DD300730A7

DD300730A7 - Verfahren zur ausbringenssteigerung bei der flotation calcitreicher fluorite

Info

Publication number: DD300730A7
Application number: DD30451787A
Authority: DD
Original assignee: Kali Veb K
Priority date: 1987-07-02
Filing date: 1987-07-02
Publication date: 1992-07-16

Abstract

Die Erfindung betrifft die Flotation von Fluorit aus natuerlichen Rohspaeten, die neben Fluorit auch Calcit enthalten. Erfindungsgemaess werden neben dem Sammler in ueblichen Zugabedosen auch Calcit enthalten. Erfindungsgemaess werden neben dem Sammler in ueblichen Zugabedosen und unter Anwendung an sich bekannter Drueckerkomponenten und Schaeumer ein Zusatzstoff polar-unpolaren Charakters in einem Verhaeltnis Sammler:Zusatzstoff, wie 5 bis 2:1, und die Dispergator-Druecker-Komponente in von herkoemmlichen Dosen abweichenden Groessenordnungen in einem Verhaeltnis von Sammler:Druecker, wie 3 bis 1,5:1, zugegeben. Durch die erfindungsgemaesse Verfahrensweise wird eine erhebliche Ausbringenssteigerung gegenueber den bisher bekannten und praktizierten Verfahren zur Flotation calcitreicher Fluorite erbracht.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung des Ausbringens bei der Gewinnung von hochwertigen Fluorit-Konzentraten mittels Flotation aus natürlichen Rohspäten, die neben dem Wertstoffmineral Fluorit auch Calcit enthalten.

Charakteristik des bekannten Standes der Teohnik

Es ist aus der Praxis der Aufbereitung mineralischer Rohstoffe bekannt, daß hochwertige Fluoritkonzentrate in immer stärkerem Maße infolge zunehmender Verwachsungen des Wertstoffminorals Fluorit mit den Begleitkomponenten durch Flotation gewonnen werden. Mit den herkömmlichen Reagensregimen unter Verwendung aliphatischer Carbonsäuren, beispielsweise Olein, als Sammler für Fluorit in Verbindung mit sogenannten Drückerreagenzien, beispielsweise Wasserglas, Gerbstoffe, Polyphosphate und mehrwertige Metallsalze, lassen sich nur dann hochwertige Fluoritkonzentrate (>95% CaF₂) erzeugen, wenn der Calcitgehalt im Aufgabegut der Flotation etwa 4% nicht übersteigt (Neue Bergbautechnik 15 [1985] 8, Seite 303 bis 305). Wird dieser Grenzwert überschritten, so kann nur eine solche Anreicherung des Fluorits erreicht werden, die es nicht gestattet, auf rationelle Weise aus diesem Flußspatprodukt Fluorwasserstoffsäure durch Umsetzung mit Schwefelsäure zu erzeugen, da ein im Flotationskonzentrat enthaltener Calcitanteil eine äquivalente Schwefelsäuremenge erfordert, der für die Umsetzung zu Fluorwasserstoff verlorengeht.

Unter Beibehaltung des genannten und bisher gebräuchlichen Reagensregimes lassen sich durch Auslaugen/Auflösen des Calcits aus dem Flotationskonzentrat mit Mineralsäuren hochwertige Fluoritprodukte herstellen (Cvetnye metally, Moskva, 41 [1968] 1, Seite 20ff., DD-WP 155979).

