WO2012175308A1 - Verfahren zur gewinnung von nichtmagnetischen erzen aus einer erzpartikel-magnetpartikel-agglomerate enthaltenden suspension - Google Patents

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WO2012175308A1
WO2012175308A1 PCT/EP2012/060276 EP2012060276W WO2012175308A1 WO 2012175308 A1 WO2012175308 A1 WO 2012175308A1 EP 2012060276 W EP2012060276 W EP 2012060276W WO 2012175308 A1 WO2012175308 A1 WO 2012175308A1
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ore
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Michael Diez
Argun Gökpekin
Wolfgang Krieglstein
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/005—Pretreatment specially adapted for magnetic separation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/005—Pretreatment specially adapted for magnetic separation
    • B03C1/015—Pretreatment specially adapted for magnetic separation by chemical treatment imparting magnetic properties to the material to be separated, e.g. roasting, reduction, oxidation

Definitions

  • the invention relates to a process for obtaining non-magnetic ores from a suspension comprising ore particles and magnetic particle agglomerates, comprising the steps of: separating magnetic particle agglomerates deposited from the suspension into a mixture of separately present ore particles and magnetic particles,
  • a flotation cell or a flotation reactor is an ore-containing pulp, i. essentially a suspension of water, ground rock (gangue) and ground ore fed.
  • the pulp is to form so-called ore particles-magnetic particle agglomerates with magnetic particles, of which fall ⁇ example, magnetic particles in the form of magnetite, be ⁇ load (so-called "load process").
  • load process ⁇ load process
  • the formation of the orbital magnetic particle agglomerates produced essentially via hydrophobic interactions or forces of attraction takes place by mixing the starting materials taking into account certain mixing parameters, such as shear forces, time , Temperature etc.
  • a separation of the corresponding ore particle-magnetic particle agglomerates from the pulp is carried out by means of a (first) separation device, typically in the form or comprising a magnetic separator, wherein the magnetic ore particle magnetic particle agglomerates discharged from the pulp and into a so-called concentrate stream, which contains substantially the ore particle magnetic particle agglomerates, minor amounts of gait and water, be transferred.
  • a separation device typically in the form or comprising a magnetic separator, wherein the magnetic ore particle magnetic particle agglomerates discharged from the pulp and into a so-called concentrate stream, which contains substantially the ore particle magnetic particle agglomerates, minor amounts of gait and water, be transferred.
  • the ore particles-magnetic particle agglomerates are rate into its components, ie ore particles and magnetic Parti ⁇ kel, split, so that this unge ⁇ connected in form of a mixture coexist.
  • the separation of the Erzparti - Kel magnetic particle agglomerates by means of a further or second separation device via chemical methods by the use of appropriate chemicals such as solvents or the like.
  • the separation of the substantially isolated present Mag- netpiety of the ore particles and the other constituents of the concentrate stream is then carried out similarly as part of the "unload" process via a further or drit ⁇ te separator again typically in the form of or comprising a magnetic separator, in This is followed by a separation into a first magnetic particle enthal ⁇ border mass flow and a second ore particles containing mass flow, which are present separately and basically or ideally only the respective pure substance, ie either pure magnetic particles or pure ore particles enthal ⁇ th.
  • EP 2 090 367 AI which relates to a process for the continuous borrowing of non-magnetic ores from a non-magnetic ore particles having pulp.
  • magnetic or magnetizable magnetic particles are added to a pulp continuously flowing through a reactor. leads, which form ore-magnetic particle agglomerates with the non-magnetic ore particles.
  • the ore magnetic particle agglomerates are moved by means of a magnetic field in a Akkumu ⁇ lations Buffalo of the reactor and discharged from the accumulation region of the reactor.
  • the first magnetic particles containing mass flow further ⁇ further comprising a certain proportion of magnetic particles out a certain amount of ore particles and the second particulate ore containing mass flow. Accordingly, both with regard to the magnetic particles and the ore particles, certain losses occur, since both the ore particles present in the first mass flow and the magnetic particles present in the second mass flow are not or only with considerable effort available for further use has a negative effect on the process yield. A detection of the composition of the corresponding first and second mass flow does not take place.
  • the invention is therefore based on the problem of specifying an improved method for obtaining non-magnetic ores, in particular with regard to monitoring the process yield of the "unload" process.
  • the problem is solved according to the invention by a method for obtaining non-magnetic ores from a suspension containing ore particles magnetic particle agglomerates, comprising the steps:
  • first magnetic particle-containing mass flow and a second ore particles containing mass flow which is characterized in that for determining the efficiency of at least one of the aforementioned separation processes at least one measure of the proportion of ore particles In the first mass flow descriptive, the first mass flow associated information and / or at least one a measure of the proportion of magnetic particles in the second mass flow descriptive, the second mass flow associated information is determined.
  • the inventive method provides, the first and / or second mass flow, ie the first magnetic particle containing mass flow and / or the second ore particles containing mass flow, directly or indirectly or qualitatively or quantitatively to investigate his or her composition. This takes place on the basis of the determination of the at least one information describing the proportion of ore particles in the first mass flow, the information associated with the first mass flow, and additionally or alternatively based on the determination of the at least one measure of the proportion of magnetic particles in the second mass flow , the second mass flow associated information.
  • the information associated with the first mass flow represents a measure of the proportion of ore particles in the ideally only magnetic particles enthal ⁇ border first mass flow and the second mass flow associated information is a measure of the proportion of magnetic particles in the ideally only ore particles containing second Mas ⁇ sestrom .
  • the particular composition, as well as a pollution can be qualitatively or quantitatively ⁇ degree and a degree of purity of the respective mass flow ermit ⁇ stuffs.
  • the degree of contamination relates qualitatively or quantitatively to the proportion of unwanted particles contained in the respective mass flow; the degree of purity relates qualitatively or quantitatively to the proportion of desired particles contained in the respective mass flow.
  • the information associated with the first mass flow provides an indication of the efficiency of one or the above-mentioned third separation device, which separate the magnetic particles from the mixture side by side. the ore particles and magnetic particles separates.
  • Associated with the second mass flow information in particular, provides an indication of the efficiency of one or the above-named ⁇ ge second separating device which separates the Erzpisme- magnetic particle agglomerates into a mixture of separately next to one another ⁇ present ore particles and magnetic particles.
  • the respective information can also give a measure of the respective relative proportions of magnetic or ore particles, so that conclusions on the purity or the pollution can be drawn from the ratio of particles which are undesirable relative to the respective mass flow to desired particles or vice versa let the respective mass flow.
  • Mass flow associated information is determined.
  • the determination of both the information associated with the first and the second mass flow provides a meaningful picture of the efficiency or yield of the "unloaded" process and thus indirectly also of the efficiency or yield of the overall process.
  • the determination of the information associated with the first and / or the second mass flow preferably takes place by means of X-ray fluorescence analysis.
  • Magnetic particles in the sense of the invention are to be understood as meaning all magnetic or magnetizable particles.
  • ferromagnetic particles such as magnetite (FE30 4) are mentioned.
  • the separation of the orb particulate magnetic particle agglomerates deposited from the suspension containing the ore particle magnetic particle agglomerates into the mixture of separately present ore particles and magnetic particles can be a method step of forming ore particle magnetic particle agglomerates from an ore particle and magnetic particles enthal ⁇ border suspension, which ore magnetic particle agglomerates rate at least one ore particles and at least one magnetic netp modifier include, as well as a subsequent process step of the deposition of the ore particle magnetic particle agglomerates from the suspension by means of a suitable
  • the separation device for separating the orbital magnetic particle agglomerates from the suspension can be used as the first separation device, the separation device for separating the ore particles magnetic particles separated from the suspension.
  • Agglomerates in the mixture of separately juxtaposed ⁇ present ore particles and magnetic particles as the second separation device and the separation device for separating the magnetic particles from the mixture be referred to as a third separation device.
  • All separation devices may have one or more associated or associated separation regions, separation chambers, separation devices or the like.
  • the invention is provided on the basis of the first and / or second mass flow information associated with at least one of the operation Wenig ⁇ least a separating device for separating the Erzp motherboard- magnetic particle agglomerates into a mixture of separately next ⁇ each present ore particles and magnetic particles and / or at least one separating device for separating the magnetic particles from the mixture of separately arranged side by side before ⁇ ore particles and magnetic particles required operating information set and / or changed.
  • the information associated with the first and / or second mass flow is not used solely as an indication of the purity or contamination level of the mass flows or the process output , in particular of the "unload" process, but also serves as a control signal for setting or changing at least one for the operation of at least one separation device for separating the ore particle magnetic particle agglomerates in a mixture of separately present ⁇ ing ore particles and magnetic particles and / or for separation of the magnetic particles from or a mixture of sepa ⁇ rat adjacent ore particles and magnetic particles necessary operation information.
