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Verfahren zur Aufbereitung von schwimmbaren Stoffen, wie Erzen, Kohle,
Graphit-u. dgl. Die Erfindung erstreckt sich auf jene Aufbereitungsverfahren, bei
denen durch Ausnutzung der sammelnden Wirkung von Mitteln, wie Ölen u. dgl., auf
einzelne Bestandteile eine Trennung von den, in der Trübe in Suspension bleibenden
Bestandteilen erfolgt, besonders auf die sogenannten Schaumschwinunverfahren, bei
denen die gesammelten Bestandteile mit Hilfe eines Gases in Form eines Schaumes
gewonnen werden.. Es ist hierbei bekannt, daß man die Schwimmbarken durch Zusatz
von Mitteln, die allgemein als Reagentien bezeichnet werden, heeinflussen kann.
In zahlreichen Fällen versagen jedoch diese bekannten Mittel- oder führen nur zu
einem unzureichenden Resultat hinsichtlich Anreicherung oder Ausbringen oder beider;
besonders ,gilt dies für manche Erze, wo eine erschwerte Schwimmbarkeit durch geologische
oder atmosphärische Einflüsse hervorgerufen wurde.
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Es ist fernerhin bekannt und in der amerikanischen Patentschrift 1140865
eingehend beschrieben, daß man kolloidalen Schwefel zur Beeinflussung der Schwimmbarken
von Mineralien gegenüber der Gangart verwenden kann. Die Erzeugung des kolloidalen
Schwefels kann nach der Beschreibung dieses Patentes auf verschiedene Art und Weise
geschehen; sie kann durch Einwirkung von Schwefeldioxyd auf Sulfide oder durch Einwirkung
von Säuren auf Thiosulfate und Polyswlfi,de erreicht werden. Erwähnt ist u. a. auch
in dieser Patentschrift die Herstellung ,des kolloidalen Schwefels durch Zersetzung
von Salzen der Polythio:nsäure mittels Säuren. Die Wirkung des kolloidalen Schwefels
ist jedoch heute durch eine Reihe von neuen, chemisch wirkenden Reagentien bereits
überholt, :so daß der Verwendung des kolloidalen Schwefels längst nicht mehr die
Bedeutung beigelegt wird wie ehemals.
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Demgegenüber wurde nun gefunden, daß die Schwimmfähzgk:eit beeinflußt
werden kann, besonders auch in den obenerwähnben schwierigen Fällen, durch die Verwendung
von Salzen der Polythionsäure in unzersetztetn Zustande, d. h. in Abwesenheit
von Stoffen, die diese Salze unter Abscheidung von Schwefel . zersetzen.
Die Polythionsäuren sind chemisch definiert als Säuren vom Typus H2S"Gs, wo x die
Werte z bis 6 annehmen kann. Als einfachste Körper dieser Art kommen die Salze der
Polythionsäuren, die Thionate, in Frage, mögen sie neutral oder sauer sein. Hierbei
sind im allgemeinen die Salze der mehrwertigen Metalle wirksamer als die der einwertigen
Metalle. Der Zusatz dieser Mittel kann je nach dem Einzelfall in bekannter Weise
entweder vor, während oder nach der Feinvermahlun:g erfolgen, sei es allein oder
in Verbindung -mit anderen Flotationisimitteln, gleichgültig, ob gleichzeitig oder
aufeinanderfo:lgend. Die Schaumerzeugung kann auf irgendeine beliebige Weise vorgenommen
werden, wie beispielsweise durch Rührung oder Lufteinblasen. In zahlreichen Fällen
zeigt sich besonders, daß die Wirkung
der Mittel gemäß der Erfindung
verstärkt werden kann, wenn auch noch Hydroxy-lonen oder Wasserstoff-Ionen abgebende
oder erzeugende Mittel gleichzeitig oder später zugegeben. werden. Die Beeinflussung
bzw. Begünstigung der Schwimmbarkeit, somit eine Verbesserung der Anreicherung oder
des Ausbringens oder beider kann also bald durch Zusatz von Säuren oder sauer reagierenden
Mitteln, bald durch Zusatz von Basen oder basisch reagierenden Mitteln erreicht
werden. Welche Kombination nun im Einzelfalle anzuwenden isst, hängt vom Charakter
der zu behandelnden, Stoffe ab. Beispielsweise hat sich im allgemeinen ;die erstere
Kombination für die Begünstigung der Schwäanmfähigkeit von Blei-, Kupfer- und Silbermineralien,
die letztere für Zink-, Antimon-, Arsenmineralien sowie auch von Pyriten bewährt.
