination eines erfindungsgemäßen
Sammlers mit einem Alkylsulfosuccinat-Na/NH4-Salz als Co-Sammler hochangereicherte Apatit-Konzentrate flotiert werden können, ohne daß es zu einem erheblichen Verlust an P2O5-Ausbringen kommt.
Figure imgf000022_0001
Legende: EM = Einsatzmenge des Sammlers, bezogen auf das Erz
FS = Flotationsstufe
MA = Mengenausbringen
G1 = Gehalt P2O5
G2 = Gehalt Fe2O3
G3 = Gehalt SiO2
PA = P2O5-Ausbringen
rt = Berge der Vorflotation
et = Berge der Reinigungsstufe
conc = Konzentrat Beispiele 3 - 6 ; Vergleichsbeispiel 2:
Flotation von silicatreichem Apatiterz. Als Flotationsaufgabe wurde ein geringhaltiges Apatit-Erz mit einem hohen Anteil an silicatischer Gangart der nachfolgenden, auf die Hauptbestandteile bezogenen Zusammensetzung verwendet:
P2O5 : 4 Gew.-%
SiO2 : 38 Gew.-%
CaO : 10 Gew.-%
MgO : 16 Gew.-%
Die Flotationsaufgabe hatte die folgende Korngröße:
- 40 μm : 20,8 Gew.-%
40 - 100 μm : 19,0 Gew.-%
100 - 200 μm 29,1 Gew.-%
200 - 500 μm 26,5 Gew.-%
> 500 μm 4,6 Gew.- %
Flotiert wurde in der 2-1-Zelle einer Denver-Laborflotationsmaschine Typ D1; die Reinigungsstufen (3 bzw. 4) wurden in der 1- 1-Zelle aus Beispiel 1 durchgeführt. Als Flotationswasser wurde
Wasser von 3°d verwendet; die Trübedichte bei der Vorflotation betrug ca. 500 g/l. Als Drücker wurde ein Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt (C1) in einer Einsatzmenge von 200 g/t verwendet. Durch Zugabe von Natriumhydroxid wurde der pH-Wert auf 10 eingestellt. Die Konditionierungszeit betrug für Drücker und Sammler jeweils 5 Minuten bei einer Rührgeschwindigkeit von 1100 UpM. Flotiert wurde bei 1100 UpM (2-1-Zelle) bzw. 1000 UpM (1-1-Zelle) über jeweils 4 Minuten. In einem Vergleichsversuch (V2) wurde als Standardsammler technische Ölsäure (B2) in Form ihres Natriumsalzes verwendet. Die Ergebnisse der Flotation sind in Tab.2 zusammengefaßt.
Die Beispiele 3 - 6 zeigen, daß bei Verwendung der erfindungsgemäßen Sammler allein oder im Gemisch mit Alkylsulfosuccinat-Na/ NH4-Salz als Co-Sammler gegenüber dem Vergleichsstandard Na-oleat verkaufsfähige Apatit-Konzentrate mit einer geringeren Sammlerdosierung gewonnen werden können. Ein weiterer Vorteil bei Verwendung der erfindungsgemäßen Sammler besteht in der Einsparung von bis zu zwei aufwendigen Reinigungsstufen.
Figure imgf000024_0001
Figure imgf000025_0001
Legende: EM = Einsatzmenge des Sammlers, bezogen auf das Erz
FS = Flotationsstufe
MA = Mengenausbringen
G1 = Gehalt P2O5
PA = P2O5-Ausbringen
AR = Anzahl der Reinigungen
rt = Berge der Vorflotation
et = Berge der Reinigungsstufe
conc = Konzentrat IV. Flotationsversuche in der modifizierten Hallimondröhre
Beispiele 7 - 10, Vergleichsbeispiele V3 - V5
Flotation von schwedischem Apatiterz. Als Flotationsaufgabe wurde ein schwedisches Apatit-Erz der nachfolgenden, auf die Hauptbestandteile bezogenen Zusammensetzung verwendet:
P2O5 : 20,1 Gew.-%
SiO2 : 32,3 Gew.-%
Fe2O3 : 6,3 Gew.-%
Das Erz lag bereits aufgemahlen in der Trübe vor. Nach der Naßsiebung wurde eine Korngrößenfraktion von 50 - 100 μm als Aufgabe verwendet. Als Flotationszelle wurde eine modifizierte Hallimondröhre mit einem Volumen von 165 ml und einer Rührgeschwindigkeit von 400 UpM verwendet. Konditioniert und flotiert wurden jeweils 2 g Erz (Trockengehalt) bei pH 10 (mit Natriumhydroxid eingestellt) in Wasser von 20°d (nur Calciumionen). Die Konditionierzeit für das Härtewasser betrug 5 Minuten, für den Sammler 10 Minuten; die Flotation wurde über einen Zeitraum von 2 Minuten durchgeführt.
Die erfindungsgemäßen Sammler wurden alleine oder in Abmischung mit Co-Sammlern eingesetzt. Als Vergleichssubstanzen wurden das Alkylsulfosuccinat (B1, Vergleichsversuche V3 und V4) und ein Gemisch aus B1 und technischer Ölsäure (V5) eingesetzt. Die Ergebnisse der Flotationsversuche sind in Tab.3 zusammengefaßt.
Die Beispiele 7 - 10 zeigen, daß bei einem vergleichbaren Phosphorgehalt im Konzentrat das Masse- und damit auch das Phosphatausbringen durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Sammler alleine oder in Kombination mit üblichen Co-Sammlern verbessert wird.
Figure imgf000027_0001

