DE10217693C1

DE10217693C1 - Verwendung von Fettaminsalzen in Kombination mit Fettsäuren als Hilfsmittel für die Flotation von Kalisalzen (Sylvinit)

Info

Publication number: DE10217693C1
Application number: DE10217693A
Authority: DE
Inventors: Klaus Ulrich Pedain; Tobias Rau
Original assignee: Clariant GmbH
Current assignee: Clariant Produkte Deutschland GmbH
Priority date: 2002-04-20
Filing date: 2002-04-20
Publication date: 2003-09-25
Anticipated expiration: 2022-04-21
Also published as: WO2003089144A1; CA2483165A1; US20060032799A1; WO2003089144A8; RU2004134319A

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Zusammensetzung, wirksam als Flotationshilfsmittel, enthaltend DOLLAR A A) mindestens eine Verbindung der Formel DOLLAR F1, worin R·1· für einen C¶8¶- bis C¶22¶-Alkylrest und X·-· für ein Anion steht, und DOLLAR A B) eine verzweigte Fettsäure mit einer Kettenlänge von 8 bis 22 C-Atomen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Aminsalzen in Kombination mit Fettsäuren als Flotationshilfsmittel bei der Gewinnung von Sylvinit, sowie ein entsprechendes Hilfsmittel.

Bei der Aufbereitung von Sylvinit aus Kalirohsalzen, die beispielsweise in Deutschland, Weißrussland, GUS, Kanada und in den Vereinigten Staaten von Amerika auftreten, ist es in manchen Fällen erforderlich, fremde Mineralien, wie Tone, Dolomit, Anhydrit, Hämatit und andere Materialien, vorzugsweise vor der Flotationstrennung von Sylvinit von anderen Kalirohsalz-Komponenten zu entfernen. Die Entfernung fremder Materialien, die üblicherweise als Trübungen (slimes) oder unlösliche Teile bezeichnet werden, wird durch Flotation durchgeführt. Bei Flotationsverfahren wird eine Rohsalzpulpe üblicherweise zuerst einer Reinigungsoperation (scrubbing operation) unterworfen, um die unlöslichen Teile freizusetzen, die nachfolgend als unlösliche Teile bezeichnet werden. Anschließend wird die gereinigte Rohsalzpulpe mit einem oder mehreren Reagenzien, welche die Entfernung der dann noch in der Pulpe befindlichen, restlichen unlöslichen Teile fördern, konditioniert. Danach wird die konditionierte Pulpe einer Schaumaufbereitung unterworfen, wodurch ein Teil der restlichen unlöslichen Bestandteile entfernt wird. Ausflockungsmittel können zur Verbesserung der Trennung verwendet werden. Nach der teilweisen Entfernung der unlöslichen Teile wird die Rohsalzpulpe üblicherweise mit einem Zusatzmittel (blinding agent) versetzt, um verbliebene Reste der unlöslichen Teile zu inaktivieren. Danach wird sie mit Reagenzien konditioniert und der Schaumaufbereitung zur Gewinnung von Sylvinit von anderen Kalirohsalz-Komponenten unterworfen.

Wegen zahlreicher Vorteile hat das Verfahren einer flotativen Aufbereitung von Kalisalzgemischen natürlicher oder technischer Herkunft zu Zwischenprodukten oder Kalidüngemitteln mittels Fettaminsammlern weite Verbreitung gefunden. Durch den Zusatz des Fettamins bzw. seiner Salze zur Flotationstrübe wird die Wertmineralkomponente hydrophobiert und damit befähigt, in angereicherter Form im Konzentrat ausgetragen und gewonnen zu werden. Naturgemäß haben die chemische Konstitution des Sammlers, seine Aufbereitung und die Bedingungen seiner Dosierung den größten Einfluss auf seine Adsorption und damit auf seine Wirkung. In der Regel werden primäre Fettamine eingesetzt. In Mischungen mit diesen Aminen finden kurzkettige Alkylamine, wie sie z. B. im Kokosamin vorhanden sind, Verwendung.

DD-B-154 960 offenbart ein Fettamin für die Flotation von Kalisalzen, welches aus natürlichen oder synthetischen Ausgangssubstanzen hergestellte, nahezu gesättigte Alkylamine im Verhältnis der Kettenlängenanteile C₁₆ : C₁₈ : C₂₀ : C₂₂ wie 10 bis 25 : 55 bis 70 : 4 bis 10 : 5 bis 20, vorzugsweise 15 : 65 : 5 : 10 aufweist, und einen Anteil von mindestens 92% Primäraminen enthält.

US 4 045 335 A offenbart ein Verfahren zur Flotation von Langbeinit und Kieserit, in welchem ein Hilfsmittel zur Anwendung kommt, das neben einem Fettamin, vorzugsweise Talgfettamin, noch Ölsäure oder Decandisäure enthält.