  • the respective operation information can be adjusted or optimized depending on the respective assigned to the first and / or second mass flow of information, so that the We ⁇ ciency of the corresponding separator depending de r current representations represented by the information (s) assigned to the first and / or second mass flow optimize operating conditions and increase the yield, in particular the "unload" process.
  • the information associated with the first and / or second mass flow is compared with at least one threshold value indicating a minimum or maximum concentration of ore particles or magnetic particles, the adjustment and / or modification of the operating information taking into account the threshold value.
  • an exceeding of a threshold value which of course can also include corresponding tolerance ranges, detected in the first magnetic particle mass flow via the information associated therewith, ie the proportion of ore particles in the first mass flow is increased above a predetermined or predeterminable standard value, a corresponding adaptation in particular of at least one operating information of the ore particle magnetic particle agglomerates in a mixture of separately present ver ⁇ ing ore particles and magnetic particles separating separator.
  • a threshold value which of course can also include corresponding tolerance ranges
  • the proportion of magnetic particles in the second mass flow over a pre-given or predetermined standard value is increased, then a corresponding adjustment in particular at least one of Be ⁇ operating information from which the magnetic particles from the mixture separately adjacent ore particles and magnetic particles separating separator takes place.
  • Thresholds are also provided corresponding lower limits, which must not be less than the proportion of magnetic particles contained in the first mass flow or based on the proportion of ore particles contained in the second mass flow. In other words, if the threshold values are undershot, a corresponding change and / or adjustment of the operating information of the corresponding separating device (s) takes place in this case.
  • All processes are evaluated over a plurality of, communicate with one another ornamental decentralized or central control device he ⁇ averages detected and in particular via suitable evaluation ⁇ algorithms and optionally stored in a memory ⁇ medium. It may be expedient if initially only at least one operating information of the separation device for separating the ore particle magnetic particle agglomerates in a mixture of se ⁇ ready adjacently present ore particles and magnetic particles adjusted and / or changed and after changing the corresponding at least one operating information a renewed Determining the information associated with the first and / or second mass flow.
  • a setting and / or modification is preferably carried out primarily at least one operation information of the Erzpumble- magnetic particle agglomerates into a mixture of separately next ⁇ each present ore particles and magnetic particles separating isolation device before an additional adjustment and / or modification of at least one Operating information of the or a magnetic particles from the mixture of separately present ore present and separating magnetic particles separating device is made.
  • the separation device for separating the ore particle magnetic particle agglomerates into a mixture of separately present ore particles and magnetic particles for example, the concentration and / or composition of the ore particle magnetic particle agglomerate rate in their constituents separating release agent and / or a shear rate the second separation device and / or the residence time of the ore particle magnetic particle agglomerates in the second separation device and / or the composition of the suspension, in particular a water content of the suspension used.
  • operating information for the separation device for separating the magnetic particles from the mixture of separately hatchein ⁇ other present ore particles and magnetic particles can for example at least one magnetic parameter, in particular the field strength and / or a field gradient, the Magnetvor ⁇ direction, and / or the second mass flow flow-influencing means, in particular in the form of orifices and / or displacement bodies, and / or the flow velocity of the second mass flow and / or a purge stream can be used.
  • the adjustment of magnetic parameters is particularly effective when using a traveling magnetic field separator as a magnetic device associated with the corresponding separator. This also includes the setting of corresponding signal exciter forms, signal frequencies, signal phase positions of relative signal courses such as countercurrent, synchronism , speed relative to the flow of the suspension or pulp, and further magnetic parameters influencing the magnetic parameter.
  • the determination of the information associated with the first and / or second mass flow can be continuous or discontinuous.
  • the information associated with the first and / or second mass flow is at all times constantly ascertained an information associated with the first and / or second mass flow, so that a complete image of the process control with regard to the yield, in particular of the "unload" process is given.
  • Mass flow associated information at predetermined or predetermined times, for example once a minute. Both variants allow so-called in situ or online determination of the information associated with the first and / or the second mass flow. However, a discontinuous determination of the information associated with the first and / or the second mass flow also includes sampling from the first and / or second mass flow, which sample is tested for its corresponding composition separately from the method according to the invention, for example in a laboratory ,
  • a continuous regulation of the method preferably takes place.
  • a measure of the proportion of ore particles in the first mass flow containing magnetic particles and / or a measure of the proportion of magnetic particles in the second mass flow containing ore particles can be continuously determined.
  • the continuous determination of the corresponding information associated with the first and / or second mass flow thus permits continuous or dynamic regulation or optimization of the process, so that the process management quickly, ie possibly even in, changes in process parameters, such as ore composition Real time, is readjusted.
  • the fed into this separation device ore magnetic particle agglomerates rate chemically, in particular via a change in the pH and / or addition of chemical solvents and / or solvents, and / or physically, in particular by changing the temperature, and / or mechanically, in particular generated by the corresponding separation device associated ultrasonic device ultrasonic waves separated.
  • This list is merely exemplary and any appropriate ⁇ , so that other, equally acting Mög ⁇ possibilities of separating the ore particles Magnetic Particle agglomera- merate into its components are fully conceivable.
  • the present invention also relates to a device for obtaining non-magnetic ores from a suspension containing ore particles and magnetic particle agglomerates.
  • the device comprises at least one mixing reactor for mixing a non-magnetic ore particles and magnetic particles containing Sus ⁇ pension to form ore particle magnetic particle agglomerates, at least one at least one Magnetvorrich- device having first separation device for depositing the ore particle magnetic particle agglomerates from the suspension, at least one second separating means for separating the ore particle-magnetic particle agglomerates in a mixture of sepa ⁇ rat coexisting ore particles and Magnetparti- no, at least one third separator for separating the magnetic particles from the mixture of separately coexisting ore particles and magnetic particles, at least one detection means for Determining at least one information indicating a measure of the proportion of ore particles in a magnetic particle mass flow and / or
  • Control and / or regulating device comprises at least one machine-readable program means which is designed for controlling and / or regulating the device for carrying out the method according to the invention described above.
  • the invention further relates to a control and / or regulating device for controlling and / or regulating a device described above for carrying out the method according to the invention.
  • the control and / or regulating device comprises at least one machine-readable program means which comprises control and / or regulating commands for controlling and / or regulating the device for carrying out the method described above.
  • the invention further relates to a machine-readable program ⁇ medium for a control and / or regulating device as described above. Further advantages, features and details of the invention follow from the ⁇ described in the following exemplary embodiment and with reference to the drawing. Showing:
  • Fig. 1 is a block diagram of the inventive method for the production of non-magnetic ores from a
  • Ore particles containing magnetic particle agglomerates are Ore particles containing magnetic particle agglomerates.
  • a first step Is contained in a suspension of an apparatus for recovery of non-magnetic ores from a non-magnetic ore particles E and Magnetpar ⁇ Tikel M, which device as magnesium Table flotation cell can be called, associated mixing reactor, a pulp P, magnetic particles M supplied.
  • the pulp P consists essentially of non-magnetic ore particles E, such as Cu 2 S particles, for example, the magnetic particles M are in the form of magnetite (FesC ⁇ ), possibly already hydrophobicized before. It is carried out with the addition of other additives, such as in particular water repellents H, which a
  • Hydrophobing of the ore particles E allow a mixing process of the substances supplied in the mixing reactor.
  • the so-called "load” process in which likes to interact the hydrophobized magnetic particles M in the hydrophobic ore particles E la ⁇ respectively using this to form Erzpumble- magnetic particle agglomerates A.
  • the ore particles-magnetic particle agglomerates A contained in the suspension comprise at least one hydrophobized magnetic particle M and at least one hydrophobized ore particle E.
  • the magnetic particles M are to be considered as carrier particles for the ore particles E.
  • the main factors influencing the formation of an efficient yield of ore particles magnetic particle agglomerates A is the mixing time, prevailing during the mixing operation, shear forces and, if appropriate, the freeness respectively the grain ⁇ size or particle size distribution of ore particles E. contained in the pulp P
  • the third step takes place a separation of the ore particles magnetic particle agglomerates from the gangue A G.
  • the removal is effected magnetically by means of ei ⁇ ner a magnet device comprising first separator.
  • the ore magnetic particle agglomerates A which are magnetic due to the magnetic particles M, accumulate in the region of the magnetic device and can be discharged in such a way that they are largely separated from the gait G.
