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Verfahren zur Konzentration von Mineralien durch Schwimmen.
Die Erfindung bezieht sich auf Schwimmverfahren, insbesondere Schaumschwimmverfahren, zur Konzentration von Erzen, Mineralien u. dgl. und kennzeichnet sich dadurch, dass als Sehwimmittel eine stiekstoffreie, organische Verbindung, welche eine Anzahl von doppeltgebundenen Schwefelatome besitzt und in Wasser praktisch unlöslich ist, in Verwendung kommt. Als solche Schwimmittel haben sich Derivate der Thiokohlensäure, vorzugsweise Alkylderivate, wie Dixanthogen, XanthogensäureAnhydrid, insbesondere Äthyl-Dixanthogen, Äthyl-Xanthogensäure-Anhydrid bewährt.
Derivate der Thiokohlensäure mit einer Anzahl doppdtgebundener Schwefelatome haben eine ausgesprochene selektive Wirkung auf sulfidische Mineralien zum Unterschied von Taubgestein und ergeben bei der Verwendung als Schwimmittel in den üblichen Schwimmverfahren ein rasches Schwimmen des Sulfidmaterials und eine damit Hand in Hand gehende hohe Ausbeute an Metall. Ausserdem lassen die Schwimmittel der angegebenen Art die Verwendung saurer Erztrüben zu, die zumeist wohlfeiler als alkalische Trüber herstellbar sind.
Die erwähnten Verbindungen, Dixanthogen und Xanthogensäure-Anhydrid sind in flüssigem Zustande ölig und in Wasser praktisch unlöslich, können jedoch in billigen Ölen, wie Kerosen, sowie auch nahezu in allen der allgemein gebräuchlichen Schwimmölen leicht gelöst werden.
Äthyl-Dixanthogen ist in seinem Aufbau wie folgt zusammengesetzt :
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Äthyl-XanthogMisänre-Anhydrid hat die folgende Formel :
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Es wird als wahrscheinlich angenommen, dass die Wirksamkeit der stiekstoffreien organischen Verbindungen nach der Erfindung beim Schwimmen durch die Anzahl der doppeltgebundenen Schwefelatome verursacht wird und es wurde die Theorie aufgestellt, dass auf die zwei oder mehreren doppeltgebundenen Schwefelatome, welche an getrennte Kohlenstoffatome in einem Molekül einer im Wasser praktisch unlöslichen Verbindung gebunden sind, der hohe Grad der Adsorption zurückzuführen ist, welche durch das Anheften der doppelt gebundenen Schwefelatome an die Oberfläche des Mineralsulfides vermittels zurückgebliebener Valenzkräfte entsteht,
wobei ein öliges oder wasserabstossendes
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Die organischen Verbindungen der Erfindung können in irgendeiner geeigneten Weise hergestellt werden und Dixanthogen wurde wie folgt dargestellt :
Zu 50 g Kaliumäthylxanthogenat (Äthylxanthogensaures Kalium), in einem Liter Wasser gelöst, wurde eine konzentrierte wässerige Lösung von Jod und Kaliumjodid langsam so lange zugesetzt, bis
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während etwa fünf Minuten wurde das Dixanthogen abgefiltert.
Ein anderer Weg zur Herstellung des Dixanthogen ist folgender :
76 Teile Schwefelkohlenstoff werden zu 40 Teilen von in 150 Teilen Alkohol gelöstem Ätznatron zugesetzt. Dieses Gemisch wird auf das Dreifache seines Volumens mit Wasser verdünnt, welches eine geringe Menge von Natriumjodid enthält und dann wird Chlor durch dieses verdünnte Gemisch so lange hindurchgeschickt, bis das Freiwerden von Jod die Beendigung der Reaktion anzeigt. Bei Abkühlung des entstandenen Gemisches scheiden sich gelbe Kriystalle von Dixanthogen aus und können durch Filtern leicht abgesondert werden.
Äthyl-Xanthogensäure-Anhydrid wurde wie folgt hergestellt : 30 g'KalÌumäthylxantogenat wurden mit Äthylalkohol zu einer Paste angerührt. Diesem in einen Kolben mit Rückflusskondensator eingebrachten Gemisch wurden langsam 20 g Chlorameisensäureester zugesetzt und das Gemisch dabei mittels Wasser kühl gehalten. Hierauf wurde das Gemisch in einen verschlossenen Kolben eingebracht und zwei Tage stehen gelassen. Nach Filtern und Verdünnen mit einer grossen Menge kalten Wassers scheidet das Anhydrid als gelbes Öl ab, welches beim Stehen langsam krystallisiert.
