DE2312998A1 - Baryt-, coelestin- und fluoritflotation - Google Patents

Baryt-, coelestin- und fluoritflotation

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DE2312998A1
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Hermen Hartjens
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Description

EATENTANWÄLTE
DR. I. MAAS DR. F. VOITHENLEITNER
8 MÜNCHEN 40 SCHU1SSHEIMER STR. 299-TR. 35922011205
24 532
American Cyanamld Company» Wayne» New Jersey, V.St.A. Baryt-, Cölestin- und Fluoritflotation
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Flotation bestimmter Erze und betrifft insbesondere ein verbessertes Verfahren zur Flotation von Cölestin, Baryt, Scheelit und weiteren Erzen unter Verwendung von Tetranatrium-N-(1,2-dicarboxyäthyl)-N-octadecylsulfosuccinamat als Sammler in Verbindung Mit geeigneten Gangartdrückern.
Diese Erze sind bereits durch Flotationsverfahren aufbereitet worden, bei denen verschiedene Kombinationen von Chemikalien verwendet wurden. In manchen Fällen wurde beispielsweise eine Flotation durchgeführt, bei der Fettsäuren allein als Sammler angewandt wurden, oder diese Säuren wurden in Verbindung mit sulfatierten Alkoholen und Modifizierungsmitteln wie Natriumsilicat und Natriumcarbonat eingesetzt. Die gegenwärtig angewandten Aufbereitungsverfahren sind zwar brauchbar» dennoch besteht aber weiterhin ein Bedarf an neuen Verfahren» mit denen ein größere Selektivität und höhere Ausbeute der gewünschten Erzkomponenten erzielt werden kann» während gleichzeitig der Chemikalienbedarf verringert und die Gewinnungskosten gesenkt werden.
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Es wurde nun ein Verfahren zur Aufbereitung von Cölestin-, Baryt-, Scheelit-, Fluorit-, Calcit-, Magnesit-, Gips-, Anhydrit- oder Apatiterzen gefunden, das dadurch gekennzeichnet iat, daß das Erz auf Flotationsgröße gemahlen wird, das gemahlene Erz suspendiert wird, die Suspension mit einer wirksamen Menge eines Drückers für Gangartminerale konditioniert wird, die konditionierte Suspension mit «Tetranatrium-N-(1,2-dicarboxyäthyl)-N-octadecylsulfosuccinamat in einer Menge von etwa 0,05 bis 0,25 kg pro Tonne (0.10 - 0.50 pound per ton) Erz flotiert wird und das flotierte Konzentrat gesammelt wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine erhöhte Selektivität und erhöhte Ausbeute des gewünschten Erzes gegenüber früheren Verfahren erzielt und der Chemikalienbedarf vermindert. Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit Erzen durchgeführt, die in Gegenwart von Wasser ionischen Charakter haben, es verwendet sowohl Sammler als auch Drücker und macht von einer Tetranatriumform von Sulfosuccinamat Gebrauch. Als Erz zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird Cölestin, Baryt, Scheelit, Fluorit, Calcit, Magnesit, Gips, Anhydrit oder Apatit eingesetzt. Gips und Anhydrit unterscheiden sich lediglich im Wassergehalt, stellen aber sonst das gleiche Mineral dar. Apatit bezeichnet allgemein Phosphatgesteine, die Minerale der Apatitgruppe enthalten. Das gewählte Erz wird auf eine Größe gemahlen, die für die Flotation geeignet ist. Gewöhnlich hat das Mahlgut eine solche Größe, daß ein großer Teil davon ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,074 oder 0,044 mm (200 bzw. 325 mesh; US-Siebreihe) passiert, für das erfindungsgemäße Flotationsverfahren wird ein Mahlgut eingesetzt, das in der üblichen Weise für die Flotation eines der genannten Erze erzeugt wird.