  • Non-agglomerated magnetic particles M and ore particles E as well as other Re in the pulp P to be seen as a disperse system are removed as residues (so-called tailing) (see arrow 3).
  • the concentrated ore particle magnetic particle agglomerates A are fed to a second separation device in which the ore particle magnetic particle agglomerates A are separated into a mixture of separately present unbound ore particles E and magnetic particles M. (so-called "unload” process).
  • Magnetic particle agglomerates A for example, chemically, in particular via a change in the pH and / or an addition of chemical release agents T take place. Also conceivable is the use of ultrasonic waves introduced into the ultrasonic device associated with the second separating device.
  • the "unload" process is largely completed, ie there is a mixture of separately present unbound ore particles E and magnetic particles M.
  • the isolated magnetic particles M are conveyed via a third, a magnetic device, in particular a Wanderfeldmagnetseparator, comprehensive separation device magnetically separated from the non-magnetic ore particles E and transferred to a first magnetic particle M ent ⁇ holding mass flow MSI.
  • a magnetic device in particular a Wanderfeldmagnetseparator, comprehensive separation device magnetically separated from the non-magnetic ore particles E and transferred to a first magnetic particle M ent ⁇ holding mass flow MSI.
  • Apparent mass flow of the first MSI can be recycled, so that can be used in this contained magnetic particles M to Pro ⁇ zessbeginn again (see FIG. Arrow 10). Accordingly, the overall process can be optimized both economically and ecologically.
  • the ore particles E are transferred to a second ore particles e ⁇ ent retaining mass flow MS2, which is dewatered further and dried (see FIG. Box 7), so that after dewatering drying respectively largely dried
  • Ore particles E are present.
  • the water W is discharged separately.
  • the first mass flow MSI exclusively contains magnetic particles M and the second mass flow MS2 only ore particles E.
  • the inventive method is characterized by the fact that a determination of at least one a measure of the proportion of ore particles E in the first mass flow MSI descriptive, the first mass flow MSI associated information II and / or a determination of at least one measure of the proportion Magnetic particles M in the second mass flow MS2 descriptive, the second mass flow MS2 associated information 12 takes place.
  • composition, the degree of purity or degree of soiling of the respective mass ⁇ can streams MSI, MS2, which similarly a measure of the initial yield in particular the "unload" represents -Prozesses detected and taken into account in addition, for the process control of the continuous process of the invention become.
  • the determination of the information II, 12 assigned to the first and / or the second mass flow MSI, MS2 preferably takes place continuously by means of X-ray fluorescence analysis. It is furthermore possible for at least one operating information required for the operation of the second and / or third separation device to be set and / or changed based on the information II, 12 associated with the first and / or second mass flow MSI, MS2. Consequently, in view of the continuously detected purity level or the continuously detected composition of the mass flows MSI, MS2, a control signal is given to the second and / or third separation device, wherein based on the control signal corresponding operating information or operating parameters can be optimized.
  • the information II, 12 assigned to the first and / or second mass flow MSI, MS2 can be compared with at least one threshold value indicating a minimum or maximum concentration of ore particles E or magnetic particles M. Accordingly, the setting and / or change of the operating information takes place taking into account the threshold value.
  • the threshold value can also be seen as a threshold range and take into account certain tolerance ranges.
  • the concentration and / or composition of the ore particles magnetic particle agglomerates A separating into their constituents release agent T and / or a shear rate of the second separation device and / or the residence time of the ore particle magnetic particle agglomerates A in the second separation device and / or the composition of the pulp P in particular a water content of the pulp P can be used.
  • At least one magnetic parameter in particular the field strength and / or a field gradient
  • the magnetic device, and / or the second mass flow fluid influencing means in particular in the form of orifices and / or displacement bodies, and / or the flow rate of the second mass flow and / or a purge flow is used.
  • the boxes 8, 9 shown in dashed lines indicate that, on the basis of the knowledge of the composition of the mass flows MS1, MS2 obtained by the first or second information II, 12, a renewed mixing process (see box 8) may optionally be carried out Residues, ie non-separated or split ore particles magnetic particle agglomerates A to remix after the separation carried out in the fifth process step.
  • a renewed mixing process may optionally be carried out Residues, ie non-separated or split ore particles magnetic particle agglomerates A to remix after the separation carried out in the fifth process step.
  • it may be expedient to add a more highly concentrated separating agent T which in turn can be controlled as a function of the first or second information II, 12. Accordingly, a subsequent dewatering or drying (see Box 9).
  • Particular embodiments of the method according to the invention provide that initially only at least one operating information of the second separating device is set and / or changed and, after the change of the corresponding at least one operating information, a new determination of the information associated with the first and / or second mass flow MSI, MS2 II, 12 takes place.

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Abstract

Verfahren zur Gewinnung von nichtmagnetischen Erzen aus einer Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglomerate enthaltenden Suspension, umfassend die Schritte: - Trennen von aus der Suspension abgeschiedenen Erzpartikel- Magnetpartikel-Agglomeraten in ein Gemisch aus separat nebeneinander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln, - Abtrennen der Magnetpartikel aus dem Gemisch, - Bilden eines ersten Magnetpartikel enthaltenden Massestroms und eines zweiten Erzpartikel enthaltenden Massestroms, wobei zur Ermittlung der Effizienz wenigstens eines der vorstehend genannten Trennvorgänge wenigstens eine ein Maß für den Anteil an Erzpartikeln in dem ersten Massestrom beschreibende, dem ersten Massestrom zugeordnete Information und/oder wenigstens eine ein Maß für den Anteil an Magnetpartikeln in dem zweiten Massestrom beschreibende, dem zweiten Massestrom zugeordnete Information ermittelt wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Gewinnung von nichtmagnetischen Erzen aus einer Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglomerate enthaltenden Suspensi- on
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von nichtmagnetischen Erzen aus einer Erzpartikel-Magnetpartikel- Agglomerate enthaltenden Suspension, umfassend die Schritte: - Trennen von aus der Suspension abgeschiedenen Erzpartikel- Magnetpartikel-Agglomeraten in ein Gemisch aus separat nebeneinander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln,
- Abtrennen der Magnetpartikel aus dem Gemisch,
- Bilden eines ersten Magnetpartikel enthaltenden Massestroms und eines zweiten Erzpartikel enthaltenden Massestroms.
Der Einsatz von Flotationszellen zur Gewinnung von Erzen aus erzhaltigem Schüttgut ist weithin bekannt. Dabei wird einer Flotationszelle bzw. einem Flotationsreaktor eine erzhaltige Pulpe, d.h. im Wesentlichen eine Suspension aus Wasser, gemahlenem Gestein (Gangart) und gemahlenem Erz, zugeführt.
Im Rahmen sogenannter magnetischer Flotationsverfahren wird die Pulpe zur Ausbildung sogenannter Erzpartikel-Magnet- partikel-Agglomerate mit Magnetpartikeln, worunter beispiels¬ weise magnetische Partikeln in Form von Magnetit fallen, be¬ laden (sogenannter „load-Prozess" ) . Zur Ausbildung der Erz- partikel-Magnetpartikel-Agglomerate ist üblicherweise eine vorherige Hydrophobierung sowohl der Erzpartikel als auch der Magnetpartikel erforderlich. Die Bildung der sonach im Wesentlichen über hydrophobe Wechselwirkungen respektive Anziehungskräfte erzeugten Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglomerate erfolgt durch Vermischen der Ausgangsstoffe unter Berücksichtigung bestimmter Mischparameter, wie Scherkräfte, Zeit, Tem- peratur etc ..
Eine Abtrennung der entsprechenden Erzpartikel-Magnet- partikel-Agglomerate aus der Pulpe erfolgt mittels einer (ersten) Trennvorrichtung typischerweise in Form eines oder umfassend einen magnetischen Separator, wobei die magnetischen Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglomerate aus der Pulpe ausgetragen und in einen sogenannten Konzentratstrom, welcher im Wesentlichen die Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglomerate, kleinere Mengen an Gangart sowie Wasser enthält, überführt werden .
Anschließend werden die Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglome- rate in ihre Bestandteile, d.h. Erzpartikel und Magnetparti¬ kel, gespalten, so dass diese in Form eines Gemisches unge¬ bunden nebeneinander vorliegen (sogenannter „unload"- Prozess) . Typischerweise erfolgt die Trennung der Erzparti- kel-Magnetpartikel-Agglomerate mittels einer weiteren oder zweiten Trennvorrichtung über chemische Verfahren durch den Einsatz entsprechender Chemikalien wie Lösungsmittel oder dergleichen .