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Gewinnung von Mineralien aus nichtsulfidischen Erzen durch Flotation, bei dem man gemahlenes Erz mit Wasser zu einer Suspension mischt, in die Suspension in Gegenwart eines Reagenziensystems Luft einleitet und den entstandenen Schaum zusammen mit den darin enthaltenen flotierten Feststoffen abtrennt, dadurch gekennzeichnet, daß als Sammler Dicarbonsäure-N-alkylmonoamide verwendet werden, die einer der Formeln (I) bis (V) folgen,
R1-NH-CO-(CH2)mCOOX (I)
R1-NH-CO-CH=CH-COOX (II) R1-NH-CO-CH=
Figure imgf000028_0001
(III)
R1-NH-CO-CH2-
Figure imgf000028_0002
(IV) R1-NH-CO -COOX (V)
Figure imgf000028_0003
in denen R1 für einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen, m für Zahlen von 1 bis 10 und X für Wasserstoff, ein Alkali- metall oder einen Ammoniumrest steht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sammler Dicarbonsäure-N-alkylmonoamide verwendet werden, die sich von der Malonsäure, Bernsteinsäure Glutarsäure, Adipinsäure oder Itaconsäure ableiten.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Sammler Dicarbonsäure-N-alkylmonoamide verwendet werden, bei denen R1 in den Formeln (I) bis (V) für einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen steht.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Sammler Gemische aus Dicarbonsäure- monoamiden und anionischen Tensiden ausgewählt aus der Gruppe, die aus Fettsäuren, Alkylsulfaten, Alkylethersulfaten, Alkyl- sulfosuccinaten, Alkylsulfosuccinamaten, Alkylbenzolsulfonaten, Alkylsulfonaten, Petrolsulfonaten, Acyllactylaten, Sarcosiden, Alkylphosphaten und Alkyletherphosphten gebildet wird, verwendet werden.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Sammler Gemische aus Dicarbonsäure- monoamiden und nichtionischen Tensiden ausgewählt aus der Gruppe, die aus Fettalkoholpolyglycolethern, Alkylphenolpoly- glycolethern, Fettsäurepolyglycolestern, Fettsäureamidopoly- glycolethern, Fettaminpolyglycolethern, Mischethern, Hydroxy- mischethern und Alkylglycosiden gebildet wird, verwendet werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß Gemische verwendet werden, deren Anteil an Dicarbonsäure-N-alkylmonoamiden 5 bis 95 Gew.-% beträgt.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammler in Mengen von 50 bis 2000 g/t Roherz einsetzt werden.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Roherze Salztypminerale einsetzt werden.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115814953A (zh) * 2022-12-06 2023-03-21 重庆康普化学工业股份有限公司 共轭烯化合物作为捕收剂在煤泥浮选中的应用及浮选方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2302453B1 (es) * 2006-11-29 2009-04-01 Kao Corporation, S.A. Colector para la flotacion de carbonatos.
WO2019007712A1 (en) 2017-07-04 2019-01-10 Akzo Nobel Chemicals International B.V. PROCESS FOR TREATING NON-SULFURATED CARBONATIC MINERALS AND COLLECTOR COMPOSITION THEREFOR
CA3068885C (en) * 2017-07-04 2024-03-19 Nouryon Chemicals International B.V. Process to treat siliceous non-sulfidic ores and collector composition therefor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0108914A2 (de) * 1982-10-14 1984-05-23 Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien Flotationshilfsmittel und Verfahren zur Flotation nichtsulfidischer Minerale
US4514290A (en) * 1982-03-05 1985-04-30 Kenogard Ab Flotation collector composition and its use
EP0219057A2 (de) * 1985-10-17 1987-04-22 Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien Verwendung von Gemischen enthaltend nichtionische Tenside als Hilfsmittel für die Flotation von nichtsulfidischen Erzen
US4755285A (en) * 1985-10-10 1988-07-05 Kemira Oy Process for the froth-flotation of a phosphate mineral, and a reagent intended for use in the process

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4514290A (en) * 1982-03-05 1985-04-30 Kenogard Ab Flotation collector composition and its use
EP0108914A2 (de) * 1982-10-14 1984-05-23 Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien Flotationshilfsmittel und Verfahren zur Flotation nichtsulfidischer Minerale
US4755285A (en) * 1985-10-10 1988-07-05 Kemira Oy Process for the froth-flotation of a phosphate mineral, and a reagent intended for use in the process
EP0219057A2 (de) * 1985-10-17 1987-04-22 Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien Verwendung von Gemischen enthaltend nichtionische Tenside als Hilfsmittel für die Flotation von nichtsulfidischen Erzen

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015000931A2 (en) 2013-07-05 2015-01-08 Akzo Nobel Chemicals International B.V. The synthesis of new anionic surfactants and their use as collectors in froth flotation of non-sulphidic ores
US10543493B2 (en) 2013-07-05 2020-01-28 Nouryon Chemicals International B.V. Synthesis of new anionic surfactants and their use as collectors in froth flotation of non-sulphidic ores
CN109569890A (zh) * 2018-11-26 2019-04-05 河南安立信环保科技有限公司 混合醚基浮选剂及其制备方法
CN109569890B (zh) * 2018-11-26 2023-08-11 千石佳业环保(苏州)有限公司 混合醚基浮选剂
CN115814953A (zh) * 2022-12-06 2023-03-21 重庆康普化学工业股份有限公司 共轭烯化合物作为捕收剂在煤泥浮选中的应用及浮选方法

Also Published As

Publication number Publication date
PT97154A (pt) 1991-11-29
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DE4010279A1 (de) 1991-10-02

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