DE1267631B

DE1267631B - Verfahren zur Flotation von Ton und andere unloesliche Feststoffe enthaltenden Kalirohsalzen

Info

Publication number: DE1267631B
Application number: DEP1267A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Haluk Akyel; Wilhelm Brasseler; Gerhard Budan; Dipl-Chem Dr Karl Lesch; Manfred Neven
Original assignee: AUGUST ROSTERG HAUS; AUGUST-ROSTERG-HAUS; Wintershall AG; Chemische Fabrik Stockhausen GmbH
Current assignee: AUGUST ROSTERG HAUS; AUGUST-ROSTERG-HAUS; Wintershall AG; Stockhausen GmbH and Co KG
Priority date: 1967-08-16
Filing date: 1967-08-16
Publication date: 1968-05-09

Description

Verfahren zur Flotation von Ton und andere unlösliche Feststoffe enthaltenden Kalirohsalzen Die Mehrzahl der nutzbaren Kalisalzlagerstätten führen neben den gewinnbaren Salzen mehr oder weniger tonartige oder andere unlösliche Mineralien, welche die Verarbeitung der Rohsalze stören. Bei der Flotationsaufbereitung von Kalirohsalzen machen sich bereits Tongehalte von über etwa 1% durch Adsorption von Flotationsmitteln störend bemerkbar. Eine geregelte und wirtschaftliche Flotation mit hoher Selektivität und guter Ausbeute wird dadurch sehr erschwert. Für die Ausschaltung dieser Störungen sind verschiedene Vorschläge gemacht worden. So werden die Schlämme vor der Flotation durch eine Feinklassierung oder Vorflotation abgetrennt. Diese Verfahren bedingen eine gesonderte Verfahrensstufe und meist eine getrennte Verarbeitung der Schlämme. Diese Nachteile werden durch das Verfahren gemäß der Erfindung vermieden, welches Komponenten der Kalirohsalze aus Ton und andere unlösliche Feststoffe enthaltenden Kalirohsalzen direkt flotiert.
Nach dem USA.-Patent 2 288 497 wird als Schlammdrücker Stärke, nach USA.-Patent 2 364 520 Methylcellulose, Cellulosexanthat oder Celluloseacetat verwendet. Die Einsatzmengen werden für Stärke mit 300 bis 450 g/t, für Cellulosederivate mit 400 bis 800 g/t Rohsalz angegeben. Die deutsche Auslegeschrift D 16764 VI a/1 c schlägt Glucomannan und die deutsche Patentschrift 919 703 Mannogalactanals Schlammndrücker vor. Eingesetzt werden je nach Schlammgehalt 50 bis 100 g/t Rohsalz. Die deutsche Auslegeschrift 1 113 431 verwendet Polyäthylenglykoltrimethylnonyläther (Molekulargewicht etwa 650) als Schlammdrücker. Die bekannten Drücker haben den Nachteil, daß mit diesen die gewünschte Selektivität und damit eine gute Anreicherung im Vorkonzentrat nicht erreicht wird. Eine wesentliche Verschlechterung tritt beim Einsatz dieser Reagenzien ein, wenn die Gehalte an wasserunlöslichem im Rohsalz etwa 2°% überschreiten. Für die vorgeschlagenen Stoffe werden auch hohe Einsatzmengen benötigt. Es wurde nun ein Verfahren gefunden, welches Polyacrylsäuren und Polymethacrylsäuren, deren wasserlösliche Salze und deren Copolymerisate mit weniger als 80%, Acrylamid und einem Mindestmolekulargewicht von 100000 als wirksame Schlammdrücker bei der Flotation von Kalirohsalzen verwendet. Diese Polymerisate, die sich durch eine gute Wasserlöslichkeit sowie einen niedrigen Vernetzungsgrad auszeichnen, werden in einer der Salzflotation vorgeschalteten Konditionierstufe in Mengen von nur etwa 5 bis 50 g/t Feststoff als etwa 0,5 bis 1%ige wäßrige oder salzhaltige Lösung zugesetzt. Wegen ihrer Substantiven Eigenschaften ziehen diese Stoffe auf die unlöslichen »Schlamm-Mineralien« völlig auf, wodurch diese stark geflockt und bei einem geringen Überschuß an Flockungsmittel oberflächlich negativ aufgeladen werden. Bei der anschließenden Salzflotation mit anionischen Flotationsmitteln wird dann bereits mit geringen Mengen ein ausgezeichnetes Vorkonzentrat erhalten.
Für die Salzflotation mit kationischen Flotationsmitteln, wie beispielsweise bei der Sylvinflotation mit Fettaminen, wurde weiter gefunden, daß die »Schlämme« nach der Vorbehandlung mit den synthetischen organischen Polymeren gemäß dem Verfahren der Erfindung anschließend mit Salzen mehrwertiger Metalle, vorzugsweise Chloriden und Sulfaten von Aluminium und Eisen, oder kationischen Flockungsmitteln nachbehandelt werden. Von diesen kommen in Frage polymere Verbindungen von N-Trimethylaminoäthyl-methacrylatmethosulfat, aminierte Polyvinylarylkohlenwasserstoffe (britisches Patent 760 869) und Polyäthylenimine. Durch den Zusatz dieser Verbindungen wird eine Passivierung der geflockten »Schlamm-Mineralien« gegenüber den kationischen Sammlern bewirkt und eine unerwünschte Sammleradsorption weitgehend vermieden. Die Konzentrate, die nach dieser Flotationsstufe erhalten werden, liegen erheblich höher als bei bekannten Flotationsverfahren. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist für die Schaumflotation in bekannten Vorrichtungen für Salzmineralien mit bis etwa 3°/o Tonmineralien und/oder bis etwa 30°/o Anhydrit bei der Verwendung von anionischen oder kationischen Flotationsmitteln geeignet. Das Verfahren gemäß der Erfindung wird beispielsweise wie folgt erläutert: Beispiel 1 Als Ausgangsmaterial wird gewaschener Kieserit (MgSO4 ₧ H2O) der Körnung von praktisch 100 unter 1,5 mm verwendet. Die Flotationslauge hat folgende Zusammensetzung: 70 KCl, 209 MgCI2, 77 MgSO4, 65 NaCl und 873 H2O (g/l), Dichte 1,294 g/cm3.
Die Anfangskonzentration beträgt 400 g/l Feststoff bei einem MgSO4-Gehalt von 78,7%, einem CaSO4-Gehalt von 7,3% und weniger als 0,2% Tonmineralien. Mit 70 g/t des Handelsproduktes Stokotal DX (paraffinsulfosaures Natrium; Durchschnitt C24; Sulfierungsgrad 70%) und mit dem Handelsprodukt Praestabitöl V (Alkylsulfatmischung, Natriumsalz von sulfatierter Hydroxystearinsäure nach dem deutschen Patent 614 702) und 25 g/l Schäumer (Alkoholgemisch C5-C,18) wurden ohne und mit Einsatz von Natriumpolymethacrylat bei einer Flotationszeit von 2 Minuten folgende Ergebnisse erhalten: a) Ohne Zusatz.