Das Abtrennen der im Wesentlichen isoliert vorliegenden Mag- netpartikel von den Erzpartikeln und den übrigen Bestandteilen des Konzentratstroms erfolgt anschließend gleichermaßen im Rahmen des „unload"-Prozesses über eine weitere oder drit¬ te Trennvorrichtung wiederum typischerweise in Form eines oder umfassend einen magnetischen Separator, in welcher die Magnetpartikel magnetisch abgetrennt werden. Daraufhin erfolgt eine Auftrennung in einen ersten Magnetpartikel enthal¬ tenden Massestrom und einen zweiten Erzpartikel enthaltenden Massestrom, welche getrennt voneinander vorliegen und grundsätzlich bzw. idealerweise nur den jeweiligen Reinstoff, d.h. entweder reine Magnetpartikel oder reine Erzpartikel, enthal¬ ten .
Ein gattungsgemäßes Verfahren ist beispielsweise aus
EP 2 090 367 AI bekannt, welche ein Verfahren zur kontinuier- liehen Gewinnung von nichtmagnetischen Erzen aus einer nichtmagnetische Erzpartikel aufweisenden Pulpe betrifft. Dabei werden einer einen Reaktor kontinuierlich durchströmenden Pulpe magnetische oder magnetisierbare Magnetpartikel zuge- führt, welche mit den nichtmagnetischen Erzpartikeln Erz- Magnetpartikel-Agglomerate bilden. Die Erz-Magnetpartikel- Agglomerate werden mittels eines Magnetfelds in einen Akkumu¬ lationsbereich des Reaktors bewegt und aus dem Akkumulations- bereich des Reaktors abgeführt.
Bei den bekannten Verfahren ist es regelmäßig problematisch, dass der erste Magnetpartikel enthaltende Massestrom weiter¬ hin einen gewissen Anteil an Erzpartikeln und der zweite Erz- partikel enthaltende Massestrom weiterhin einen gewissen Anteil an Magnetpartikeln aufweist. Entsprechend treten sowohl betreffend die Magnetpartikel als auch die Erzpartikel be¬ stimmte Verluste auf, da sowohl die in dem ersten Massestrom vorhandenen Erzpartikeln als auch die in dem zweiten Masse- ström vorhandenen Magnetpartikel einer weiteren Verwendung nicht oder nur mit erheblichem Aufwand zugänglich sind, was sich negativ auf die Prozessausbeute auswirkt. Eine Erfassung der Zusammensetzung des entsprechenden ersten bzw. zweiten Massestroms findet nicht statt.
Der Erfindung liegt sonach das Problem zugrunde, ein, insbesondere im Hinblick auf eine Überwachung der Prozessausbeute des „unload"-Prozesses , verbessertes Verfahren zur Gewinnung von nichtmagnetischen Erzen anzugeben.
Das Problem wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Gewinnung von nichtmagnetischen Erzen aus einer Erzpartikel- Magnetpartikel-Agglomerate enthaltenden Suspension gelöst, umfassend die Schritte:
- Trennen von aus der Suspension abgeschiedenen Erzpartikel- Magnetpartikel-Agglomeraten in ein Gemisch aus separat nebeneinander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln,
- Abtrennen der Magnetpartikel aus dem Gemisch,
- Bilden eines ersten Magnetpartikel enthaltenden Massestroms und eines zweiten Erzpartikel enthaltenden Massestroms, welches sich dadurch auszeichnet, dass zur Ermittlung der Effizienz wenigstens eines der vorstehend genannten Trennvorgänge wenigstens eine ein Maß für den Anteil an Erzpartikeln in dem ersten Massestrom beschreibende, dem ersten Massestrom zugeordnete Information und/oder wenigstens eine ein Maß für den Anteil an Magnetpartikeln in dem zweiten Massestrom beschreibende, dem zweiten Massestrom zugeordnete Information ermittelt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, den ersten und/oder zweiten Massestrom, d.h. den ersten Magnetpartikel enthaltenden Massestrom und/oder den zweiten Erzpartikel enthaltenden Massestrom, direkt oder indirekt bzw. qualitativ oder quantitativ auf seine bzw. ihre Zusammensetzung zu untersuchen. Dies erfolgt anhand der Ermittlung der wenigstens einen ein Maß für den Anteil an Erzpartikeln in dem ersten Massestrom beschreibenden, dem ersten Massestrom zugeordneten Informati- on sowie zusätzlich oder alternativ anhand der Ermittlung der wenigstens einen ein Maß für den Anteil an Magnetpartikeln in dem zweiten Massestrom beschreibenden, dem zweiten Massestrom zugeordneten Information. Entsprechend stellt die dem ersten Massestrom zugeordnete Information ein Maß für den Anteil an Erzpartikeln in dem idealerweise nur Magnetpartikel enthal¬ tenden ersten Massestrom und die dem zweiten Massestrom zugeordnete Information ein Maß für den Anteil an Magnetpartikeln in dem idealerweise nur Erzpartikel enthaltenden zweiten Mas¬ sestrom dar. Demzufolge lässt sich qualitativ oder quantita- tiv die jeweilige Zusammensetzung sowie ein Verschmutzungs¬ grad bzw. ein Reinheitsgrad des jeweiligen Massestroms ermit¬ teln .
Der Verschmutzungsgrad betrifft qualitativ oder quantitativ den Anteil an in dem jeweiligen Massestrom enthaltenen unerwünschten Partikeln, der Reinheitsgrad betrifft entsprechend qualitativ oder quantitativ den Anteil an in dem jeweiligen Massestrom enthaltenen erwünschten Partikeln. Insofern liefert die dem ersten Massestrom zugeordnete Information einen Hinweis auf den Wirkungsgrad einer oder der vorstehend genannten dritten Trennvorrichtung, welche die Magnetpartikel aus dem Gemisch separat nebeneinander vorliegen- der Erzpartikel und Magnetpartikel trennt. Die dem zweiten Massestrom zugeordnete Information liefert insbesondere einen Hinweis auf den Wirkungsgrad einer oder der vorstehend ge¬ nannten zweiten Trennvorrichtung, welche die Erzpartikel- Magnetpartikel-Agglomerate in ein Gemisch aus separat neben¬ einander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln trennt .
Die jeweiligen Informationen können auch ein Maß für die je- weiligen verhältnismäßigen Anteile an Magnet- bzw. Erzpartikeln angeben, so dass sich aus dem Verhältnis an bezogen auf den jeweiligen Massestrom unerwünschten Partikeln zu erwünschten Partikeln oder umgekehrt, Rückschlüsse auf die Reinheit bzw. die Verschmutzung des jeweiligen Massestroms anstellen lassen.
Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren kann insbesondere der „unload"-Prozess somit auf seine Effizienz bzw. Ausbeute überwacht werden, wodurch selbstver- ständlich mittelbar auch Rückschlüsse auf die Effizienz bzw. Ausbeute des Gesamtprozesses erhalten werden können.
Es ist im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht zwingend notwendig, stets beide Informationen zu ermitteln. Mit- hin kann es ausreichend sein, wenn lediglich die dem ersten
Massestrom zugeordnete Information ermittelt wird. Selbstverständlich wird durch die Ermittlung sowohl der dem ersten als auch dem zweiten Massestrom zugeordneten Information ein aussagekräftiges Bild über die Effizienz bzw. Ausbeute des „un- load"-Prozesses und somit mittelbar auch über die Effizienz bzw. Ausbeute des Gesamtprozesses gegeben.
Die Ermittlung der dem ersten und/oder dem zweiten Massestrom zugeordneten Information erfolgt bevorzugt mittels Röntgen- fluoreszenzanalyse . Selbstverständlich sind auch andere ge¬ eignete Methoden zur Ermittlung der jeweiligen Information (en) denkbar. Als Magnetpartikel im erfindungsgemäßen Sinne sind sämtliche magnetischen oder magnetisierbaren Partikel zu verstehen. Lediglich beispielhaft werden ferromagnetische Partikel, wie Magnetit (Fe304) , genannt.
Als Erzpartikel im erfindungsgemäßen Sinne sind sämtliche nichtmagnetische, d.h. weder ursprünglich oder im Verhältnis zu den Magnetpartikeln nur schwach magnetische noch magneti- sierbare oder im Verhältnis zu den Magnetpartikeln nur schwach magnetisierbare Erzpartikel zu verstehen. Lediglich beispielsweise werden Kupfererze, wie Chalkosin (CU2S) , ge¬ nannt .
Die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführte Trennung von aus der Suspension abgeschiedenen Erzpartikel- Magnetpartikel-Agglomerate in das Gemisch aus separat neben¬ einander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln wie auch die Abtrennung der Magnetpartikel aus dem Gemisch erfolgt über geeignete Trennvorrichtungen.