Nachdem das übliche Mahlgut erzeugt ist, wird es entsprechend üblichen Flotationsmethoden in Wasser suspendiert. Zweckmäßig
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wird das Mahlgut direkt in der Flotationszelle suspendiert, die zur Durchführung üblicher Flotationen verwendet wird. Die Suspension soll mit Ausnahme der bei der Aufbereitung verwendeten Zusätze von der gleichen Art sein, wie sie üblicherweise verarbeitet wird.
Nachdem das Mahlgut suspendiert ist, wird die Suspension mit geeigneten Gangartdrückern konditioniert, so daß eine brauchbare Dispersion erhalten wird und Gangartminerale wirksam gedrückt werden. Die Art und Menge des Drückers ist von dem jeweils verarbeiteten Erz abhängig. Bei Cölestin, Baryt, Scheelit, Calcit und Magnesit wird Natriumsilicat in einer Konzentration von etwa 0,35 bis 2,5 kg pro Tonne Erz (0.5 - 5 pounds per ton) angewandt. Bei Fluorit, Gips und Anhydrit wird Quebracho in einer Konzentration von etwa 0,05 bis 0,5 kg pro Tonne Erz (0.1 - 1.0 pound per ton) eingesetzt. Bei Apatit wird MaOH in einer Menge von etwa 0,25 kg pro Tonne Erz (0.5 pound per ton) verwendet. Bei Fluorit fällt in dem erfindungsgemäßen Verfahren die Verwendung von Natriumcarbonat und Natriumsilicat weg, so daß eine Einsparung an diesen Chemikalien von jeweils bis zu etwa 5 kg pro Tonne (10 pounds per ton) erzielt wird. Die Konditionierungszeit ist gewöhnlich kurz, d.h. von einem Bruchteil einer Minute bis zu mehreren Minuten, und muß nur solange dauern, wie es für eine befriedigende Dispergierung erforderlich ist.
Nachdem die Suspension konditioniert ist, wird sie mit etwa 0,05 bis 0,25 kg (0.10 - 0.50 pound per ton) und vorzugsweise etwa 0,05 bis 0,175 kg (0.10 - 0.35 Ib./ton) Tetranatrium-N-(1,2-dicarboxyäthyl)-N-octadecylsulfosuccinamat pro Tonne Erz flotiert. Es ist im allgemeinen vorzuziehen, das SuIfosuccinamat stufenweise zuzusetzen und dabei in jeder Stufe eine kurze Konditionierung und Flotation durchzuführen. Tetranatrium-N-(1,2-dicarboxyäthyl) -N-octadecylsulf osuccinamat ist der einzige Sammler,
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der für das erfindungsgemäße Verfahren in Betracht kommt, da andere Sammler nicht die gewünschte Selektivität und Ausbeute ergeben. Die Wirksamkeit der Tetranatriumverbinbindung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ist sehr überraschend.
Das durch Flotation erzeugte Konzentrat wird dann durch geeignete Maßnahmen gewonnen, wie sie normalerweise in Verbindung mit üblichen Verfahren angewandt werden. Nach der Gewinnung hat das rohe Konzentrat häufig Handelsqualität und kann ohne weitere Behandlung verarbeitet werden. Es ist aber im allgemeinen zweckmäßig, durch erneute Flotation des rohen Konzentrats reinere Konzentrate zu gewinnen. Bei der erneuten Flotation können je nach der Art des zunächst erhaltenen rohen Konzentrats kleine Mengen von Sammler, Drücker oder von beiden angewandt werden. So werden in jedem Reinigungszyklus kleine Anteile von Sammler zugesetzt, wenn die Ausbeute niedriger als gewünscht ist. Wenn die Reinheit des rohen Konzentrats niedrig ist, werden in jeder Reinigung kleine Anteile an Drücker zugesetzt. Wenn sowohl die Reinheit als auch die Ausbeute einer Verbesserung bedürfen, können sowohl Sammler als auch Drücker in kleinen Anteilen zugesetzt werden. Ein Anteil an Sammler beträgt im allgemeinen 0,005 bis 0,01 kg pro Tonne (0.Ol -0.02 Ib. per ton) ursprüngliches Erz. Ein Anteil an Drücker kann etwa 0,1 kg pro Tonne (0.2 Ib. per ton) ursprüngliches Erz ausmachen.