Ausbringen

MgSO4 CaSO4

MgSO4 CaSO4

(%) (%o) (%h) (8%)

Konzentrat ... 84,5 1,6 96,0 19,6

Rückstand ... 30,2 55,4 4,0 80,4

Aufgabe ..... 78,7 7,3 100 100

b) Mit Zusatz von 8,5 g/t Na-Polymethacrylat nach dem Verfahren gemäß der Erfindung. Konditionierung vor der Flotation 0,5 Minuten.

Beispiel 2 Als Ausgangsmaterial wird ein Hartsalz mit einer Körnung von 100% unter 1 mm verwendet. Die Flotationslauge hat als Traglauge folgende Zusammensetzung: 100 KCl, 130 NaCl, 100 M9Cl2, 90 MgS04 (g/l), Dichte 1,290 g/cm3/23 ° C. Der K20-Gehalt des Hartsalzes beträgt 10,6%, der Gehalt an unlöslicher Substanz etwa 2,4%. Die Feststoffkonzentration zu Beginn der Flotation beträgt 400 g/1. Bei der Flotation wurde der Drückeffekt von Guarmehl mit dem eines Copolymerisats von Na-Polyacrylat und Polyacrylamid gemäß dem Verfahren der Erfindung in Kombination mit A1C13 verglichen. Als Sylvinsammler wird 50 g/t Fettamin, Handelsprodukt Armac HTD (Azetat von hydriertem Talgfettamin) verwendet. Der eingesetzte Schäumer besteht aus 50 g/t eines Gemisches von Steinkohlenteerheizöl mit dem Handelsprodukt Flotol B (Schäumer auf Terpenalkoholbasis, y = 0,90 bis 0,94 bei 20°C entsprechend »Pine Oils«, Mischungsverhältnis 1:1): a) Konditionierung mit Guarmehl (50 g/t): 1 Minute.
Zusatz Handelsprodukt Armac HTD : 50 g/t, Schäumergemisch: 50 g/t, Flotationszeit: 3 Minuten.

b) Konditionierung mit Guarmehl (100 g/t) : 1 Minute.
Zusatz Handelsprodukt Armac HTD (Azetat von hydriertem Talgfettamin) 50 g/t; Schäumergemisch: 50 g/t; Flotationszeit: 2,5 Minuten:

K80 Unlöslich Ausbogen

K80 unlöslich

(0/0) (0I0) (0/0) I (0/0)

Konzentrat... 50,4 0,80 92,8 7,1

Rückstand ... 0,90 2,56 7,2 92,9

Aufgabe ..... 10,62 2,23 100 100

c) Konditionierung mit 15 g/t Copolymerisat (80% Na-Polyacrylat + 20 % Polyacrylamid) nach dem Verfahren gemäß der Erfindung.
Zusatz von A1C13:100 g/t; von Armac HTD : 50 g/t; Schäumergemisch: 50 g/t; Flotationszeit: 2,5 Minuten:

K80 Unlöslich Ausbogen

K80 unlöslich

(%) (%) (%) (%)

Konzentrat ... 53,3 0,59 92,1 4,7

Rückstand ... 1,04 2,72 7,9 95,3

Aufgabe ..... 10,65 2,45 100 100

Beispiel 3 Es wird ein anderes Hartsalz mit 12,1% K20 und 2,1% unlöslichen Bestandteilen flotiert. Als Sammler wird ein Fettamin, Handelsprodukt Amin AH (Fettamin als Hydrochlorid) und als Schäumer ein Gemisch 1:1 aus Handelsprodukt Flotanol F (Gemisch mittlerer bis höherer Ätheralkohole; y = 0,95 bis 1,00 bei 20°C, Flammpunkt etwa 75°C) und Steinkohlenteerheizöl verwendet. Die Konzentration an Feststoff beträgt zu Beginn der Flotation 400 g/t. Es wird der Drückeffekt von Guarmehl mit Na-Polyacrylat gemäß dem Verfahren der Erfindung in Kombination mit FeC13 verglichen.
a) Konditionierung mit Guarmehl (50 g/t) :1 Minute. Zusatz Handelsprodukt Amin AH (Fettamin [C,27 C,8] als Hydrochlorid): 50 g/t; Schäumergemisch: 50 g/t; Flotationszeit 2,5 Minuten.

K80 Unlöslich Ausbringen

K80 unlöslich

(%) (0/0) (0I0) ( (0/0)

Konzentrat ... 46,5 1,06 91,9 12,0

Rückstand ... 1,28 2,40 8,1 88,0

Aufgabe ..... 12,12 2,08 100 100

b) Konditionierung mit Na-Polyacrylat 15 g/t nach dem Verfahren gemäß der Erfindung: 0,5 Minuten. Zusatz von FeCl3: 50 g/t; von Amin AH (Fettamin [C12-C18] als Hydrochlorid): 50 g/t; Schäumergemisch: 50 g/t; Flotationszeit: 2,5 Minuten.

K20 Unlöslich Ausbringen

K20 unlöslich

(%) (%) (%) (%)

Konzentrat ... 49,9 1,25 93,0 13,4

Rückstand ... 1,08 2,22 7,0 86,6

Aufgabe ..... 12,11 2,10 100 100

Beispie14 Als Ausgangsmaterial wird das Hartsalz nach Beispiel s verwendet. Die technischen Bedingungen bis auf das Fällmittel für den Na-Polyacrylatüberschuß stimmen mit Beispiel 3 b überein. Als kationisches Fällmittel dient ein Polyäthylenimin mit einem Molekulargewicht von etwa 100000.
Konditionierung mit Na-Polyacrylat 15 g/t gemäß dem Verfahren der Erfindung 0,5 Minuten.
Zusatz Polyäthylenimin: 20 g/t; von Handelsprodukt Amin AH (Fettamin [C12-C1s] als Hydrochlorid): 60 g/t; Schäumergemisch: 50 g/t; Flotationszeit: 2,5 Minuten.

K20 Unlöslich Ausbringen

K20 unlöslich

(%) (%) (%) (%)

Konzentrat ... 48,8 1,00 92,5 12,5

Rückstand ... 1,2 2,26 7,5 87,5

Aufgabe ..... 12,1 2,10 100 100

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Flotation von Ton und andere unlösliche Feststoffe enthaltenden Kalirohsalzen, dadurch gekennzeichnet, daß Polyacrylsäuren und Polymethacrylsäuren, deren wasserlösliche Salze und deren Copolymerisate mit weniger als 80% Acrylamid und mit einem Mindestmolekulargewicht von 100000, vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 50 g/t, für sich oder in Kombination mit ausfällend wirkenden Salzen mehrwertiger Metalle oder mit organischen, wasserlöslichen kationischen Verbindungen, vorzugsweise Polyäthylenimine mit Molekulargewichten von mindestens 10000, der Traglauge zudosiert und die Flotation der Salze mit bekannten Flotationsmitteln erfolgt, wobei Ton und andere unlösliche Feststoffe gedrückt werden und in den Rückstand gehen.