Der im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehenen Trennung der aus der Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglomerate enthaltenden Suspension abgeschiedenen Erzpartikel-Magnet- partikel-Agglomerate in das Gemisch aus separat nebeneinander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln kann ein Verfahrensschritt der Bildung von Erzpartikel-Magnetpartikel- Agglomeraten aus einer Erzpartikel und Magnetpartikel enthal¬ tenden Suspension, welche Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglome- rate wenigstens einen Erzpartikel und wenigstens einen Mag- netpartikel umfassen, sowie ein diesem nachfolgender Verfahrensschritt der Abscheidung der Erzpartikel-Magnetpartikel- Agglomerate aus der Suspension mittels einer geeigneten
Trennvorrichtung vorausgehen. Somit kann die Trennvorrichtung zur Abscheidung der Erzparti- kel-Magnetpartikel-Agglomerate aus der Suspension als erste Trennvorrichtung, die Trennvorrichtung zur Trennung der aus der Suspension abgeschiedenen Erzpartikel-Magnetpartikel- Agglomerate in das Gemisch aus separat nebeneinander vorlie¬ genden Erzpartikeln und Magnetpartikeln als zweite Trennvorrichtung und die Trennvorrichtung zur Abtrennung der Magnetpartikel aus dem Gemisch als dritte Trennvorrichtung bezeich- net werden.
Sämtliche Trennvorrichtungen können eine oder mehrere diesen zugehörige oder zugeordnete Trennbereiche, Trennkammern, Trenneinrichtungen oder dergleichen aufweisen.
In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, anhand der dem ersten und/oder zweiten Massestrom zugeordneten Information wenigstens eine für den Betrieb wenigs¬ tens einer Trennvorrichtung zur Trennung der Erzpartikel- Magnetpartikel-Agglomerate in ein Gemisch aus separat neben¬ einander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln und/oder wenigstens einer Trennvorrichtung zur Abtrennung der Magnetpartikel aus dem Gemisch aus separat nebeneinander vor¬ liegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln erforderliche Be- triebsinformation eingestellt und/oder verändert wird. Mithin wird die dem ersten und/oder zweiten Massestrom zugeordnete Information nicht allein als Hinweis auf den Reinheits- bzw. Verschmutzungsgrad der Masseströme respektive die Prozessaus¬ beute insbesondere des „unload"-Prozesses verwendet, sondern dient gleichermaßen als Steuersignal für die Einstellung bzw. Änderung wenigstens einer für den Betrieb wenigstens einer Trennvorrichtung zur Trennung der Erzpartikel-Magnetpartikel- Agglomerate in ein Gemisch aus separat nebeneinander vorlie¬ genden Erzpartikeln und Magnetpartikeln und/oder zur Abtren- nung der Magnetpartikel aus dem oder einem Gemisch aus sepa¬ rat nebeneinander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln erforderlichen Betriebsinformation. Demzufolge kann die jeweilige Betriebsinformation in Abhängigkeit der jeweiligen dem ersten und/oder zweiten Massestrom zugeordneten Informa- tion angepasst bzw. optimiert werden, so dass sich der Wir¬ kungsgrad der entsprechenden Trennvorrichtung in Abhängigkeit der aktuellen, durch die dem ersten und/oder zweiten Massestrom zugeordnete (n) Information (en) repräsentierten Be- triebsbedingungen optimieren und sich die Ausbeute insbesondere des „unload"-Prozesses steigern lässt.
Es ist dabei vorteilhaft, wenn die dem ersten und/oder zwei- ten Massestrom zugeordnete Information wenigstens einem eine Mindest- oder Höchstkonzentration an Erzpartikeln oder Magnetpartikeln angebenden Schwellwerts verglichen wird, wobei die Einstellung und/oder Änderung der Betriebsinformation unter Berücksichtigung des Schwellwerts erfolgt. Durch die Festlegung eines Schwellwerts, worunter selbstverständlich auch entsprechende Schwellwertbereiche verstanden werden, kann eine besonders einfache und schnelle Qualitätsüberwa¬ chung insbesondere des „unload"-Prozesses erfolgen und dem¬ nach Einstellungen und/oder Änderungen der wenigstens einen Betriebsinformation der entsprechenden Trennvorrichtung (en) zum Zwecke der Prozessoptimierung vorgenommen werden.
Wird beispielsweise eine Überschreitung eines Schwellwerts, welcher selbstverständlich auch entsprechende Toleranzberei- che umfassen kann, in dem ersten Magnetpartikel enthaltenden Massestrom über die diesem zugeordnete Information erfasst, d.h. der Anteil an Erzpartikeln in dem ersten Massestrom ist über einen vorgegebenen oder vorgebbaren Normwert erhöht, erfolgt eine entsprechende Anpassung insbesondere wenigstens einer Betriebsinformation der die Erzpartikel-Magnetpartikel- Agglomerate in ein Gemisch aus separat nebeneinander vorlie¬ genden Erzpartikeln und Magnetpartikeln trennenden Trennvorrichtung . Gleiches gilt selbstverständlich für eine Überschreitung eines entsprechenden Schwellwerts in dem zweiten Erzpartikel enthaltenden Massestrom, welche über die diesem zugeordnete Information erfasst wird. D.h., in diesem Fall ist der Anteil an Magnetpartikeln in dem zweiten Massestrom über einen vor- gegebenen oder vorgebbaren Normwert erhöht, woraufhin eine entsprechende Anpassung insbesondere wenigstens einer Be¬ triebsinformation der die Magnetpartikel aus dem Gemisch aus separat nebeneinander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln trennenden Trennvorrichtung erfolgt.
Selbstverständlich können im Rahmen der Festlegung von
Schwellwerten auch entsprechende Untergrenzen vorgesehen sein, welche bezogen auf den in dem ersten Massestrom enthaltenen Anteil an Magnetpartikeln bzw. bezogen auf den in dem zweiten Massestrom enthaltenen Anteil an Erzpartikeln nicht unterschritten werden dürfen. D.h., dass in diesem Fall bei Unterschreitung der Schwellwerte eine entsprechende Änderung und/oder Einstellung der Betriebsinformation der entsprechenden Trennvorrichtung (en) erfolgt.
Sämtliche Vorgänge werden über mehrere, miteinander kommuni- zierende dezentrale oder eine zentrale Steuereinrichtung er¬ mittelt, erfasst und insbesondere über geeignete Auswerte¬ algorithmen ausgewertet und gegebenenfalls in einem Speicher¬ mittel hinterlegt. Es kann zweckmäßig sein, wenn zunächst nur wenigstens eine Betriebsinformation der Trennvorrichtung zur Trennung der Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglomerate in ein Gemisch aus se¬ parat nebeneinander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln eingestellt und/oder verändert wird und nach erfolgter Änderung der entsprechenden wenigstens einen Betriebsinformation eine erneute Ermittlung der dem ersten und/oder zweiten Massestrom zugeordneten Information erfolgt. Dieses Vorgehen ist insofern zweckmäßig, als die Einstellung und/oder Änderung der Betriebsinformationen der die Erzpartikel-Magnet- partikel-Agglomerate in ein Gemisch aus separat nebeneinander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln trennenden Trennvorrichtung eine von Haus aus optimierte Trennung der Erzpartikel/Magnetpartikel-Agglomerate in separat vorliegende Bestandteile gewährleistet, welche im Weiteren auch einen we- sentlichen Einfluss auf die Ausbeute der durch die weitere, die Magnetpartikel aus dem Gemisch aus separat nebeneinander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln trennende
Trennvorrichtung hat. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt demnach bevorzugt vorrangig eine Einstellung und/oder Änderung wenigstens einer Betriebsinformation der die Erzpartikel- Magnetpartikel-Agglomerate in ein Gemisch aus separat neben¬ einander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln trennenden Trennvorrichtung, bevor zusätzlich eine Einstellung und/oder Änderung wenigstens einer Betriebsinformation der oder einer die Magnetpartikel aus dem Gemisch aus separat ne- beneinander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln trennenden Trennvorrichtung vorgenommen wird.