Spezielle Reagenskombinationen, Insbesondere die Verbindung von aliphatischen Carbonsäuren mit saurem Wasserglas (Obogascenie rud, Leningrad, 17 [1972, Juli/August] 4, Seite 16-18), mit Gerbstoffen unterschiedlicher Zusammensetzung (Freiberger Forschungshefte A255, Leipzig 1962, Seite 247 bis 259), mit anorganischen Elektrolyten (Freiberger Forschungshefte A 513, Leipzig 1973, Seite 29 bis 43, Mineral Processing & extractive Metallurgy, London, 82 [1973, März) 796, Seite 49 und 50), mit Stärkeprodukten (Yazan, A., Dissertation Technische Hochschule Aachen 1966) und mit Polyphosphaten (Izv. vyss. ucebn. Zavedenij, Cvetn. Metallurg., Ordzonikidse 17 [1974, Januar/Februar) 1, Seite 8 bis 11) führen unter bestimmten rohstoffseitlgen und verfahrenstechnischen Randbedingungen zu einem Beherrschen erhöhter Calcitgehalte im Rohspat. Es ist weiterhin bekannt, daß durch die Verwendung von Sammlern mit Strukturen, die von aliphatischen Carbonsäuren abweichen, calcitreiche Fluorite aufbereitet werden können. Alkylphosphate haben beispielsweise für einen Rohspat mit 55,6% CaF₂ und 37,3% CaCO₃ bei Anwendung einer mehrstufigen Reinigung zu einem Konzentrat mit 97% CaF₂ bei einem Ausbringen von 55% geführt (CA 776745). Durch der Einsatz von Sammlern des Typs N-acylaminocarbonsäuren, beispielsweise Oleoylsarcosin, in Kombination mit herkömmlichen regelnden Reagenzien üblicher Zugabemenge können unabhängig vom Calcitgehalt im Rohspat hochwertige Fluoritkonzentrate erzeugt werden (DD-WP 157446). Es wurde in einer 18zelligen Fluoritflotation, bestehend aus Grundflotation, drei Reinigungs- und zwei Kontrollflotationsstufen, für einen Rohspat mit 30,9% CaF₂ und 14,4% CaCO₃ festgestellt, daß beim Einsatz von 8OU bis 1000 g/t Oleoylsarcosin als Fluoritsammler in Kombination mit herkömmlichen Drückern wie Wasserglas (500 bis 1000 g/t). Quebracho (50 bis 150g/t) und Na-hexametaphosphat (10 bis 50g/t) zwar eine sehr gute Konzentratqualität erhalten werden kann (95 bis J8% CaF₂), jedoch das Fluoritausbringen in der Flotation mit cirka 40% nicht den Ansprüchen einer ökonomischen Rohstoffnutzung entspricht.

Aus der Aufbereitungstechnik ist allgemein, ohne Berücksichtigung spezieller stofflicher Aspekte wie zum Beispiel für die Flotation calcitreicher Fluorite, bekannt, daß das Verwenden nichtionogener polar-unpolarer Stoffe (zum Beispiel DE-OS 3517154) oder unpolarer Öle (Schubert, Aufbereitung fester mineralischer Rohstoffe, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1979, Bd. II) als Zusatzstoff von Vorteil sein kann.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, bei der Flotation von calcitreichem Fluorit gegenüber bisher bekannten Lösungen ein höheres Ausbringen bei niedrigen CaCOj-Gehalton im Flotationskonzentrat zu erreichen und damit eine ökologische Rohstoffnutzung zu gewährleisten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Ausbringen bei der Flotation von Fluorit aus calcitreichem Haufwerk unter Einsatz von Oleoylsarcosin als Fluoritsarnmler zu erreichen.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß ein erweitertes Reagensregirne zum Einsatz kommt, das neben dem Sammler in üblichen Zugabemengen und bekannten regelnden Reagenzien als Grundlage für den Ablauf des selektiv auf Fluorit wirkenden Flotationsprozesses einen Zusatzstoff, in Form eines anionenaktiven Tensids (zum Beispiel gesättigte und ungesättigte Alkylcarbonsäuren) und einen Schäumer enthält sowie der bisher eingesetzte Drücker für carbonatische Minerale, beispielsweise das zu der Gruppe der Gorbhilfsstoffe gehörende Quebracho, aber auch beispielsweise Na-hexametaphosphat, in völlig anderer, von der bisherigen Anwendung abweichenden Zugabedosis verwendet wird.