Duch die folgenden Beispiele, in denen die Aufbereitung bei Umgebungstemperatur erfolgt, wenn nichts anderes angegeben ist, wird die Erfindung näher erläutert.
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Beispiel 1 Cölestin-Flotation
Erzgehalt: 55 % SrSO4 Gangartminerale: Calcit, Hematit und Quartz
Das Erz wird ao gemahlen, daß 88 % eine Körnung von unter 0,044 mm (- 325 mesh; US-Siebreihe) aufweisen. Das gemahlene Erz wird in eine Flotationszelle gebracht und in einer zur Flotation brauchbaren Stoffdichte suspendiert. Das suspendierte Erz wird 5 Minuten mit Na3SiO3 in einer Menge von 2,5 kg pro Tonne Erz (5.0 Ib. per ton) zur Erzielung einer befriedigenden Dispergierung der Trübe und als Drucker für die Gangartminerale konditioniert. Dann wird durch stufenweise Zugabe von Tetranatriura-N-(l,2-dicarboxyäthyl)-N-octadecylsulfosuccinamat in 5 Anteilen von jeweils 0,021 kg pro Tonne Erz (0.042 Ib. per ton), was eine Gesamtmenge an Sammler von 0,105 kg pro Tonne (0.21 Ib. per ton) ergibt, flotiert. Jede Stufe besteht in einer 0,5 Minuten langen Konditionierung und einer 1,0 Minuten langen Flotation unter Verwendung eines Polypropylenglycolsch&umers In einer Gesamtmenge von 0,025 kg pro Tonne Erz (0.05 Ib. per ton).
Das erhaltene rohe Konzentrat wird zweimal durch erneute Flotation unter Verwendung von 0,00875 kg des vorher genannten Sammlers pro Tonne ursprüngliches Erz (0.0175 Ib. per ton) in jeder Reinigung gereinigt.
Die Ergebnisse zeigt die folgende Tabelle I:
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Tabelle I
% SrSO4 % Verteilung
Beschickung (berechnet) rohes Konzentrat rohe Flotationsrückstände zweimal gereinigtes Konzentrat
54,4 100,0
74,4 96,8
5,9 3,2
88,0 88,0
Beispiel 2
Baryt-Flotation Erzgehalt: 55 % BaSO4, 20 % CaF2, 10 % CaCO3, 5 % Silikate
Das Erz wird so gemahlen, daß ein Anteil von 85 % eine Körnung von weniger als 0,044 mm (325 mesh; US-Siebreihe) aufweist. Das gemahlene Erz wird in einer Flotationszelle in einer zur Flotation brauchbaren Stoffdichte suspendiert. Die Suspension wird 3 Minuten lang mit verschiedenen Mengen Na3SlO3 konditioniert. Dann wird in 5 Stufen mit 0,021 kg des Sammlers von Beispiel 1 pro Tonne Erz (0.042 Ib. per ton) in jeder Stufe, was einer Gesamtmenge an Sammler von 0,105 kg pro Tonne (0.21 Ib./ton) ergibt, flotiert. Jede Stufe besteht aus 0,5 Minuten langer Konditionierung und 1,0 Minuten langer Flotation. Der Schäumer ist der gleiche wie in Beispiel 1.