Bis-Propylxanthogen und Bis-isobutylxanthogen und Propyl-und Butyl-Xanthogensäure- Anhydrid wurden in ähnlicher Weise hergestellt und liefern auch vorzügliche Schwimmergebnisse.
Die Schwimmittel nach der Erfindung können der mineralischen Trübe in irgendeiner Weise und in jedem geeigneten Stadium vor dem Schwimmvorgang zugesetzt werden. Da diese Mittel wasserunlöslich sind, wird vorgezogen, sie in einem entsprechenden Lösungsmittel zu lösen und die so erhaltene Lösung der Trübe zuzusetzen. Unlösliche Öle, wie die allgemein verwendeten Schwimmöle, z. B. Kerosenöl usw. wurden als solche Lösungsmittel mit zufriedenstellendem Ergebnis verwendet. Das Reagenzmittel, vorzugsweise in Lösung, wie eben beschrieben, kann der Feinmahlvorrichtung, den Gerinnen, welche die Trübe zum Schwimmapparat führen, oder dem Schwimmapparat zugeführt werden bzw. kann es in jedem geeigneten Stadium des Mahlens oder Konzetrierens zugesetzt werden.
Die Menge des bei der Ausführung der Erfindung zu verwendenden Reagenzmittels hängt einigermassen von dem jeweilig benutzten Mittel und von dem zu behandelnden Erz ab.
Im allgemeinen wurde gefunden, dass 0. 45 leg und weniger per Tonne trockenen Erzes zufriedenstellende Ergebnisse liefern. Da die Reagenzmittel nach der Erfindung nur mineralsammelnd, dagegen nicht schaumbildend wirken, sollen sie bei der Ausführung der Erfindung im Verein mit einem geeigneten Schaumbildemittel, z. B. Fichtenöl od. dgl., verwendet werden.
Die folgenden Beispiele zeigen die bei der Durchführung der Erfindung erzielten Resultate :
Beispiel I.
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<tb>
<tb>
Reagenzmittel <SEP> per <SEP> Tonne <SEP> trockenen <SEP> Erzes.
<tb>
Dixanthogen <SEP> 0.20
<tb> Unlösliches <SEP> Öl <SEP> (Lösungsmittel) <SEP> 0.33
<tb> Schwefelsäure <SEP> 6.75
<tb> Fichtenöl <SEP> 0.22
<tb> Bentonit <SEP> 0.72
<tb> % <SEP> Cu <SEP> Gewicht <SEP> Cu <SEP> % <SEP> Ausbeute
<tb> Hauwerk <SEP> 2.42 <SEP> 12.1 <SEP> Konzentrate <SEP> 18. <SEP> 7ó <SEP> 9.88 <SEP> 81. <SEP> 6
<tb> Abgang <SEP> 0.33 <SEP> 1.45 <SEP> 12.0
<tb>
Beispiel II.
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<tb>
<tb>
Reagenzmittel <SEP> ! <SEP> 'y <SEP> per <SEP> Tonne <SEP> trockenen <SEP> Erzes.
<tb>
Dixanthogen <SEP> 0.20
<tb> Unlösliches <SEP> Öl <SEP> (Losungsmittel) <SEP> 0.33
<tb> Natriumhvdroxyd <SEP> 0.90
<tb> Fichtenöl <SEP> 0. <SEP> 09
<tb> %Cu <SEP> Gewieht <SEP> Cu <SEP> %Ausbeute
<tb> I <SEP> Hauwerk <SEP> 2.33 <SEP> 11. <SEP> 65Konzentrate <SEP> 20.4 <SEP> 9.12 <SEP> 78.2
<tb> Abgang <SEP> 0.44 <SEP> 1.91 <SEP> 16.4
<tb>
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Beispiel III.
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<tb>
<tb>
Reagenzmittel//per <SEP> Tonne <SEP> trockenen <SEP> Erzes.