Nochmals wird an dieser Stelle erwähnt, dass es ebenso mög¬ lich ist, lediglich eine Einstellung und/oder Änderung we- nigstens einer Betriebsinformation der oder einer die Magnetpartikel aus dem Gemisch aus separat nebeneinander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln trennenden Trennvorrichtung vorzunehmen. Es ist denkbar, dass vor der tatsächlichen Einstellung und/oder Änderung der wenigstens einen Betriebsinformation eine damit voraussichtlich verbundene Änderung der ersten und/oder zweiten Information des ersten und/oder zweiten Massestroms simuliert wird. Eine Simulation, welche typischer- weise über geeignete Simulationsalgorithmen erfolgt, ermög¬ licht sonach eine vorausschauende Bewertung der mit der vor¬ zunehmenden Einstellung und/oder Änderung der wenigstens einen Betriebsinformation verbundenen Effekte im Hinblick auf die dem ersten und/oder zweiten Massestrom zugeordneten In- formation. Gegebenenfalls ist es denkbar, zeitlich zurücklie¬ gende Einstellungen und/oder Änderungen der jeweiligen Betriebsparameter respektive die damit verbundenen Effekte auf den ersten und/oder zweiten Massestrom in einem Speichermittel zu hinterlegen und im Rahmen der Simulation zu berück- sichtigen. Derart ist eine weitgehend automatisierte Optimie¬ rung der Gehalte an unerwünschten Partikeln in den jeweiligen Masseströmen realisierbar. Im Folgenden werden beispielhaft entsprechende Betriebsinformationen für die verschiedenen Trennvorrichtungen genannt. Die Aufzählung ist nicht abschließend. Als Betriebsinformation für die Trennvorrichtung zur Trennung der Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglomerate in ein Gemisch aus separat nebeneinander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln wird beispielsweise die Konzentration und/oder Zusammensetzung eines die Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglome- rate in ihre Bestandteile trennenden Trennmittels und/oder eine Scherrate der zweiten Trennvorrichtung und/oder die Verweildauer der Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglomerate in der zweiten Trennvorrichtung und/oder die Zusammensetzung der Suspension, insbesondere eines Wassergehalts der Suspension, verwendet.
Als Betriebsinformation für die Trennvorrichtung zur Abtrennung der Magnetpartikel aus dem Gemisch aus separat nebenein¬ ander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikel kann bei- spielsweise wenigstens ein magnetischer Parameter, insbesondere die Feldstärke und/oder ein Feldgradient, der Magnetvor¬ richtung, und/oder den zweiten Massestrom strömungstechnisch beeinflussende Mittel, insbesondere in Form von Blenden und/oder Verdrängungskörpern, und/oder die Strömungsgeschwin- digkeit des zweiten Massestroms und/oder ein Spülstrom verwendet werden. Die Einstellung magnetischer Parameter ist insbesondere bei Verwendung eines Wandermagnetfeldseparators als eine der entsprechenden Trennvorrichtung zugeordnete Magnetvorrichtung effektiv. Hierunter fällt auch die Einstellung entsprechender Signalerregerformen, Signalfrequenzen, Signalphasenlagen relativer Signalverläufe wie Gegenlauf, Gleich¬ lauf, Geschwindigkeit relativ zur Strömung der Suspension bzw. Pulpe, sowie weiterer, das Magnetfeld beeinflussender magnetischer Parameter.
Die Ermittlung der dem ersten und/oder zweiten Massestrom zugeordneten Information kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen. Im Falle einer kontinuierlichen Ermittlung der dem ersten und/oder zweiten Massestrom zugeordneten Information wird zu jedem Zeitpunkt ständig eine dem ersten und/oder zweiten Massestrom zugeordnete Information ermittelt, so dass ein vollständiges Abbild der Prozessführung im Hinblick auf die Ausbeute insbesondere des „unload"-Prozesses gegeben ist.
Im Falle einer diskontinuierlichen Ermittlung der dem ersten und/oder dem zweiten Massestrom zugeordneten Information er- folgt eine Ermittlung der dem ersten und/oder dem zweiten
Massestrom zugeordneten Information zu vorgegebenen oder vorgebbaren Zeitpunkten, beispielsweise einmal in der Minute. Beide Varianten erlauben eine sogenannte in situ oder online Ermittlung der dem ersten und/oder dem zweiten Massestrom zu- geordneten Information. Unter einer diskontinuierlichen Ermittlung der dem ersten und/oder dem zweiten Massestrom zugeordneten Information ist jedoch auch eine Probenentnahme aus dem ersten und/oder zweiten Massestrom zu verstehen, welche Probe separat zu dem erfindungsgemäßen Verfahren etwa in ei- nem Labor auf ihre entsprechende Zusammensetzung geprüft wird .
Bevorzugt erfolgt anhand der kontinuierlichen Ermittlung der dem ersten und/oder dem zweiten Massestrom zugeordneten In- formation eine kontinuierliche Regelung des Verfahrens. Mit¬ hin ist im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kontinuierlich ein Maß für den Anteil an Erzpartikeln in dem ersten, Magnetpartikel enthaltenden Massestrom und/oder ein Maß für den Anteil an Magnetpartikel in dem Erzpartikel enthaltenden, zweiten Massestrom ermittelbar. Die kontinuierliche Ermittlung der entsprechenden, dem ersten und/oder zweiten Massestrom zugeordneten Information erlaubt sonach eine kontinuierliche bzw. dynamische Regelung bzw. Optimierung des Prozesses, so dass die Prozessführung sich ändernden Prozess- parametern, wie etwa der Erzzusammensetzung, schnell, d.h. gegebenenfalls sogar in Echtzeit, nachgestellt wird. Bezüglich der die Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglomerate in ihre Bestandteile, d.h. in ein Gemisch aus separat nebenein¬ ander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln, trennenden Trennvorrichtung ist es möglich, dass die in diese Trenn- Vorrichtung zugeführten Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglome- rate chemisch, insbesondere über eine Veränderung des PH- Werts und/oder Zugabe von chemischen Trenn- und/oder Lösungsmitteln, und/oder physikalisch, insbesondere durch Veränderung der Temperatur, und/oder mechanisch, insbesondere von einer der entsprechenden Trennvorrichtung zugeordneten Ultraschallvorrichtung erzeugten Ultraschallwellen, getrennt werden. Die Aufzählung ist lediglich beispielhaft und keines¬ falls vollständig, so dass auch andere, gleichwirkende Mög¬ lichkeiten der Trennung der Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglo- merate in ihre Bestandteile vorstellbar sind.
Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Vorrichtung zur Gewinnung von nichtmagnetischen Erzen aus einer Erzpartikel-Magnetpartikel- Agglomerate enthaltenden Suspension. Die Vorrichtung umfasst wenigstens einen Mischreaktor zur Vermischung einer nichtmagnetische Erzpartikel sowie Magnetpartikel enthaltenden Sus¬ pension unter Ausbildung von Erzpartikel-Magnetpartikel- Agglomeraten, wenigstens eine wenigstens eine Magnetvorrich- tung aufweisende erste Trennvorrichtung zur Abscheidung der Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglomerate aus der Suspension, wenigstens eine zweite Trennvorrichtung zur Trennung der Erz- partikel-Magnetpartikel-Agglomerate in ein Gemisch aus sepa¬ rat nebeneinander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetparti- kein, wenigstens eine dritte Trennvorrichtung zur Abtrennung der Magnetpartikel aus dem Gemisch aus separat nebeneinander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln, wenigstens eine Erfassungseinrichtung zur Ermittlung wenigstens einer ein Maß für den Anteil an Erzpartikeln in einem Magnetpartikel enthaltenden Massestrom angebenden Information und/oder zur
Ermittlung wenigstens einer ein Maß für den Anteil an Magnet¬ partikeln in einem Erzpartikel enthaltenden Massestrom sowie wenigstens eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung, welche Steuer- und/oder Regeleinrichtung wenigstens ein maschinenlesbares Programmmittel umfasst, welches zur Steuerung und/oder Regelung der Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebil- det ist.
Die Erfindung betrifft weiter eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer vorstehend beschriebenen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemä- ßen Verfahrens. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung umfasst wenigstens ein maschinenlesbares Programmmittel, welches Steuer- und/oder Regelbefehle zur Steuerung und/oder Regelung der Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens umfasst.
Die Erfindung betrifft weiter ein maschinenlesbares Programm¬ mittel für eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung wie vorstehend beschrieben. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er¬ geben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaubild des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Gewinnung von nichtmagnetischen Erzen aus einer
Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglomerate enthaltenden Suspension .
