DE1175623B

DE1175623B - Verfahren zur Flotation von Mineralien

Info

Publication number: DE1175623B
Application number: DESCH27454A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing H Schranz
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1960-02-20
Filing date: 1960-02-20
Publication date: 1964-08-13

Description

Verfahren zur Flotation von Mineralien Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Flotation von Mineralien gemäß Patent 1 142 803.
Nach dem Hauptpatent werden Fettalkoholphosphorsäureestersalze als anionaktive Sammler zur Flotation von Schwerspat sowie von Flußspat verwendet. Diese Sammler erlauben es, auch aus einem Gut mit einem nur geringen Flußspat- bzw. Schwerspatgehalt ein hochwertiges Konzentrat herzustellen.
Aufgabe der Erfindung ist eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens nach dem Hauptpatent. Diese besteht darin, daß Fettalkoholphosphorsäureestersalz als Sammler zur Flotation von nichtsulfidischen Mineralien, insbesondere von Phosphoriten, von Apatit und/oder von oxydischen Eisenmineralien, wie Brauneisenstein, Hämatit und Magnetit, verwendet wird. Phosphorite sind Apatitabarten, bei denen nach der Verwitterung des Apatits an Stelle des Chlors vorwiegend Sulfat-, Carbonat- und Hydroxylgruppen in das Apatitgitter eintreten können. Durch das Verfahren gemäß der Erfindung wird eine sehr einfache Gewinnung eines hochwertigen Konzentrates der genannten Mineralien ermöglicht, z. B. kann nach dem Verfahren gemäß der Erfindung aus einem Phosphoriterz unmittelbar ein Konzentrat erzeugt werden, das wirtschaftlichen Anforderungen genügt.
Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung als Sammler zu verwendenden Fettalkoholphosphorsäureestersalze können folgende chemischen Strukturen aufweisen: Hierbei stellt R eine Kohlenwasserstoffgruppe dar. Es können Monoester und Diester sowohl getrennt für sich als auch als technisches Gemisch vorliegen und bei dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können der Trübe vor der Flotation dispergierende Mittel, wie z. B. Wasserglas, zugesetzt werden. Hat das als Sammler verwendete Fettalkoholphosphorsäureestersalz selbst nicht genug Schäumereigenschaften für das Aufschwimmen eines bestimmten Minerals, so wird vorteilhaft ein Schäumer, wie z. B. Flotanol F, verwendet.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch dann mit Vorteil angewendet werden, wenn der größte Teil des zu flotierenden Gutes in Korngrößen von unter etwa 100 Mikron vorliegt. Aus diesem Grund ist eine Entschlämmung des aufzubereitenden Gutes vor der Flotation nicht mehr erforderlich. Bisher konnten z. B. Phosphoritschlämme mit Korngrößen unter etwa 100 Mikron nicht in wirtschaftlicher Weise aufbereitet werden.
Ferner können in weiterer Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der Erfindung Apatit und oxydische Eisenmineralien selektiv in der Weise getrennt werden, daß zunächst in basischer Trübe der Apatit unter Verwendung von Fettalkoholphosphorsäureestersalz als Sammler, gegebenenfalls nach Zusatz von dispergierenden Mitteln sowie von Schäumern, flotiert wird und daß danach die Trübe angesäuert und die Eisenmineralien mit Hilfe des gleichen Sammlers flotiert werden. Dieses Verfahren ist vor allem dann von großer Bedeutung, wenn Apatit aus den Abgängen der Magnetscheidung von apatithaltigen oxydischen Eisenerzen abgeschieden werden soll. Bisher war es nicht möglich, die in den Abgängen gegebenenfalls noch enthaltenen Eisenmineralien vom Apatit zu trennen. Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung ist dies dagegen auch dann möglich, wenn das aufzubereitende Gut in sehr geringen Korngrößen vorliegt und z. B. einen hohen Prozentsatz an Gut mit Korngrößen unter 60 Mikron aufweist.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gemäß den Ausführungsbeispielen wurden verschiedene Erze unter Verwendung von Fettalkoholphosphorsäureestersalz als Sammler flotiert. Außerdem wurde ein in der Flotation bekannter Schäumer, nämlich der im Handel unter der Bezeichnung »Flotanol F« erhältliche Schäumer, verwendet. Das Wort »Flotanol« ist als Warenzeichen geschützt. Als regelndes Mittel wurde zur Dispergierung des feinsten Gutes Wasserglas eingesetzt.
1. Ausführungsbeispiel Es wurde ein amerikanischer Phosphoritschlamm mit Korngrößen von 0 bis 250 Mikron flotiert. Eine Entschlämmung dieses Gutes vor der Flotation fand nicht statt. Etwa 45% des zu flotierenden Phosphoritschlammes lagen in Korngrößen von unter 100 Mikron vor. Die bei der Flotation anfallenden Berge der Kornklasse 250 bis 200 Mikron wurden auf Korngrößen von unter 200 Mikron nachgemahlen und der Flotation wieder zugeführt.

