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Läuterung von -Erzen Unter Läuterung versteht man die Behandlung
von Erzen mit aufschwemmbaren, z. B. toreigen Bindemitteln durch einen Waschvorgang
mit Wasser in Rührwerksapparaten u. dgl. Bei einem solchen mechanischen Vorgang
wird der Ton in einem gewissen Zeitraum aufgeweicht, aufgelockert und im Schwebezustande
ausgetragen. Die Festigkeit des Tones, welche auf der Bindungsfähigkeit der elektrostatischen
Haftkräfte der Tonmoleküle beruht, wird hier im Wasser durch mechanische Einwirkung
zerstört. Diese elektrostatischen Haftkräfte sind aber abhängig vom Molekülaufbau
der Tonteilchen, gebildet aus den chetnischen Valenzen der in der Kolloidoberfläche
liegenden Atome. Die Reaktionsfähigkeit eines Tones ist damit abhängig von der Menge
und chemischen Natur der an der Oberfläche austauschfähig gebundenen Basen, im wesentlichen
Natrium, Kalium, Calcium und Magnesium. Diese gebundenen Basen können also dissoziieren,
und zwar Natriumion und Kaliumion leichter als die anderen Komponenten des Tonmoleküls.
Die Reaktionsfähigkeit eines Tones ist demnach auch von der Beschaffenheit der Waschflüssigkeit,
ausgedrückt durch den ph-Wert, abhängig, um eine Dissoziation der gebundenen Basen
zu ermöglichen. Da Wasser normalerweise einen pH-Wert von über 7,o besitzt, ist
eine Dissoziation der austauschfähigen Basen nicht oder nur in geringem Maße möglich.
Die Tonsubstanz bleibt in ihrem Aufbau unverändert in der Trübe erhalten, und nur
dem hohen Verdünnungsgrad ist es zuzuschreiben, daß die elektrostatischen Haftkräfte
der Tonmoleküle nicht voll erhalten bleiben.
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Die vorstehend geschilderten Vorgänge sind bekannt. Versuche haben
nun gezeigt, daß die Herahsetzung des p11-Wertes der Waschflüssigkeit auf
einen
Wert unter 7,0. eine fast vollständige Aufhebung der Haftkräfte der Tonmoleküle
zur Folge hat. Sie besteht darin, daß durch die Dissoziation der austauschfähig
gebundenen Basen des Tonmoleküls in die Waschflüssigkeit eine Umwandlung des Tonmoleküls
in Tonsäure vor sich geht. Damit werden die elektrostatischen Haftkräfte der Grünfestigkeit
des Tones aufgehoben, und die Tonteilchen lösen sich infolgedessen schneller vom
Erz. Die gebildeten Tonsäuren wiederum wandeln in Form einer Kettenreaktion andere
Teilchen um, bis der Tongehalt der Erze in Lösung gegangen ist. Bei diesen Versuchen
hat sich ein PH-Wert von 6,82 bis 6,78 im Waschwasser als vorteilhaft für die Erzielung
des geschilderten Vorranges erwiesen.
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Die Anwendung dieser Erkenntnisse auf die Läuterung von Erzen mit
tonigen Bindemitteln ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Sie besteht darin,
daß der PH-Wert des Waschwassers durch Zusatz von Säure, z. B. konzentrierte Salzsäure,
auf den optimalen Wert von 6,82 bis 6,78 gesenkt wird. Hierdurch erfolgt eine Umwandlung
des Tonmoleküls in eine Form, bei der es zur Bildung von Tonsäure kommt, die ihrerseits
wiederum imstande ist, weitere Tonmoleküle nach Art einer Kettenreaktion in die
neue Form überzuführen. Gleichzeitig mit dieser Umwandlung und der damit verbundenen
Schwächung der elektrostatischen Felder tritt eine Verminderung der Haftkräfte zum
Erz ein. Außer dieser verbesserten Trennung des Tones vom Erz ist ferner von Bedeutung,
daß die Waschtrübe durch die Senkung des PH-Wertes eine stärkere Zusammenballung
erfährt. Diese Zusammenballung hat wiederum eine größere Trag- und Bindefähigkeit
auf Grund der wieder auftretenden elektrostatischen Kräfte zur Folge, eine Eigenschaft,
die zur Entfernung vom feinkörnigen, tauben Beimengungen, z. B. Kieselsäure, nutzbar
gemacht werden kann. Dahingehende Versuche haben bestätigt, daß eine wesentliche
Verringerung des Kieselsäuregehaltes im Vergleich mit nichtbehandeltem Waschwasser
eintritt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die Umwandlung der Tonmoleküle
in Tonsäure eine leichtere Aufschwemmung erreicht wird, die in einer Verminderung
der Menge der erforderlichen Waschflüssigkeit auf ein Minimum zum Ausdruck kommt.
Hinzu kommt noch, daß nach diesem Verfahren die Trübe sich nach kurzer Zeit vollständig
klären läßt.