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Das erhaltene rohe Konzentrat wird zweimal durch erneute Flotation mit OyOO875 kg des vorher verwendeten Sammlers pro Tonne ursprüngliches Erz (0.0175 Ib./ton) in jeder Reinigung gereinigt.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II genannt, in der auch.die jeweiligen Mengen Na3SiO3 in einzelnen Versuchen aufgeführt sind:
Tabelle II Na2Si03-Menge
kg/t Er» (Ib./ton) 0,5 (1) 1,5 (3) 2,5 (5)
rohes Konzentrat
% BaSO4 67 ,6 81 ,2 78 ,9
% Ausbeute 98 ,5 90 r5 98 ,7
gereinigtes Konzentrat
% BaSO4 — — 93 ,8 96 »6
% Ausbeute 86 ,5 92 ,5
Die vorstehenden Ergebnisse zeigen den EinfluB der Natriumsilikatmenge auf die Selektivität und Ausbeute des erfindungsgemäBen Verfahrens.
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Beispiel 3
Baryt-Flotation Erzgehalt: 73 % BaSO4, 15 % CaCO3, 10 % SiO3
Das Erz wird so vermählen, daß 94 % eine Körnung von weniger als 0,074 mm (200 mesh; US-Siebreihe) aufweisen. Das gemahlene Erz wird in einer Flotationszelle in einer zur Flotation geeigneten.Stoffdichte suspendiert. Die Suspension wird 3 Minuten mit Na3SiO3 in einer Menge von 2,0 kg pro Tonne Erz (4.0 Ib./ton) konditioniert. Die konditionierte Suspension wird in 4 Stufen mit jeweils 0,0215 kg des Sammlers von Beispiel 1 pro Tonne (0.043 Ib./ton) flotiert, was eine Gesamtmenge an Sammler von 0,086 kg pro Tonne Erz (0.172 Ib./ton Erz) ergibt. Jede Stufe umfaßt eine 0,5 Minuten lange Konditionierung und 1,0 Minuten lange Flotation. Der Schäumer ist der gleiche wie in Beispiel Das rohe Konzentrat wird wie in Beispiel 2 gereinigt.
Die Ergebnisse zeigt die folgende Tabelle III: Tabelle III
% BaSO4 % Ausbeute
rohes Konzentrat 90,5 95,7
gereinigtes Konzentrat 93,0 89,2
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Beispiel 4 Scheellt-Flotatlon
Erzgehalt: 0,9 % WO3 als CaWO4, mit Granat, Calcit, Dioptsid und Quarz als Hauptgangartminerale.
Das Erz wird so vermählen, daß 47 % des Mahlguts eine Körnung von weniger als 0,074 mm (200 mesh; US-Siebreihe) aufweisen. Das gemahlene Erz wird in einer Flotationszelle in einer zur Flotation geeigneten Stoffdichte suspendiert. Die Suspension wird 5 Minuten bei pH 9,7 mit Na2CO3 in einer Menge von 0,75 kg pro Tonne Erz (1,5 Ib./ton) und Na2SiO3 in einer Menge von 1,5 kg pro Tonne Erz (3.0 Ib./ton) als Drückern konditioniert. Die Flotation wird in 5 Stufen mit 0,035 kg des Sammlers von Beispiel 1 pro Tonne Erz (0,07 Ib./ton) in jeder Stufe durchgeführt, was eine Gesamtmenge an Sammler von 0,175 kg pro Tonne Erz (0,35 lb/ton) ergibt. In jeder Stufe wird 0,5 Minuten lang konditioniert und 1,0 Minute lang flotlert.
Das erhaltene rohe Konzentrat wird zweimal durch erneute Flotation mit 0,5 kg Na2SiO3 pro Tonne ursprüngliches Erz (1.0 Ib. per ton) in jeder Reinigung gereinigt.
Die Ergebnisse zeigt die Tabelle IV.