Die Flotationsbedingungen sowie das Ergebnis sind der nachstehenden Aufstellung zu entnehmen.

Trübedichte ...... 200 g Feststoff je Liter

pff-Wert ......... 7 bis 8

Regelnde Mittel .. 1000 g Wasserglas

je 1 t Aufgabegut

Sammler ......... 2500 g Fettalkoholphosphor-

säureestersalz

je 1 t Aufgabegut

Schäumer ........ 125 g Flotanol F

je 1 t Aufgabegut

Erzeugnis

Gewichts- Gehalt*)

Ausbringen

prozent "/" P205 "/" P.,05

Konzentrat ........ 28,3 32,66 82,2

Zwischengut ...... 10,2 9,85 8,9

Berge ............ 61,5 1,70 8,9

Aufgabe .......... I 100,0 I 11,25 ( 100,0

*) Der theoretische Gehalt der eingesetzten Phosphorite

beträgt ungefähr 38 "/o P205, wobei zu berücksichtigen ist,

daß bei einem natürlichen Vorkommen die Phosphorite nie

vollkommen rein vorliegen.

2. Ausführungsbeispiel Auch dieser Versuch wurde mit einem amerikanischen Phosphoritschlamm mit Korngrößen unter etwa 250 Mikron durchgeführt. Um den Sammlerverbrauch herabzusetzen wurde derjenige Teil des Schlammes, der Korngrößen unter 10 Mikron aufwies und der hauptsächlich hochquellfähigen Montmorillonit-Ton enthielt, mit Hilfe eines Zyklons (Zyklonüberlauf) entfernt. Die bei der Flotation anfallenden Berge mit Korngrößen von 200 bis 250 Mikron wurden auf Korngrößen von unter 200 Mikron nachgemahlen und der Flotation wieder zugeführt.

Die Flotationsbedingungen sowie das Ergebnis sind der nachfolgenden Aufstellung zu entnehmen.

Trübedichte ...... 200 g Feststoff je Liter

pH-Wert ......... 7 bis 8

Regelnde Mittel .. 1000 g Wasserglas

je 1 t Aufgabegut

Sammler ......... 1700 g Fettalkoholphosphor-

säureestersalz

je 1 t Aufgabegut

Schäumer ........ 125 g Flotanol F

je 1 t Aufgabegut

Ausbringen

Erzeugnis Gewichts- Gehalt auufdie

prozent "!o P_0; Gesamt-

menge

";'o P_03

i

Konzentrat ..... 33.5 32,l3 94,90I 88,2

Zwischengut .... 1,5 9,26 1,25'a 1,1

Berge .......,.. 65.0 0,64 3,8511 3,6

Flotations-

aufgabe ...... 100,0 11,31 1OO,OOIi 92,9

Zyklonunterlauf 90,6 11,31 - 92,9

Zyklonüberlauf . . 9,4 10,61 - 7,1

Gesamtschlamm 100,0 I 11,21I 100,0

3. Ausführungsbeispiel Es wurde ein bisher nicht verwertbarer Phosphoritschlamm flotiert, der zu 90% Korngrößen unter 100 Mikron aufwies und aus dem vor der Flotation mit Hilfe eines Zyklons das Gut mit Korngrößen unter etwa 10 Mikron abgetrennt worden war. Die Entschlämmung wurde durchgeführt, weil etwa 65% des Phosphoritschlammes Korngrößen unter 10 Mikron aufwiesen und diese feinsten Bestandteile des Schlammes sehr große Mengen an Montmorillonit-Ton enthielten. Die Flotationsbedingungen sowie das Ergebnis sind der nachstehenden Aufstellung zu entnehmen.