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Es wurde weiter gefunden, daß durch die Verwendung der erfindungsgemäßen
Mittel eine wahlweise Schwimmbarmachung .einzielner Stoffe oder Stoffgruppen ermöglicht
wird. Hier kommt es auf die Verstärkung des Gegensatzes zweier oder mehrerer schwimmfähiger
Stoffe an, und es hat sich gezeigt, daß hierfür die Mittel gemäß der Erfindung besonders
geeignet sind. Es wird infolgedessen ermöglicht, zunächst eine Stoffgruppie zu gewinnen,
während die andere in der Trübe zurückgehalten wird und nach Bedarf ganz oder zum
Teil durch eine Naclibehandlung ebenfalls noch gewonnen ursenden kann. Hierbei,spielt
nun je nach Zusammensietzung des zu behandelnden Stoffgemisches die Art und die
Reihenfolge des Zusatzces weiterer Schwimmittel eine besondere Rolle. _ Gemäß obigem
wurde unterschieden zwischen Stoffen, die eine Begünstigung der Sdhwiinixnfähigkeit
durch Anwendung der erfindungsgemäßen Mittel; in Verbindung mit basischen Reagentien
erfahren (Stoffe erster Art), und solchen, bei denen das Gleiche für saure Reagentien
gilt (Stoffe zweiter Art).
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In einer Reihe von Fällen, die durch die Anwesenheit von Stoffen erster
Art gekennzeichnet sind, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, zunächst unter Anwendung
von: Hydroxyl-Ionen diese Stoffe herauszugiewinnen und gegebenenfalls die in der
Trübeursprünglich zurückgehaltenen Stoffe zweiter Art durch nachträglichen Zusatz
von sauer reagierenden Mitteln hinterher herauszuholen. Sind mehrere Stoffgruppen,der
zweiten Art vorhanden, so ist die Beobachtung von Bedeutung, daß die Wiederschwiminbarmachung
dieser Stoffee je nach ihrer Art von einer geringeren oder höheren Wasserstoff-Ionen-Konzentration
abhängt. Es ist also möglich, durch stufenweise Verstärkung des Zusatzes sauer reagierendex
Mittel einzelne Stoffe oder Stoffgruppen aus Stoffgemischen dieser Art getrennt
bzw. aufeislanderfolgend zu gewinnen. Fehlen Stoffe der ersten Art, so ist es meist
zweckmäßiger, das letztere Verfahren unmittelbar anzuwenden, d. h. neben den -erfindungsgemäßen
Mitteln sauer reagierende Mittel, erforderlicUemfalls in stufenweiser Verstärkung,
zuzugeben. Beispiele i. Eine Trübe, enthaltend 5oog eines fein vermahlenen Blei-Silber-Erzes
mit 2,9 0'o Pb 290g Ag pro Tonne wurde mit q. ccm einer 5o:oigen Eisendithionatlösung
versetzt. Nach zehn Minuten Einwirkung wurden i g Wasserglas und einige Tropfen
Holzteeröl zugesetzt und flotiert. Dabei wurden erhalten Zog Bleikonzentrat :mit
6o,5 #,o Pb und 6,2 kg Ag pro Tonne, entsprechend einem Ausbringen von 83 % für
Pb und 85 % für Ag. Ein Parallelversuch, der mit dem gleichen Erz unter gleichen
Bedingungen, jedoch ohne Thionatzusatz, durchgeführt wurde., ergab bei der. gleichen
Menge an Konzentrat nur eine Anreicherung von 52 oiö Pb und 5,3 kg Ag pro Tonne,
entsprechend. einem Ausbringen von 7 3 % für Pb und 7 ¢ 0,70 für Silber.
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2. Zu i ooo kg eines Zinkerzes, enthaltend 8,2 0l0 Zn, wurden während
der Naßvermahlung iooo ccm einer 20%igen Zinktrithionatlö,sun,,g zugesetzt, sodann
vor dem Flotationsapparat Soog Schwefelsäure, i : i verdünnt, zugegeben und dann
in einer Trübe von etwa i : q. unter Zusatz von 250 g eines Gemisches von
Phenol und Holzteeröl (i : i) flotiert. Hierbei wurden iSikg Zinkkonzentrat mit
51 % Zn, entsprechend einem Zinkausbringen von über 93 %, gewonnen. Ei Parallelversuch,
.durchgeführt mit 25okg desselben Erzes, unter sonst gleichen Bedingungen, jedoch
ohne Thionatzusatz, ergab 37,7 kg Zinkkonzentrat (also gleiches Gewichtsausbringen)
mit 48,3 % Zn, entsprechend einem Zinkausbringen von nicht ganz 89 %.