Tab e lie IV
Flotationsbeschickung rohes Konzentrat rohe Flotationsrückstände reineres Konsentrat
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% WO3 % Ausbeute
0,87 100
3,26 93,1
0,08 6,9
7,11 74,5
Beispiel 5 Fluorit-Flotation Erzgehalt: 55 % CaF2, 25 % CaCO3, 16 % SiO3, Rest Silikat
Das Erz wird so gemahlen, daß 45 % des Mahlguts eine Körnung von weniger als 0,074 nun (200 mesh; US-Siebreihe) aufweisen. Das gemahlene Erz wird in einer Flotationszelle in einer zur Flotation geeigneten Stoffdichte suspendiert. Die Suspension wird bei 80 0C 2 Minuten mit Quebracho in einer Menge von 0,1 kg pro Tonne Erz (0.2 Ib./ton) konditioniert. Die konditionierte Suspension wird in 2 Stufen flotiert. Dabei werden 0,01 kg des in Beispiel 1 beschriebenen Schäumers pro Tonne (0.02 Ib./ton) verwendet. Der gleiche Sammler wie in Beispiel 1 wird in einer Menge von OfO35 kg pro Tonne (0.07 Ib./ton) in jeder Stufe eingesetzt, so daß insgesamt 0,07 kg Sammler pro Tonne (0.14 Ib./ton) angewandt werden. Jede Stufe umfaßt eine 0,5 Minuten lange Konditionierung und 1,5 Minuten lange Flotation.
Das rohe Konzentrat wird bei 80 0C erneut suspendiert und fünfmal erneut flotiert. Bei jeder Reinigung werden 0,025 kg des gleichen Sammlers pro Tonne (0.05 Ib./ton) und 0,025 kg Quebracho pro Tonne (0.05 Ib./ton) verwendet.
Die Ergebnisse zeigt die folgende Tabelle V.
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Tabel le
% CaF2 t Verteilung
Beschickung (berechnet) 54,7 100,0
rohes Konzentrat 72,7 98,7
rohe Flotationsrückstände 2,8 1*3
1. Reinigung 79,6 96,4
3. Reinigung 92,3 92,7
5. Reinigung 95,3 90,2
Beispiel 6
Calclt-Flotation Erzgehaltt 65 % CaCO3 mit Quars als Hauptgangartmineral
Das Erz wird so vermählen, daß 70 % des Mahlguts eine Korngröße unter 0,074 mm (-200 mesh? US-Siebreihe) aufweisen, 3 Minuten lang mit 0,25 kg NatriumsiHeat pro Tonne (0.5 Ib. per ton) konditioniert und mit dem Schäumer von Beispiel 1 4 Minuten unter Zugabe des Sammlers von Beispiel 1 in zwei Stufen in einer Gesamtmenge von 0,15 kg pro Tonne Erz flotlert. Das rohe Konzentrat wird einmal durch erneute Flotation mit O,025 kg Sammler pro Tonne (0.05 Ib./ton) gereinigt. Es werden folgende Ergebnisse erzielt:
Flotationsbeschickung gereinigtes Konzentrat
CaCOj-Gehalt, % Ausbeute
65,0 96,5
93,0
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Beispiel 7 Magnesit-Flotation Erzgehalt: 54 % MgCO3 mit Silikaten als Hauptgangartmineralen
Das Erz wird gemahlen, so daß 55 % des Mahlguts eine Korngröße von weniger als 0,074 mm (minus 200 mesh; US-Siebreihe) aufweisen, drei Minuten mit 0,5 kg Natriumsilicat pro Tonne (1^0 Ib. per ton) konditioniert und mit dem Schäumer von Beispiel 1 unter Zugabe des Sammlers von Beispiel 1 in zwei Stufen in einer Sammler-Gesamtmenge von 0,105 kg pro Tonne Erz (0.21 Ib. per ton) flotiert. Das rohe Konzentrat wird einmal durch erneute Flotation mit O,O25 kg Sammler pro Tonne (0.05 Ib. per ton) gereinigt. Es werden folgende Ergebnisse erzielt.
MgCO--Gehalt, % Ausbeute
Flotationsbeschickung 54,0
reinigtes Konzentrat 94,8 92,1
Beispiel 8
Erzgehalt: 49 % CaSO4 . 2 H-O mit Calcit und Dolomit als Hauptgangartmineralen.