Trübedichte ...... 300 g Feststoff je Liter

p.-Wert ......... 7 bis 8

Regelnde Mittel .. 1000g Wasserglas

je 1 t Aufgabegut

Sammler . ........ 900 g Fettalkoholphosphor-

säureestersalz

je 1 t Aufgabegut

Schäumer ........ 125 g Flotanol F

je 1 t Aufgabegut

Ausbringen

_ bezogen

Erzeugnis Gewichts ozent Gehalt 0/0 P-0 auf die

Gesamt-

" o P_05 ! menge

Konzentrat ..... 30,6 28,89 78,0 30,8

Zwischengut .... 8,9 l6,95 13,2 5,2

Berge .......... 60,5 1,64 8,8 3,5

Flotations-

aufgabe ...... 100,0 11,19 100,0 39,5

Zyklonunterlauf 35,5 11,19 - ! 39,5

Zyklonüberlauf . . 64,5 9,48 - 60,5

Gesamtschlamm 100,0 I 10,10 - 100,0

4. Ausführungsbeispiel Es wurde ein schwedischer apatitreicher Eisenerzschlamm aufbereitet, der in Korngrößen von unter etwa 100 Mikron vorlag. Zunächst wurde in einer Apatitstufe in basischer Trübe der in dem Schlamm enthaltene Apatit herausgeschwommen und darauf in einer Eisenstufe bei saurer Trübe die enthaltenen Eisenmineralien. Es wurde lediglich ein Vorkonzentrat erzeugt. Bei einer Nachbearbeitung des Eisenkonzentrates des Zwischengutes und der Berge können noch bessere Flotationsergebnisse erzielt werden.

Trübedichte ...... 200 g Feststoff je Liter

In der Apatitstufe

Regelnde Mittel .. 1000 g Wasserglas

je 1 t Aufgabegut

PH-Wert ......... 7 bis 8

Sammler ......... 200 g Fettalkoholphosphor-

sänreestersalz

je 1 t Aufgabegut

Schäumer ........ 125 g Flotanol F

je 1 t Aufgabegut

In der Eisenstufe

mit HC1 angesäuert

auf pH-Wert .... 3 bis 4

Sammler ......... 700 g Fettalkoholphosphor-

säurestersalz

je 1 t Aufgabegut

Gewichts- Gehalt Ausbringen

Erzeugnis prozent

% P.,05 % Fe °/o P,05 I % Fe

Apatitkonzentrat ............. 20,80 33,25 7,95 73,0 3,83

Eisenkonzentrat .............. 56,37 0,83 68,0 4,95 , 88,50

Zwischengut ................. 3,54 1,36 40,30 0,85 3,30

Berge ....................... 19,29 10,40 10,6 21,2 4,37

Aufgabegut .................. 100,00 I 9,50 43,19 I 100,00 100,00

5. Ausführungsbeispiel In diesem Ausführungsbeispiel wurde ein ägyptisches Brauneisenerz mit Korngrößen von unter etwa 90 Mikron aufbereitet.

Trübedichte ...... 200 g Feststoff je Liter

p.-Wert mit HCl

eingestellt auf . . 3 bis 4

Regelnde Mittel . . 1200 g Wasserglas

je 1 t Aufgabegut

Sammler ......... 1900 g Fettalkoholphosphor-

säureestersalz

je 1 t Aufgabegut

Schäumer ........ 125 g Flotanol F

je 1 t Aufgabegut

Erzeugnis Gewichts- Gehalt Ausbringen

prozent % Fe % Fe.

Konzentrat ........ 67,1 57,9 82,0

Zwischengut ...... 12,6 40a5 10,7

Berge ............ 20,3 17,0 7,3

Aufgabe .......... 100,0 47,3 I 100,0

Die Ausführungsbeispiele zeigen, daß unter Verwendung von Fettalkoholphosphorsäureestersalz als Sammler Phosphorfite, Apatit und oxydische Eisenmineralien mit gutem Erfolg flotiert werden können und daß auf diese Weise auch eine getrennte selektive Flotation dieser Mineralien, sofern sie nebeneinander vorliegen, möglich ist.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Flotation von Mineralien mit Hilfe von Fettalkoholphosphorsäureestersalz als anionaktiven Sammler gemäß Patent 1142 803, gekennzeichnet durch die Verwendung dieses Sammlers zur Flotation von nichtsulfidischen Mineralien, insbesondere von Phosphorfiten, von Apatit und/oder von oxydischen Eisenmineralien.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trübe vor der Flotation dispergierende Mittel, wie Wasserglas, und/oder Schäumer, wie Flotanol F, zugesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Teil des zu flotierenden Gutes Korngrößen von unter etwa 100 Mikron aufweist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur selektiven Trennung von Apatit und oxydischen Eisenmineralien, insbesondere von solchen, die in Korngrößen von unter etwa 100 Mikron vorliegen, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst in basischer Trübe der Apatit unter Verwendung von Fettalkoholphosphorsäureestersalz als Sammler, gegebenenfalls nach Zusatz von dispergierenden Mitteln sowie von Schäumern flotiert wird und daß danach die Trübe angesäuert und die Eisenmineralien mit Hilfe des gleichen Sammlers flotiert werden.