Fig. 1 zeigt ein Blockschaubild des erfindungsgemäßen Verfah- rens zur Gewinnung von nichtmagnetischen Erzen aus einer Erz- partikel-Magnetpartikel-Agglomerate enthaltenden Suspension. Es handelt sich dabei vorzugsweise um einen kontinuierlichen Prozess . In einem ersten Verfahrensschritt (vgl. Kasten 1) wird in einem einer Vorrichtung zur Gewinnung von nichtmagnetischen Erzen aus einer nichtmagnetische Erzpartikel E sowie Magnetpar¬ tikel M enthaltenen Suspension, welche Vorrichtung als magne- tische Flotationszelle bezeichnet werden kann, zugehörigen Mischreaktor eine Pulpe P, Magnetpartikel M zugeführt. Die Pulpe P besteht im Wesentlichen aus nichtmagnetischen Erzpar- tikeln E, wie z.B. Cu2S-Partikeln, die Magnetpartikel M lie- gen z.B. in Form von Magnetit (FesC^) , gegebenenfalls bereits hydrophobiert , vor. Es erfolgt unter Zugabe weiterer Zusätze, wie insbesondere Hydrophobierungsmitteln H, welche eine
Hydrophobierung der Erzpartikel E ermöglichen, ein Mischvorgang der in dem Mischreaktor zugeführten Stoffe.
In dem zweiten Verfahrensschritt (vgl. Kasten 2) erfolgt der sogenannte „load"-Prozess , bei welchem sich die hydrophobier- ten Magnetpartikel M an die hydrophobierten Erzpartikel E la¬ gern respektive mit diesen unter Ausbildung von Erzpartikel- Magnetpartikel-Agglomeraten A wechselwirken. Die sonach in der Suspension enthaltenen Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglo- merate A umfassen wenigstens einen hydrophobierten Magnetpartikel M und wenigstens einen hydrophobierten Erzpartikel E. Dabei sind die Magnetpartikel M als Trägerpartikel für die Erzpartikel E zu erachten sind.
Wesentliche Einflussfaktoren zur Bildung einer effizienten Ausbeute an Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglomeraten A sind die Mischdauer, während des Mischvorgangs herrschende Scher- kräfte sowie gegebenenfalls der Mahlgrad respektive die Korn¬ größe bzw. Korngrößenverteilung der in der Pulpe P enthaltenen Erzpartikel E.
In dem dritten Verfahrensschritt (vgl. Kasten 4) erfolgt ein Abscheiden der Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglomerate A von der Gangart G. Die Abtrennung erfolgt magnetisch mittels ei¬ ner eine Magnetvorrichtung aufweisenden ersten Trennvorrichtung. Die aufgrund der Magnetpartikel M magnetischen Erzpar- tikel-Magnetpartikel-Agglomerate A sammeln sich im Bereich der Magnetvorrichtung an und können derart ausgetragen und derart größtenteils von der Gangart G separiert werden. Nicht agglomerierte Magnetpartikel M und Erzpartikel E sowie weite- re in der als disperses System zu sehenden Pulpe P werden als Rückstände (so genanntes Tailing) abgeführt (vgl. Pfeil 3) .
In dem nachfolgenden vierten Verfahrensschritt (vgl. Kas- ten 5) werden die konzentrierten Erzpartikel-Magnetpartikel- Agglomerate A einer zweiten Trennvorrichtung zugeführt, in welcher die Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglomerate A in ein Gemisch aus separat nebeneinander vorliegenden ungebundenen Erzpartikeln E und Magnetpartikeln M getrennt werden (soge- nannter „unload"-Prozess ) . Die Trennung der Erzpartikel-
Magnetpartikel-Agglomerate A kann beispielsweise chemisch, insbesondere über eine Veränderung des pH-Werts und/oder eine Zugabe von chemischen Trennmitteln T erfolgen. Denkbar ist auch der Einsatz von einer der zweiten Trennvorrichtung zuge- ordneten Ultraschalleinrichtung eingebrachten Ultraschallwellen .
Insgesamt liegt auch hier ein Mischvorgang vor, der durch Einbringen von Scherkräften und chemischen Substanzen in Form der beispielsweise auf Tensiden basierenden Trennmitteln T eine Dehydrophobierung der Magnetpartikel M und Erzpartikel E bewirkt, welche die Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglomerate A in ihre Bestandteile zersetzt. Es ist möglich, dass in der zweiten Trennvorrichtung weiterhin ein bestimmter Anteil an Gangart G vorliegt, welcher in dem vorherigen dritten Verfahrensschritt nicht ordnungsgemäß abgetrennt werden konnte.
In dem mit 6 bezeichneten Kasten ist der „unload"-Prozess weitgehend abgeschlossen, d.h. es liegt ein Gemisch aus sepa- rat nebeneinander vorliegenden ungebundenen Erzpartikeln E und Magnetpartikeln M vor. Die isoliert vorliegenden Magnetpartikel M werden über eine dritte, eine Magnetvorrichtung, insbesondere einen Wanderfeldmagnetseparator, umfassende Trennvorrichtung magnetisch von den nichtmagnetischen Erzpar- tikeln E separiert und in einen ersten Magnetpartikel M ent¬ haltenden Massestrom MSI überführt. Ersichtlich kann der erste Massestrom MSI rückgeführt werden, so dass die in diesem enthaltenen Magnetpartikel M zu Pro¬ zessbeginn erneut verwendet werden können (vgl. Pfeil 10) . Entsprechend kann der Gesamtprozess in ökonomischer und öko- logischer Hinsicht optimiert werden.
Die Erzpartikel E werden in einen zweiten Erzpartikel E ent¬ haltenden Massestrom MS2 überführt, welcher im Weiteren entwässert bzw. getrocknet wird (vgl. Kasten 7), so dass nach Entwässerung respektive Trocknung weitestgehend getrocknete
Erzpartikel E vorliegen. Das Wasser W wird separat abgeführt.
Idealerweise enthält der erste Massestrom MSI ausschließlich Magnetpartikel M und der zweite Massestrom MS2 ausschließlich Erzpartikel E. Dies ist in der Praxis jedoch schwer reali¬ sierbar, so dass es zu gewissen Verlusten an in dem ersten Wasserstrom MSI gebundenen Erzpartikeln E sowie in dem zweiten Massestrom MS2 gebundenen Magnetpartikeln M kommt. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich nun dadurch aus, dass eine Ermittlung wenigstens einer ein Maß für den Anteil an Erzpartikeln E in dem ersten Massestrom MSI beschreibenden, dem ersten Massestrom MSI zugeordneten Information II und/oder eine Ermittlung wenigstens einer ein Maß für den An- teil an Magnetpartikeln M in dem zweiten Massestrom MS2 beschreibenden, dem zweiten Massestrom MS2 zugeordneten Information 12 erfolgt. Entsprechend kann die Zusammensetzung, der Reinheitsgrad bzw. Verschmutzungsgrad der jeweiligen Masse¬ ströme MSI, MS2, welcher gleichermaßen ein Maß für die Aus- beute insbesondere des „unload"-Prozesses darstellt, erfasst und im Weiteren für die Prozessführung des kontinuierlich arbeitenden erfindungsgemäßen Verfahrens berücksichtigt werden.
Die Ermittlung der dem ersten und/oder dem zweiten Massestrom MSI, MS2 zugeordneten Informationen II, 12 erfolgt vorzugsweise kontinuierlich mittels Röntgenfluoreszenzanalyse . Es ist weiterhin möglich, dass anhand der dem ersten und/oder zweiten Massestrom MSI, MS2 zugeordneten Information II, 12 wenigstens eine für den Betrieb der zweiten und/oder dritten Trennvorrichtung erforderliche Betriebsinformation einge- stellt und/oder verändert wird. Mithin wird im Hinblick auf den kontinuierlich erfassten Reinheitsgrad bzw. die kontinuierlich erfasste Zusammensetzung der Masseströme MSI, MS2 ein Steuersignal an die zweite und/oder dritte Trennvorrichtung gegeben, wobei anhand des Steuersignals entsprechende Be- triebsinformation oder Betriebsparameter optimiert werden können .
Hierbei können die dem ersten und/oder zweiten Massestrom MSI, MS2 zugeordnete Informationen II, 12 mit wenigstens ei- nem eine Mindest- oder Höchstkonzentration an Erzpartikeln E oder Magnetpartikeln M angebenden Schwellwert verglichen werden. Entsprechend erfolgt die Einstellung und/oder Änderung der Betriebsinformation unter Berücksichtigung des Schwellwerts. Der Schwellwert kann auch als Schwellwertbereich zu sehen sein und bestimmte Toleranzbereiche berücksichtigen.