DE 689 12 307 T2 offenbart die Verwendung eines Additivs als Reibungsveränderungsmittel in Kraftübertragungsflüssigkeiten, das das im wesentlichen imidazolfreie, amidhaltige Reaktionsprodukt umfasst, welches gebildet wird, indem bei einer Temperatur von 120°C bis 250°C

1. Amin mit insgesamt 2 bis 60 Kohlenstoffatomen und mindestens 3 und bis zu 15 Stickstoffatomen, wobei mindestens eines dieser Stickstoffatome in Form einer primären Aminogruppe vorliegt, und mindestens zwei der restlichen Stickstoffatome als primäre oder sekundäre Aminogruppen vorliegen, mit
2. einer verzweigten oder geradkettigen, gesättigten oder ungesättigten Monocarbonsäure mit 10 bis 30 Kohlenstoffatomen oder Mischungen davon umgesetzt wird, wobei die Umsetzung mit 2 bis 10 Moläquivalenten Fettsäure pro Mol Aminreaktanten durchgeführt wird.

DE 697 02 980 T2 offenbart wasserabweisende Emulsionen, insbesondere für die Hydrophobierung von Bauwerken und Baumaterialien vom Typ Stein, Beton, Mörtel, Ziegelsteine, Dachziegel, Holz, usw., wie auch ein Verfahren zu deren Herstellung und ein Hydrophobierungsverfahren, indem man in Form einer Emulsion ein besonderes alkoxyliertes oder hydroxyliertes Siliconharz mit einem grenzflächenaktiven Mittel auf Basis von Aminen, vorzugsweise von Alkoholamin, Carbonsäure und einem Metallsalz des in US 5 409 527 A beschriebenen Typs kombiniert.

DE 196 10 920 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von hoch reinem Lapislazuli-Pigment aus verunreinigten, das natürliche Mineral Lapislazuli (Lasurit) enthaltenden Rohstoffen, indem man

- die Lapislazuli enthaltenden Rohstoffe zerkleinert und in einem Mahlkreislauf mit Mühle und Siebklassierer, insbesondere nass auf eine Korngröße von wenigstens < 100 µm je nach Verwachsungsgrad der Lasurit-Kristalle mahlt;
- das Mahlgut mit Wasser zu einer Trübesuspension anmaischt, welche in einem Hydrozyklon unter Abtrennung der Kornfraktion < 10 µm entschlämmt wird;
- aus der entschlämmten Trübesuspension in einer ersten indirekten Flotationsstufe durch Flotation den Pyrit abtrennt;
- in einer anschließenden zweiten indirekten Flotation durch Flotation aus der Trübesuspension die Carbonate (z. B. Calciumcarbonat) abtrennt;
- in wenigstens einer anschließenden dritten Flotationsstufe durch direkte Flotation aus der Trübesuspension bei einem pH-Wert < 5,5 und mit einem Sammler/Schäumer-Reagenz enthaltend ein Alkylamin mit einer Alkylkette von 8 bis 22 C-Atomen, die geradkettig, verzweigt, gesättigt oder ungesättigt, und durch -O- oder -NH- unterbrochen sein kann, sowie Fluoridionen das Lasurit-Konzentrat im Schaum gewinnt;
- das gewonnene Endkonzentrat auf einen pH-Wert von 7-8 einstellt, wäscht und eindickt;
- das eingedickte Endkonzentrat auf Pigmentfeinheit 100% < 40 µm-Sieb, zum hoch reinen Lapislazuli-Pigment desagglomeriert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Flotationshilfsmittel bereitzustellen, welches das KCl-Ausbringen in der Sylvinitflotation verbessert, ohne die Konzentratqualität zu vermindern.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass eine Mischung aus einem primären Alkylaminsalz und einer verzweigten Fettsäure im Vergleich zu den herkömmlichen Sammlern das Flotationsausbringen signifikant verbessert. Der KCl-Gehalt des damit gewonnenen Konzentrats wird durch die höhere Aktivität des neuen Sammlers nicht vermindert.

Gegenstand der Erfindung ist somit die Verwendung einer Mischung aus

A) mindestens einer Verbindung der Formel
worin R¹ für einen C₈- bis C₂₂-Alkylrest und X^- für ein Anion steht, und
B) einer verzweigten Fettsäure mit einer Kettenlänge von 8 bis 22 C-Atomen als Sammler in der Sylvinitflotation.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Flotation von Sylvinit, bei dem die oben beschriebene Zusammensetzung als Sammler der Flotationstrübe zugesetzt wird.