Es hat sich überraschend gezeigt, daß durch den Zusatz eines anionenaktiven Sammlers, beispielsweise eines Gemisches aus ungesättigten und gesättigten Carbonsäuren der Kettenlänge des Kohlenwasserstoffrestes zwischen 14 und 24 C-Atomen mit merklichen Anteilen im oberen Bereich dei Kettenlängenspektrums, der alleinig in Kombination mit den bekannten Drückerreagenzien Wasserglas und Quebracho eingesetzt, ein ausgezeichneter Sammler sowohl für Fluorit als auch für Calcit ist und damit kein hochangereichertes Fluoritkonzentrat durcli das gemeinsame Aufschwimmen beider genannten Minerale liefert, die Flotation wesentlich günstiger bezüglich des Ausbrirgens abläuft, ohne daß die Konzentratqualität durch unzulässig hohe Calcitgehalte negativ beeinflußt wird. Die Wirksamkeit dieses Zusatzstoffes kommt jedoch erst voll zur Geltung, wenn gleichzeitig der herkömmliche Drücker, dessen primäre Wirkung bei den normalen Zugabemengen in der Größenordnung bis 150g/t Rohmaterial vornehmlich auf den hydrophilen Charakter der auf den nicht auszuschwimmenden Mineralen fixierten Substanzen kolloidaler Dimensionen zurückzuführen ist, in einer von der üblichen Zugabedosis abweichenden, nämlich beachtlich vergrößerten Zugabemenge, beispielsweise 400 bis 600g/t, verwendet wird. Diese hohe Zugabomenge bewirkt neben der genannten Fixierung vorwiegend auf Bergemineralteilchen zur Verhinderung einer Sammleradsorption auf diesen eine hochwirksame Dispergierung des in der Trübe vorhandenen Feststoffes, insbesondere des Feinstkornes, wodurch der durch den Sammler in Kombination mit dem Zusatzstoff verstärkt herbeigeführte Flockungsoffekt kompensiert wird. Zum Erreichen dieses Phänomens ist eine Schwellenwertkonzentration des als Dispergator wirkenden Drückers, die in Abhängigkeit von der natürlichen Beschaffenheit des aufzubereitenden Mineralgemisches steht, zu überschreiten. Der unter wesentlich vergrößerter Zugabemenge erfolgte Einsatz dieser Komponente des Reagensregimes tritt in eine Konkurrenz zu dem auf den Mineraloberflächen absorbierten Mischfilm, bestehend aus Sammler und Zusatzstoff. Bei der festen Fixierung auf der Fluoritoberfläche verschiebt sich dieser als Gleichgewichtsreaktion aufzufassende Vorgang zugunsten des Sammlers, während bei den Bergemineralen, insbesondere Calcit, diese Verschiebung zugunsten des Drückers vonstatten geht, das heißt, daß der Sammler-Zusatzstoff-Mischfilm von der Oberfläche verdrängt wird. Der Sammler aus der Klasse der Sarcosine, beispielsweise Oleoylsarcosin, besitzt von Natur aus schaumbildende Eigenschaften. Der alleinige Einsatz dieses Sammlers bildet einen beladenden, jedoch bereits vor Austrag aus der Flotationsmaschine mittels Schaumabstreifer teilweise zerfallenden Schaum. Durch die Zugabe des Zusatzstoffes und der als Dispsrgator-Drücker wirkenden Komponente sowie des Einsatzes eines herkömmlichen Schäumers einer Zugabemenge, die wesentlich von der bei der Fluoritaufbereitung eingesetzten abweicht, wird ein für den ordnungsgemäßen Ablauf der Flotation erforderlicher Schaum gebildet. Der sich unter diesen Bedingungen bildende Schaum zeigt ein öliges Aussehen, istgroßblasig und zerfällt ausreichend schnell in der Schaumrinne. Durch die Anwesenheit des Zusatzstoffes wird der geg'enüber bei Abwesenheit dieser Reagenzkornponete wenig lockere und schwer zerstörbare Schaum in diesen technologisch günstigen Zustand überführt.

Es wurde weiterhin gefunden, daß der Erfolg des verbesserten Verfahrens in entscheidendem Maße mit davon bestimmt wird, an welcher Stelle die Komponenten des Reagensregimes, einzeln oder im Gemisch zugegeben werden. Von besonderer Wirkung ist die Zugabe des Zusatzstoffes in den Stufen der Reinigungsflotation in Anteilen von 25 bis 70%, vorzugsweise 25 bis 30% der Gesamtmenge.