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3. Eine Trübe, enthaltend 500g Blei-Zink-Erz-Schlämme einer naßmechanischen
Aufbereitung mit 5,2 % Pb und 8,o 0!o Zn wurde mit 2,5 ccm eines io%igen Gemisches
verschiedener Zinkpolythionate, bestehend in der Hauptsache aus Tri- und Tetrathionat,
zehn '-Minuten lang vorbehandelt und dann unter Zusatz von o,5 g Wasserglas und
einigen Tropfen I#:reosotZl ein Bleikonzentrat herausflGtiert. Darauf wurden 2 ccm
einer gesättigten CuSOL-Lösung, i ccm Schwefelsäure, i : i verdünnt, sowie einige
Tropfen Birkenteeröl zugesetzt und ein Zinkkonzentrat herausflotiert. Die nachstehende
Tabelle zeigt die Ergebnisse .6,9 Gewichtsprozent Bleikonzentrat mit 65, 5 % Pb
und 6,7 % Zn, 1¢,o Gewichtsprozent Zinkkonzentrat mit 2,3 % Pb und 5o, i a/o Zn,
".
7 9, i Gewichtsprozent Berge mit o,4 0lo Pb und o,5 % Zn.
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Es entspricht dies einem Ausbringen von' 87 oi'ö des Bleies im Bleikonzentrat
und rund 89 0o des Zinks im Zinkkonzentrat.
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¢. 58o g eines fein vermahlenen Kupferkir s-Pyriterzes mit 2,5 0%
Cu und 23,5 0:o Fe wurden in einer Trübe von etwa i : 4 mit 2 ccm einer-- io%igen
Natriumtetrathionatlösung etwa 5 Minuten lang vorbehandelt, sodann wurde unter Zusatz
von i g calc. Soda und einigen Tropfen Acetonöl ein Kupferkonzentrat als erster
Schaumaustrag herausflotiext. Danach wurde unter Zusatz von 2 g Schwefelsäure, i
: i verdünnt, und einigen Tropfen eines Gemisches von Kresol und Holzteeröl (i :
i) ein Pyritprodukt als zweiter Schaumaustrag heraus-Rotiert. Das Kupferkonzentrat
-enthielt 20,5 % Cu und 26,2 0!o Fe, entsprechend einem Kupferausbringen
von 73,3 Das Pyritprodukt enthielt 1,5 % Cu und 41,0 % Fe, entsprechend einten Pyritausbringen
von 9o olo; .die Berge enthielten nur noch o,o5 % Cu und 7,5 % Fe, wovon etwa 5
% des Eisens in Form von Eisensilikat vorlag.
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5. Von einem Arsenkies führenden Antimonglanzerz mit 7,2 0;ö Sb und
o,5 °!o As wurden 5oo g unter Zusatz von zooo ccm Wasser und 4 ccm einer i o o"oigen
Lösung eines Mangan- und Eisendithionatgemisches fein vermahlen, dann mit 2,5 ccm
ges. Kupfersulfatlösung und i ccm Schwefelsäure, i : i verdünnt, etwa fünf Minuten
gerührt und darauf unter Zusatz von Holzteeröl flotiert, wobei ein Antimonkonzentrat
gewonnen wurde, das neben 49 0lo Sb nur 1,2 % As enthielt, entsprechend einem Antimonausbringen
von 86 0o. Danach wurde durch weiteren Zusatz von 3 ccm Schwefelsäure, i : i verdünnt,
noch 4o % des Arsengehaltes in Form eines Arsenproduktes gewonnen. Die Berge enthielten
noch 0,7 % Sb und 0,2 % As.
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Wie aus diesen Beispielen hervorgeht, können also reine Thionate wie
Gemische, und zwar sowohl Gemische- versehiedener Polythionate ein und desselben
Metalles als auch verschiedener Metallee, also allgemein Thionathaltige Mittel,
Verwendung finden. Die erforderlichen Mengen, bezogen auf Festsubstanz, schwanken
im allgemeinen je nach dem Charakter des zu behandelnden Stoffeszwischen o,o5 und
i kg pro Tonne.