Insgesamt ist eine Dynamisierung des Verfahrens möglich, da in Abhängigkeit der dem ersten und/oder zweiten Massestrom MSI, MS2 zugeordneten Informationen II, 12 stets eine indivi- duelle und bedarfsgerechte Anpassung der entsprechenden Be¬ triebsinformationen bzw. Betriebsparameter der im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten Trennvorrichtungen möglich ist. Als Betriebsinformation für die zweite Trennvorrichtung kann z.B. die Konzentration und/oder Zusammensetzung eines die Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglomerate A in ihre Bestandteile trennenden Trennmittels T und/oder eine Scherrate der zweiten Trennvorrichtung und/oder die Verweildauer der Erzpartikel- Magnetpartikel-Agglomerate A in der zweiten Trennvorrichtung und/oder die Zusammensetzung der Pulpe P, insbesondere eines Wassergehalts der Pulpe P, verwendet werden. Als Betriebsinformation für die dritte Trennvorrichtung kann z.B. wenigstens ein magnetischer Parameter, insbesondere die Feldstärke und/oder ein Feldgradient, der Magnetvorrichtung, und/oder den zweiten Massestrom strömungstechnisch beeinflus- sende Mittel, insbesondere in Form von Blenden und/oder Verdrängungskörpern, und/oder die Strömungsgeschwindigkeit des zweiten Massestroms und/oder ein Spülstrom verwendet wird.
Die gestrichelt dargestellten Kästen 8, 9 zeigen an, dass an- hand der durch die erste bzw. zweite Information II, 12 erhaltenen Kenntnisse über die Zusammensetzung der Masseströme MSI, MS2 gegebenenfalls eine erneuter Mischvorgang (vgl. Kasten 8) durchgeführt werden kann, um Rückstände, d.h. nicht getrennte bzw. gespaltene Erzpartikel-Magnetpartikel- Agglomerate A nach der in dem fünften Verfahrensschritt durchgeführten Trennung erneut zu durchmischen. Hierbei kann eine Zugabe eines höher konzentrierten Trennungsmittels T zweckdienlich sein, welche wiederum in Abhängigkeit der ersten bzw. zweiten Information II, 12 gesteuert werden kann. Entsprechend erfolgt nachfolgend erneut eine Entwässerung bzw. Trocknung (vgl. Kasten 9) .
Besondere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sehen vor, dass zunächst nur wenigstens eine Betriebsinforma- tion der zweiten Trennvorrichtung eingestellt und/oder verändert wird und nach erfolgter Änderung der entsprechenden wenigstens einen Betriebsinformation eine erneute Ermittlung der dem ersten und/oder zweiten Massestrom MSI, MS2 zugeordneten Information II, 12 erfolgt.
Weiterhin ist es denkbar, dass vor der tatsächlichen Einstellung und/oder Änderung der wenigstens einen Betriebsinformation eine damit voraussichtlich verbundene Änderung der ersten und/oder zweiten Information II, 12 des ersten und/oder zweiten Massestroms MSI, MS2 simuliert wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Gewinnung von nichtmagnetischen Erzen aus einer Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglomerate enthaltenden Suspension, umfassend die Schritte:
- Trennen von aus der Suspension abgeschiedenen Erzpartikel- Magnetpartikel-Agglomeraten in ein Gemisch aus separat nebeneinander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln,
- Abtrennen der Magnetpartikel aus dem Gemisch,
- Bilden eines ersten Magnetpartikel enthaltenden Massestroms und eines zweiten Erzpartikel enthaltenden Massestroms, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Effizienz wenigstens eines der vorstehend genannten Trennvorgänge wenigs¬ tens eine ein Maß für den Anteil an Erzpartikeln in dem ers- ten Massestrom beschreibende, dem ersten Massestrom zugeordnete Information und/oder wenigstens eine ein Maß für den Anteil an Magnetpartikeln in dem zweiten Massestrom beschreibende, dem zweiten Massestrom zugeordnete Information ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass anhand der dem ersten und/oder zweiten Massestrom zugeordneten Information wenigstens eine für den Betrieb wenigstens einer Trennvorrichtung zur Tren- nung der Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglomerate in ein Ge¬ misch aus separat nebeneinander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln und/oder wenigstens einer Trennvorrichtung zur Abtrennung der Magnetpartikel aus dem Gemisch aus separat nebeneinander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln erforderliche Betriebsinformation eingestellt und/oder verändert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die dem ersten und/oder zweiten Massestrom zugeordnete Information mit wenigstens einem eine Mindest- oder Höchstkonzentration an Erzpartikeln oder Magnetpartikeln angebenden Schwellwert verglichen wird, wobei die Einstellung und/oder Änderung der Betriebsinformation unter Berücksichtigung des Schwellwerts erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass zunächst nur wenigstens eine Be¬ triebsinformation der Trennvorrichtung zur Trennung der Erz- partikel-Magnetpartikel-Agglomerate in ein Gemisch aus sepa¬ rat nebeneinander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln eingestellt und/oder verändert wird und nach erfolgter Änderung der entsprechenden wenigstens einen Betriebsinformation eine erneute Ermittlung der dem ersten und/oder zweiten Massestrom zugeordneten Information erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass vor der tatsächlichen Einstel¬ lung und/oder Änderung der wenigstens einen Betriebsinformation eine damit voraussichtlich verbundene Änderung der ersten und/oder zweiten Information des ersten und/oder zweiten Massestroms simuliert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsinformation für die Trennvorrichtung zur Trennung der Erzpartikel-Magnetpartikel- Agglomerate in ein Gemisch aus separat nebeneinander vorlie- genden Erzpartikeln und Magnetpartikeln die Konzentration und/oder Zusammensetzung eines die Erzpartikel-Magnet- partikel-Agglomerate in ihre Bestandteile trennenden Trenn¬ mittels und/oder eine Scherrate der zweiten Trennvorrichtung und/oder die Verweildauer der Erzpartikel-Magnetpartikel- Agglomerate in der zweiten Trennvorrichtung und/oder die Zusammensetzung der Suspension, insbesondere eines Wassergehalts der Suspension, verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsinformation für die Trennvorrichtung zur Abtrennung der Magnetpartikel aus dem Gemisch aus separat nebeneinander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikel wenigstens ein magnetischer Parameter, insbesondere die Feldstärke und/oder ein Feldgradient, der Magnetvorrichtung, und/oder den zweiten Massestrom strömungstechnisch beeinflussende Mittel, insbesondere in Form von Blenden und/oder Verdrängungskörpern, und/oder die Strömungs- geschwindigkeit des zweiten Massestroms und/oder ein Spül¬ strom verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der dem ersten und/oder dem zweiten Massestrom zugeordneten Information mittels Röntgenfluoreszenzanalyse erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der dem ersten und/oder dem zweiten Massestrom zugeordneten Information kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass anhand der kontinuierlichen Er- mittlung der dem ersten und/oder dem zweiten Massestrom zugeordneten Information eine kontinuierliche Regelung des Verfahrens erfolgt.
11. Vorrichtung zur Gewinnung von nichtmagnetischen Erzen aus einer nichtmagnetische Erzpartikel sowie Magnetpartikel ent¬ haltenden Suspension, umfassend wenigstens einen Mischreaktor zur Vermischung einer nichtmagnetische Erzpartikel (E) sowie Magnetpartikel (M) enthaltende Suspension unter Ausbildung von Erzpartikel-Magnetpartikel-Agglomeraten, wenigstens eine wenigstens eine Magnetvorrichtung aufweisende erste Trennvor¬ richtung zur Abscheidung der Erzpartikel-Magnetpartikel- Agglomerate aus der Suspension, wenigstens eine zweite Trenn¬ vorrichtung zur Trennung der Erzpartikel-Magnetpartikel- Agglomerate in ein Gemisch aus separat nebeneinander vorlie- genden Erzpartikeln und Magnetpartikeln, wenigstens eine dritte Trennvorrichtung zur Abtrennung der Magnetpartikel aus dem Gemisch aus separat nebeneinander vorliegenden Erzpartikeln und Magnetpartikeln, wenigstens eine Erfassungseinrich- tung zur Ermittlung wenigstens einer ein Maß für den Anteil an Erzpartikeln in einem Magnetpartikel enthaltenden Massestrom angebenden Information und/oder zur Ermittlung wenigstens einer ein Maß für den Anteil an Magnetpartikeln in einem Erzpartikel enthaltenden Massestrom sowie wenigstens eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung zur Steuerung und/oder Regelung des Mischreaktors und/oder der Trennvorrichtungen und/oder der Erfassungseinrichtung, welche Steuer- und/oder Regeleinrichtung wenigstens ein maschinenlesbares Programmmittel umfasst, welches Programmmittel zur Steuerung und/oder Regelung der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.
12. Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine Vorrichtung nach Anspruch 11, welche Steuer- und/oder Regeleinrichtung wenigstens ein maschinenlesbares Programmmittel zur Steuerung und/oder Regelung der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 umfasst.
13. Maschinenlesbares Programmmittel für eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung nach Anspruch 12.
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