VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON EISENERZKONZENTRATEN DURCH FLOTATION

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

[0001] Die Erfindung betrifft ein verfahren zur Herstellung von Eisenerzkonzentraten durch Flotation von Eisenerzen, bei dem man als Sammler Gemische von speziellen Etheraminen mit anionischen Sammlern einsetzt.

Stand der Technik

[0002] Eisenerze finden sich in der Natur vorzugsweise in Form von Oxiden, unter denen Magnetit, Hämatit, Martit, Limonit und Goethit die bekanntesten sind. Als Verunreinigungen enthalten diese hauptsächlich Silicate, insbesondere Quarz sowie Anteile an Phosphor- und Schwefelverbindungen. Für die Herstellung von qualitativ hochwertigem Stahl ist es erforderlich, die genannten Verunreinigungen möglichst weitgehend aus den Eisenerzen zu entfernen, wobei man sich in der Regel der Flotation bedient.

[0003] Üblicherweise wird hierzu das Eisenerz zunächst zerkleinert und trocken, vorzugsweise aber naß vermahlen und in Wasser suspendiert. Im Anschluß wird ein Sammler, häufig in Verbindung mit weiteren Reagenzien, zu denen Schäumer, Regler, Drücker (Desaktivatoren) und/oder Beleber (Aktivatoren) gehören, zugegeben, der die Abtrennung der Wertminerale von den Gangartmineralien des Erzes bei der anschließenden Flotation unterstützt. Bevor in die Suspension Luft eingeblasen wird, um an ihrer Oberfläche Schaum zu erzeugen und die Flotation in Gang zu setzen, läßt man diese Reagenzien üblicherweise eine gewisse Zeit auf das feingemahlene Erz einwirken (Konditionieren). Der Sammler bewirkt eine Hydrophobierung der Oberfläche der im Eisenerz enthaltenen Verunreinigungen, so daß ein Anhaften dieser Minerale an den während der Belüftung gebildeten Gasblasen stattfindet. Die Hydrophobierung der Mineralbestandteile erfolgt hierbei selektiv in der Weise, daß die Gangart ausflotiert wird und das Konzentrat als Rückstand verbleibt (indirekte Flotation).

[0004] Bei der flotativen Aufbereitung von Eisenerzen werden als Sammler bevorzugt aminische Verbindungen eingesetzt. Diesen kommt die Aufgabe zu, an der Oberfläche der Verunreinigungen möglichst selektiv zu adsorbieren, um eine hohe Abreicherung dieser unerwünschten Bestandteile im Flotationskonzentrat sicherzustellen. Außerdem sollen die Sammler einen tragfähigen, aber nicht zu stabilen Flotationsschaum entwickeln.

[0005] Aus der US-A-4,168,227 ist ein Verfahren zur Entfernung von Silicatverunreinigungen aus Eisenerzen bekannt, bei dem als Sammler Alkylamine, Alkylendiamine und Etheramine eingesetzt werden.

[0006] In der AU-A-86/53 766 wird vorgeschlagen, die flotative Abtrennung von Silicaten und Phosphaten aus Eisenerzen mit Hilfe von Sammlergemischen enthaltend Etheramine und Ethercarbonsäureamide vorzunehmen.

[0007] Die Verwendung von anionischen Tensiden als Sammler oder Co-Sammler in der Flotation von nichtsulfidischen Erzen ist aus einer Vielzahl von Veröffentlichungen bekannt. Beispiele hierzu sind Alkylphosphate und Alkyletherphosphate [Erzmetall 30, 505 (1977)], Ethercarbonsäuren [DE 22 37 359 A1], Sulfosuccinamide und Succinamate [US-A-4,206,045; US-A-4,309,282 und US-A-4,139,481] sowie Alkylasparaginsäuren [EP 0 270 018 A1].

[0008] Die Verwendung einer Mischung aus Etheraminen und stickstoffhaltigen, anionischen Tensiden als Sammler ist aus der US-A-4,732,667 bekannt.

[0009] Die US-A-4,472,270 beschreibt die Eisenerzflotation unter Einsatz von Etheraminen und einem unpolaren Kohlenwasserstoff als nichtionischem Sammler.