<tb>
Dixanthogen <SEP> 0.45
<tb> Kerosen <SEP> (Lösungsmittel) <SEP> 0.45
<tb> Schwefelsäure <SEP> 6.66
<tb> Fiehtenöl <SEP> 0. <SEP> 09
<tb> o, <SEP> @ <SEP> Cu <SEP> Gewicht <SEP> Cu <SEP> % <SEP> Ausbeute
<tb> Hauwerk <SEP> 2.25 <SEP> 11. <SEP> 25Konzentrate <SEP> 13.31 <SEP> 8.83 <SEP> 78. <SEP> 3
<tb> Abgang <SEP> 0.47 <SEP> 2.00 <SEP> 17. <SEP> 8
<tb>
Beispiel IV.
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<tb>
<tb> Reagenzmittel <SEP> kg <SEP> per <SEP> Tonne <SEP> trockenen <SEP> Erzes.
<tb>
Dixanthogen <SEP> 0. <SEP> 54
<tb> Schwefelsäure <SEP> 6. <SEP> 75
<tb> Fichtenöl <SEP> 0. <SEP> 09
<tb> %Cu <SEP> Gewicht <SEP> Cu <SEP> % <SEP> Ausbeute
<tb> Hauwerk <SEP> 2.33 <SEP> 11. <SEP> 65Konzentrate <SEP> 17.46 <SEP> 9. <SEP> 12 <SEP> 78.3
<tb> Abgang <SEP> 0.37 <SEP> 1.61. <SEP> 13.8
<tb>
Beispiel V.
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<tb>
<tb>
Reagenznittel/.' <SEP> '/ppr <SEP> Tonne <SEP> trockenen <SEP> Erzes.
<tb>
Xanthogensäure-Anhydrid <SEP> 0.54
<tb> Schwefelsäure <SEP> 6. <SEP> 66
<tb> Fiehteno <SEP> ! <SEP> 0.09
<tb> "'oCu <SEP> Gewichten"Ausbeute
<tb> Hauwerk <SEP> 2.25 <SEP> 11. <SEP> 25... <SEP> -.
<tb>
Konzentrate <SEP> 17.24 <SEP> 8.88 <SEP> 79.0
<tb> Abgang <SEP> 0.48 <SEP> 2.09 <SEP> 18. <SEP> 5
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Das in den Beispielen I und II verwendete unlösliche 01 diente zur Lösung des Dixanthogen und war ein Schwimmöl, aus welchem die säure-und alkalilöslichen Bestandteile ausgeschieden waren und der Rückstand destilliert wurde. Im Beispiele I wurde eine Bentonitsuspension während der Schaumbildungsperiode zugesetzt, um den Schaum zu stabilisieren. Wie aus den Beispielen entnehmbar, ist das Dixanthogen sowohl bei sauren als auch bei alkalischen Trüben wirksam. Diese Eigenschaft ist bei sauren Trüben um so mehr von Vorteil, weil die jetzigen Schwimmittel hiefür zum grössten Teil weniger wirksam und in vielen Fällen sogar gänzlich ungeeignet sind.
Wie ersichtlich, sind die Schwimmittel nach der Erfindung, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Anzahl (zwei oder mehrere) doppeltgebundener Schwefelatome haben und eine wasserabstossende Fläche liefern, wenn sie an einem mineralischen Sulfid adsorbieren. Infolge dieser kennzeichnenden Eigenschaften besitzen die Agentien nach der Erfindung in hohem Masse, Adsorptionsfähigkeit an Teilchen mineralischer Sulfide und bieten bei Adsorption der Flüssigkeit der mineralischen Trübe eine ölige oder wasserabstossende Oberfläche dar.
Es ist klar, dass die Erfindung für das Schwimmen der verschiedensten Arten mineralischer Gemische sowohl natürlicher als auch künstlicher, anwendbar ist. Die in den Patentansprüchen verwendeten Aus- drücke "Mineralien" und "Erz" sind daher im weiten Sinne und so zu verstehen, dass darinnen auch Erze, mineralische Produkte und alle Materialien inbegriffen sind, welche eine Konzentration oder ähnliche Behandlung durch Schwimmverfahren zulassen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Konzentration von Mineralien durch Schwimmen, dadurch gekennzeichnet, dass das Mineral in Form einer Trübe einem Schwimmprozess in Gegenwart einer stickstoffreien organischen Verbindung unterzogen wird, welche eine Anzahl von doppeltgebundenen Schwefelatomen besitzt und im Wasser praktisch unlöslich ist.