Bestandteil A der erfindungsgemäßen Zusammensetzung umfasst vorzugsweise einen Rest R¹ mit einer Kettenlänge von 12 bis 20, insbesondere 16 bis 20, speziell 18 Kohlenstoffatomen. X^- kann ein beliebiges Anion sein, steht aber vorzugsweise für ein Chlorid-, Formiat- oder Acetatanion. Ein besonders bevorzugter Bestandteil A ist Stearylaminacetat.

Bestandteil B der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist vorzugsweise eine verzweigte Carbonsäure mit 14 bis 22 Kohlenstoffatomen, insbesondere Isostearinsäure. Das bevorzugte Mischungsverhältnis von A : B beträgt 90 : 10 bis 10 : 90, insbesondere 75 : 25 bis 25 : 75. In einer weiteren Ausführungsform addieren sich die Bestandteile A und B zu 100 Gew.-%.

Zur vereinfachten Handhabung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung kann diese mit Lösemitteln formuliert werden. Geeignete Lösemittel sind Glykole, insbesondere Butylpolyglykol, die Rückstände aus der Oxoalkoholsynthese sowie ggf. Wasser als Nebenbestandteil.

Rückstände aus der Oxoalkoholsynthese haben beispielsweise die folgende Zusammensetzung:

Bestandteil
Konzentrationsbereich (Gew.-%)
Di-2-ethylhexylether	10-25
2-Ethylhexylsäure-2-ethylhexylester	10-25
C₁₆-Lactone	4-20
2-Ethylhexylbutyrat	3-10
2-Ethylhexandiol(1,3)-mono-n-butyrat	5-15
2-Ethylhexanol	4-10
C₄- bis C₈-Acetale	2-10
2-Ethylhexandiol-(1,3)	2-5
Ether und Ester ≧ C₂₀	0-20

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in Mischung mit quartären Ammoniumsalzen verwendet.

Solche Salze haben die Formel [NR²R³R⁴R⁵]⁺X^-, worin R², R³, R⁴ und R⁵ für Alkylreste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen stehen. Vorzugsweise ist einer der Reste R² bis R⁵ ein kurzkettiger Rest, beispielsweise Methyl oder Ethyl, und die anderen Reste sind langkettige Reste mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen. Es können auch 2 kurzkettige mit 2 langkettigen Resten kombiniert werden. Geeignete Anionen X^- sind Chlorid und Sulfat.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in Mischung mit Etherpropylenaminen der Formel R⁶-O-(CH₂)₃-NH₂ und/oder Etherpropylendiaminen der Formel R⁶-O-(CH₂)₃-NH-(CH₂)₃-NH₂ verwendet. R⁶ steht hier für eine Alkylgruppe mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen. Es ist ferner möglich, die Etherpropylen-(di)amine in Form ihrer Salze, insbesondere Chloride, Acetate oder Formiate, zu verwenden.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung wird zur Verwendung als Flotationshilfsmittel in Mengen von vorzugsweise 10 bis 500, insbesondere 20 bis 200 g/t eingesetzt.

Beispiele

Im folgenden wurde die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Flotationshilfsmittels bestimmt. Bestandteil A war Stearylaminacetat, Bestandteil B war Isostearinsäure. Die eingesetzte Menge betrug 40 g/t (t. q.). Das Mischungsverhältnis A : B betrug 1 : 1.

Das Rohsalz wurde gemahlen und in einer gesättigten Salzlösung suspendiert. Nach Zugabe des Sammlers wurde Luft durch die Suspension gepresst. Das Salz, das durch den Sammler hydrophobiert wird, schwimmt dadurch auf der Oberfläche der Suspension auf, und wird dort abgeschöpft. Es wurde der Kaliumgehalt des so erhaltenen Konzentrats bestimmt, sowie dessen Verhältnis zur Gesamtmenge an vorhandenem Kalium (Ausbringen).

Folgende Resultate wurden erhalten:

Tabelle 1

Claims

1. Verwendung einer Mischung aus

2. Verwendung gemäß Anspruch 1, worin R¹ eine Kettenlänge von 12 bis 20 Kohlenstoffatomen aufweist.

3. Verwendung gemäß Anspruch 1 und/oder 2, worin X^- für ein Chlorid-, Formiat- oder Acetatanion steht.

4. Verwendung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, worin Bestandteil A Stearylaminacetat ist.

5. Verwendung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, worin Bestandteil B eine verzweigte Carbonsäure mit 14 bis 22 Kohlenstoffatomen ist.

6. Verwendung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, worin Bestandteil B Isostearinsäure ist.

7. Verwendung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, worin das Mischungsverhältnis von A : B 90 : 10 bis 10 : 90 beträgt.

8. Verwendung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, worin zusätzlich Glykole, Rückstände aus der Oxoalkoholsynthese und/oder Wasser enthalten ist.

9. Verwendung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 in Mengen von 10 bis 500 g/t.