[0010] In Ullmann, Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Aufl., Bd. 2, S.117, Ziff. 1.3.4 werden Kohlenwasserstoffe (Petroleum und andere Öle) als unpolare, nichtionenaktive Sammler genannt.

[0011] Die flotative Reinigung von Eisenerzen zu Konzentraten, die den steigenden Qualitätsansprüchen der Industrie genügen, stellt jedoch nach wie vor ein technisches Problem dar. Insbesondere mangelt es an Sammlersystemen, mit deren Hilfe sich Eisenerzkonzentrate herstellen lassen, die Phosphorgehalte von weniger als 0,015 Gew.-% aufweisen.

[0012] Die Aufgabe der Erfindung bestand somit darin, ein verbessertes Flotationsverfahren zur Herstellung von Eisenerzkonzentraten zu entwickeln, das frei von den geschilderten Nachteilen ist.

Beschreibung der Erfindung

[0013] Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Eisenerzkonzentraten durch Flotation, bei dem man gemahlenes Eisenerz mit Wasser zu einer Suspension mischt, in die Suspension in Gegenwart eines Reagenziensystems Luft einleitet und den entstandenen Schaum zusammen mit den darin flotierten Feststoffen abtrennt, das sich dadurch auszeichnet, daß man als Sammler Gemische enthaltend

a) mindestens ein Etheramin der Formel (I),

in der R¹ für einen linearen oder verzweigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen, n und m unabhängig voneinander für die Zahlen 1, 2 oder 3, x für 0 oder die Zahlen 1, 2 oder 3 und y für 2 oder 3 steht, und

b) mindestens einen weiteren anionischen Sammler aus der Gruppe der Aniontenside, umfassend
Fettsäuren,
Alkylsulfosuccinate,
Alkylsulfosuccinamate,
Alkylphosphate und Alkyletherphosphate der Formeln

in der R¹² und R¹³ unabhängig voneinander für einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und p und q im Falle der Alkylphosphate für 0, im Falle der Alkyletherphosphate für Zahlen von 1 bis 15 stehen und Z ein Alkalimetall oder ein Ammoniumion darstellt,
Alkylasparaginsäuren und
Ethercarbonsäuren der Formel (XIV)

in der R¹⁵ für einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und n für 0 oder Zahlen von 1 bis 10 steht und Z ein Alkalimetall- oder Ammonium-Ion darstellt,

einsetzt.

[0014] Überraschenderweise wurde gefunden, daß die erfindungsgemäß einzusetzenden Sammlergemische selektiv Phosphorverunreinigungen aus Eisenerzen entfernen können und dabei die kationische Flotation der Silicate nicht negativ beeinflussen. Die Erfindung schließt dabei die Erkenntnis ein, daß Phosphor- und Silicatflotation sowohl separat als auch in einem Schritt durchgeführt werden können. Insbesondere wurde gefunden, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Konzentrate Phosphorgehalte von weniger als 0,015 Gew.-% - bezogen auf das Konzentrat - aufweisen.

[0015] Etheramine der Formel (I) stellen bekannte Verbindungen dar, die nach den einschlägigen Verfahren der präparativen organischen Chemie zugänglich sind. Üblicherweise geht man zu ihrer Herstellung von Fettalkoholsulfaten aus, die in Gegenwart von Alkalihydroxiden bei Temperaturen von ca. 180°C mit Alkanolaminen oder Aminoalkylalkanolaminen umgesetzt werden, wobei als Nebenprodukt Alkalisulfat gebildet wird [DE 35 04 242 A1].

[0016] Als Ausgangsstoffe für die erfindungsgemäß zu verwendenden Etheramine kommen Fettalkoholsulfate auf Basis von gesättigten oder ungesättigten Fettalkoholen sowie primäre Amine bzw. Diamine in Betracht. Typische Beispiele sind Umsetzungsprodukte von Octylsulfat, Decylsulfat, Laurylsulfat, Myristylsulfat, Cetylsulfat, Stearylsulfat, Oleylsulfat, Elaidylsulfat, Petroselinylsulfat, Linolylsulfat, Linolenylsulfat, Arachylsulfat, Gadoleylsulfat, Behenylsulfat und Erucylsulfat mit Methanolamin, Ethanolamin, n-Propanolamin, i-Propanolamin, Aminoethylethanolamin, Aminoethylpropanolamin, Aminopropylethanolamin und Aminopropylpropanolamin. Wie in der Fettchemie üblich, können auch Sulfate auf Basis technischer Fettalkoholschnitte mit den genannten Aminen zur Reaktion gebracht werden. Bevorzugt sind Etheramine der Formel (I), in der R¹ für einen Alkylrest mit 6 bis 18, insbesondere 8 bis 12 Kohlenstoffatomen steht.