Der Zusatzstoff hat sich an diesem Zugabeort als besonderer Ausbringensstimulus erwiesen, ohne daß dadurch die Qualität des Schaumproduktes infolge Aufschwimmens von Calcit, was eigentlich aufgrund der Kenntnisse über die Wirksamkeit des Zusatzstoffes bei der Flotation calcitreicher Fluorite zu erwarten gewesen wäre, negativ beeinflußt wird. Gleichfalls fördernd für die Ausbringenssteigerung, jedoch ohne negativen Einfluß auf die Qualität des Endproduktes ist die Zugabe eines Gemisches aus Sammler, Zusatzstoff und Dispergator-Drücker an den verfahrenstechnischen Ort, wo die Einwirkung der Reagenzien im unmittelbaren Stadium der Oberflächenneubildung, der Mahlung, erfolgen kann. Dabei ist der Anteil der zugesetzten Sammlermenge und deren Verhältnis zu den anderen Komponenten von Bedeutung. Als am günstigsten hat sich eine Sammlerzugabemenge an dieser Stelle von 40 bis 90%, vorzugsweise 60 bis 70% erwiesen.

Ausfuhrungsbeispiele

Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele verdeutlichen die erfindungsgemäße Lehre anhand von Versuchsergebnissen in einer mehrstufigen großtechnischen Flotationsanlage.

Versuchs-Nr. 12 3 4 5

RohspatzusammensöUung	30,1	27,4	31,2	29,9	37,6
CaF₂-Gehaltin%	11,3	9,5	12,2	11.1	27,7
CaCO₃-Gehaltln%
Reagenzregime	787	790	791	732	760
Sammler in g/t (Cordesin O)
Zusatzstoff in g/t	280	281	279	253	190
(Rofamin-Safacid-Gemisch)	450	458	422	488	210
Dispergator-Drücker in g/t (Quebracho)	960	931	979	935	1025
Wasserglas in c;/t	170	155	380	300	240
Schäumer in g/t (Oktandiol)

CaF₂-Ausbringenin% 73,9 83,1 75,8 80,0 79,6

Claims

1. Verfahren zur Ausbringenssteigerung bei der Flotation calcitreicher Fluorite in einer mehrstufigen Flotationsanlage unter Einsatz eines Sammlers vom Typ der N-acylaminocarbonsäuren in überlicher spezifischer Zugabemenge von 500 bis 10OOg/t, vorzugsweise 600 bis 800g/t, und unter Anwendung an sich bekannter Drückerkomponenten und Schäumer, gekennzeichnet dadurch, daß noben dem genannten Sammler ein anionenaktiver Sammler vom Typ der aliphatischen gesättigten beziehungsweise ungesättigten Carbonsäuren der Kettenlänge des Kohlenwasserstoffrestes zwischen 14 und 24 C-Atomen als Zusatzstoff im Verhältnis SammlerZusatzstoff wie 5 bis 2:1 und die Dispergator-Drücker-Komponente in von herkömmlichen Dosen abweichenden Größenordnungen im Verhältnis Sammler: Drücker wie 3 bis 1,5:1 zugegeben werden.

2. Verfahren zur Ausbrinyenssteigerung bei der Flotation calcitreicher Fluorite nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Verhältnis von Sammler zu Zusatzstoff vorzugsweise 3 bis 2:1, beträgt.

3. Verfahren zur Ausbringenssteigerung bei der Flotation calcitreicher Fluorite nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Verhältnis Sammler zu Dispergator-Drücker vorzugsweise 2 bis 1,5:1 beträgt.

4. Verfahren zur Ausbringenssteigerung bei det Flotation calcitreicher Fluorite nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Verhältnis Sammler zu Schäumer 6 bis 2:1, vorzugsweise 3,5 bis 2:1, beträgt.

5. Verfahren zur Ausbringenssteigerung bei der Flotation calcitreicher Fluorite nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Zusatzstoff in einem Anteil der Gesamtzugabemenge von 50 bis 70%, vorzugsweise 25 bis 30%, in der Reinigungsflotation zugegeben wird.