Das Erz wird so gemahlen, daß 80 % des Mahlguts eine Korngröße von weniger als 0,149 mm (- 1OO mesh; üS-Siebreihe) aufweisen, 2 Minuten mit 0,5 kg Quebracho pro Tonne (1 Ib. per ton) konditioniert und mit dem Schäumer von Beispiel 1 unter Zugabe des Sammlers von Beispiel-1 in zwei Stufen in einer Gesamtmenge des Sammlers von 0,1225 kg pro Tonne Erz (0.245 Ib. per ton) flotiert. Das rohe Konzentrat wird zweimal mit 0,025 kg Quebracho pro Tonne (0.05 Ib. per ton) und 0,01 kg Sammler pro Tonne (0.02 Ib. per ton) in jeder Reinigung gereinigt. Es werden folgende Ergebnisse erzielt:
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% CaSO..2H2O Ausbeute
Flotationsbeschickung 49,0
rohes Konzentrat 87,0 91,3
Wenn diese Arbeitsweise mit einem Anhydriterz durchgeführt wird, werden praktisch die gleichen Ergebnisse erhalten:
Beispiel 9
Erzgehalt: Rohes Phosphatgestein mit 15 % P2O5 in Form von Mineralen der Apatitgruppe mit Kiesel- und Tongangartmineralen.
Das Erz wird auf eine Korngröße von weniger als 0,50 mm (- 35 mesh; US-Siebreihe) gemahlen, bei einem Feststoffgehalt von 70 % gewaschen und zur Entfernung von Material mit einer Körnung von unter 0,098 (-150 mesh) gesiebt. Das Material mit einer Körnung von über 0,098 mm (+ 150 mesh) wird zwei Minuten mit 0,25 NaOH pro Tonne (0.5 Ib. per ton) konditioniert und dann 5 Minuten mit dem Schäumer von Beispiel 1 unter Zugabe des Sammlers von Beispiel 1 in zwei Stufen in einer Gesamtmenge von 0,105 kg pro Tonne Erz (0.21 Ib. per ton) flotiert.
Es werden folgende Ergebnisse erzielt:
% P-O, Ausbeute
Flotationsbeschickung 15,0 Flotationskonzentrat 31,0 89,0
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Claims (4)

^^12998 Patentansprüche
1. Verfahren zur Aufbereitung von Cölestin-, Baryt-, Scheelit-, Fluorit-, Calcit-, Magnesit-, Gips-, Anhydritoder Apatiterz, dadurch gekennzeichnet, daß das Erz mit Tetranatrium-N- (1,2-Dicarboxyäthyl) -N-octadecylsulfosuccinamat flotiert wird.
2. Verfahren zur Aufbereitung von Cölestin-, Baryt-, Scheelit-, Fluorit-, Calcit-, Magnesit-, Gips-, Anhydritoder Apatiterz durch Mahlen des Erzes auf Flotationsgröße, Suspendieren des gemahlenen Erzes, Konditionieren der Suspension mit einer wirksamen Menge eines Drückers für Gangart, Flotieren der Suspension und Gewinnen des flotierten Konzentrats, dadurch gekennzeichnet, daß die konditionierte Suspension mit Tetranatrium-N-(1,2-dicarboxyäthyl)-N-octadecylsulfosuccinamat in einer Menge von etwa 0,05 bis 0,25 kg pro Tonne Erz (0.10 - 0.50 Ib. per ton) flotiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Drücker Natriums!licat, Quebracho oder Natriumhydroxid verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flotation in Stufen mit solchen Teilmengen des Sammlers in jeder Stufe durchgeführt wird, daß die Gesamtmenge des Sammlers 0,05 bis 0,25 kg pro Tonne Erz (0.10 - 0.50 Ib. per ton) beträgt.
".·■■ ·■"■' / 309839/0965
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