[0017] Unter anionischen Sammlern sind im Sinne der Erfindung Aniontenside vom Typ der Fettsäuren, Alkylsulfosuccinate, Alkylsulfosuccinamate, Alkylphosphate, Alkyletherphosphate, Alkylasparaginsäuren und Ethercarbonsäuren zu verstehen. Bei allen diesen anionischen Tensiden handelt es sich um bekannte Verbindungen, deren Herstellung - sofern nicht anders angegeben - z.B. in J.Falbe, U.Hasserodt (ed.), "Katalysatoren, Tenside und Mineralöladditive, Thieme Verlag, Stuttgart, 1978 oder J.Falbe (ed.) "Surfactants in Consumer Products", Springer Verlag, Berlin, 1986 beschrieben ist.

[0018] Als Fettsäuren kommen hier vor allem die aus pflanzlichen oder tierischen Fetten und Ölen, beispielsweise durch Fettspaltung und gegebenenfalls Fraktionierung und/oder Trennung nach dem Umnetzverfahren, gewonnenen geradkettigen Fettsäuren der Formel (II) in Betracht,


in der R² für einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen und Y für ein Alkali-, Erdalkalimetall oder einen Ammoniumrest steht. Eine besondere Bedeutung kommt hierbei den Natrium- und Kaliumsalzen der Öl- und der Tallölfettsäure zu.

[0019] Als Alkylsulfosuccinate eignen sich Sulfobernsteinsäuremonoester von Fettalkoholen der Formel (V),


in der R⁶ für einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen steht und Z die oben angegebene Bedeutung besitzt.

[0020] Als Alkylsulfosuccinamate eignen sich Sulfobernsteinsäuremonoamide von Fettaminen der Formel (VI),


in der R⁷ für einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen steht und Z die oben angegebene Bedeutung besitzt.

[0021] Als Alkylphosphate und Alkyletherphosphate eignen sich Substanzen der Formeln (XI) und (XII),


in der R¹² und R¹³ unabhängig voneinander für einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und p und q im Falle der Alkylphosphate für 0, im Falle der Alkyletherphosphate für Zahlen von 1 bis 15 stehen und Z die oben angegebene Bedeutung besitzt.

[0022] Werden die Etheramine im Sinne der Erfindung im Gemisch mit Alkylphosphaten oder Alkyletherphosphaten eingesetzt, können die Phosphate als Mono- oder Diphosphate vorliegen. Vorzugsweise werden in diesem Fall Gemische aus Mono- und Dialkylphosphaten eingesetzt, wie sie bei der technischen Herstellung solcher Verbindungen anfallen.

[0023] Unter Alkylasparaginsäuren sind Verbindungen der Formel (XIII) zu verstehen,


in der R¹⁴ für einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen steht und Z die oben angegebene Bedeutung besitzt.

[0024] Als Ethercarbonsäuren kommen schließlich Verbindungen der Formel (XIV) in Betracht,


in der R¹⁵ für einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und n für 0 oder Zahlen von 1 bis 10 steht und Z die oben angegebene Bedeutung besitzt. Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung werden neben den Sammler-Gemischen aus Etheraminen und anionischen Tensiden zusätzlich nichtionische Co-Sammler, ausgewählt aus der Gruppe der Fettalkoholpolyglykolether, eingesetzt.

[0025] Bei diesen nichtionischen Tensiden handelt es sich um bekannte Verbindungen, deren Herstellung - sofern nicht anders angegeben - z.B. in J.Falbe, U.Hasserodt (ed.), "Katalysatoren, Tenside und Mineralöladditive, Thieme Verlag, Stuttgart, 1978 oder J.Falbe (ed.) "Surfactants in Consumer Products", Springer Verlag, Berlin, 1986 beschrieben ist.

[0026] Als Fettalkoholpolyglycolether eignen sich Anlagerungsprodukte von durchschnittlich n Mol Ethylen- und/oder Propylenoxid an Fettalkohole, die der Formel (XV) folgen,


in der R¹⁶ für einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, R⁵ für Wasserstoff oder eine Methylgruppe und n für Zahlen von 1 bis 30, vorzugsweise 2 bis 15 steht.

[0027] Die Gemische der Etheramine mit den anionischen und/gegebenenfall nichtionischen Sammlern können einen Gehalt von 5 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-% der Etheramine aufweisen. Besonders vorteilhafte Ergebnisse werden mit Gemischen erzielt, die neben Etheraminen Fettsäuren, Alkylasparaginsäuren und/oder Ethercarbonsäuren beziehungsweise Alkylsulfosuccinamate, Alkylphosphate und/oder Alkyletherphosphate enthalten.

[0028] Zur Erzielung wirtschaftlich brauchbarer Ergebnisse bei der Flotation von Eisenerz muß das Sammlergemisch in einer gewissen Mindestmenge eingesetzt werden. Es darf aber auch eine Höchstmenge nicht überschritten werden, da sonst die Schaumbildung zu stark wird und die Selektivität gegenüber den auszuflotierenden Verunreinigungen abnimmt. Die Mengen, in denen die erfindungsgemäß zu verwendenden Sammlergemische eingesetzt werden können, betragen üblicherweise 20 bis 2000, vorzugsweise 50 bis 1000 g pro Tonne Roherz.

[0029] Das erfindungsgemäße Verfahren schließt die Mitverwendung von für die Flotation üblichen Reagenzien wie beispielsweise Schäumern, Reglern, Aktivatoren, Desaktivatoren usw. ein. Die Durchführung der Flotation erfolgt unter den Bedingungen der Verfahren des Standes der Technik. In diesem Zusammenhang sei auf die folgenden Literaturstellen zum technologischen Hintergrund der Erzaufbereitung verwiesen : H.Schubert, "Aufbereitung fester mineralischer Stoffe", Leipzig, 1967; D.B. Puchas (Ed.), "Solid/liquid separation equipment scale-up", Croydon, 1977; E.S.Perry, C.J.VanOss, E.Grushka (Ed.), "Separation and Purification Methods", New York, 1973 - 1978.

[0030] Die folgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern, ohne ihn darauf einzuschränken.

Beispiele

I. Eingesetzte Sammler und Sammler

[0031] 

Tab.1

Sammler
	Aminische Sammler
A1)	Etheramin auf Basis
	n-Propanolamin und C₈₋₁₀-Fettalkoholsulfat
	(C₈₋₁₀H₁₇₋₂₁)-O-(CH₂)₃-NH₂
A2)	Etheramin auf Basis
	n-Propanolamin und C₈₋₁₂-Fettalkoholsulfat
	(C₈₋₁₂H₁₇₋₂₅)-O-(CH₂)₃-NH₂
A3)	Etheramin auf Basis
	Aminopropylpropanolamin und Decylsulfat
	C₁₀H₂₁-O-(CH₂)₃-NH-(CH₂)₃-NH₂

II. Verwendete Erze

[0032] Für die Untersuchungen wurden zwei nordamerikanische Hämatit-Proben sowie ein Magnetiterz eingesetzt. Neben Eisenoxid enthielt das Hämatiterz etwa 44 Gew.-% Silicate (vorwiegend Quarz) und 0,1 bis 0,2 Gew.-% Apatit. Die genaue chemische Analyse der verwendeten Erzproben ist Tab.3 zu entnehmen:

Tab.3

Analyse der Erzproben (Durchschnittswerte)
Erz-Typ	Fe Gew.-%	P Gew.-%	SiO₂ Gew.-%
Hämatit-Probe I	35,9	0,038	43,9
Hämatit-Probe II	38,4	0,025	44,8
Magnetit	65,0	0,015	7,0

III. Flotationsbeispiele Hämatiterz

[0033] Die Aufbereitung beinhaltete die folgenden Teilschritte:

• Mahlung,
• Selektive Entschlämmung und
• Rougher-Flotation

Der aminische Sammler und die anionischen und/oder nichtionischen Sammler wurden in der Rougher-Flotationsstufe eingesetzt.

[0034] 600 g des zuvor grob zerkleinerten Erzes wurden unter Zugabe von 13,4 mg Natriummetasilicat, 40,2 mg Natriumhydroxid und etwa 400 ml Flotationswasser (Härte : 14,7 mg/l CaCl₂ x 2H₂O und 4,9 mg/l MgSO₄ x 7H₂O)) 45 min in einer Stangenmühle gemahlen. Das gemahlene Erz wies folgende Korngrößenverteilung auf:
   > 31 µm : 7,7 Gew.-%
11 bis 31 µm : 45,3 Gew.-%
   < 11 µm : 47,0 Gew.-%
Anschließend wurde das feingemahlene Erz in die Entschlämmungsstufe überführt, auf etwa 8 l verdünnt (Feststoffgehalt : 7 Gew.-%), mit 3 ml wärmebehandelter Maisstärke (2,25 gew.-%ig) versetzt und nach 2 min der überstehende Schlamm abgetrennt.

[0035] Die entschlämmte Flotationsaufgabe (Volumen: ca. 1 l) wurde in einer 2-l-Denver-Rührwerkszelle (Typ D1) überführt. Anschließend wurden 67 ml Natriumhydroxid und 12 ml Maisstärke (2,25 gew.-%ig) zugefügt, die Zelle mit Flotationswasser aufgefüllt und die Trübe unter Rühren 2 min konditioniert. Danach wurden der aminische Sammler sowie die anionischen und/oder nichtionischen Sammler zudosiert. Im Anschluß wurde die Rougher-Flotation bei einer Rührgeschwindigkeit von 1200 UpM durchgeführt, bei der ein Schaumprodukt und ein Konzentrat in der Zelle erhalten wurde. Nach erneuter Dosierung des Sammlers wurde ein zweitesmal flotiert und ein weiteres Schaumprodukt sowie das gewünschte Eisenerzkonzentrat erhalten. Einzelheiten zu den Flotationsversuchen sind den Tabellen 4, 5 und 6 zu entnehmen.

Tab.4a

Hämatit, Probe I: Sammlersysteme und Dosierung
Bsp.	Sammler A	Einsatzmenge		Sammler B	Einsatzmenge g/t
		FS I g/t	FS II g/t
1	A1	48	48	B1	90
2	A1	48	48	B1	180
3	A1	48	96	B1	180
4	A2	48	48	B2	126
5	A1	48	48	B3	60
6	A1	48	48	B1/B3	60/60
7	A1	32	32	B1/B3	80/ 9
8	A1	32	32	B1/B3	80/ 9
9	A1	48	48	B1/B3	39/39
10	A1	36	48	B1/B3	45/45
11	A1	36	48	B1/B3	60/60
V1	A1	48	48	-	-
Legende: FS I : Flotationsstufe I FS II : Flotationsstufe II

Tab.4b

Hämatit, Probe II: Sammlersysteme und Dosierung
Bsp.	Sammler A	Einsatzmenge		Sammler B	Einsatzmenge g/t
		FS I g/t	FS II g/t
12	A1	48	48	B1/B3	60/60
13	A1	48	48	B1/B3	84/36
14	A1	48	48	B1/B3	96/24
15	A1	48	48	B1/B3	108/12
16	A1	48	48	B1/B3	48/72
17	A1	48	48	B4/B5/B6	24/40/ 80
18	A1	48	48	B4/B5/B6	10/34/100
19	A1	48	48	B4/B5/B6	28/21/ 95
20	A1	48	48	B4/B5/B6	20/57/ 67
V2	A1	48	48	-	-

Tab.5a

Hämatit, Probe I: Ergebnisse Entschlämmung Prozentangaben als Gew.-%
Bsp.	Schlamm				Aufgabe P %
	Menge %	Fe %	P %	SiO₂ %
1	30,2	12,8	0,051	75,8	0,038
2	29,9	12,6	0,055	76,1	0,039
3	29,9	12,6	0,055	76,1	0,039
4	29,6	12,8	0,049	73,1	0,036
5	26,9	13,3	0,052	76,4	0,034
6	26,9	13,9	0,053	77,8	0,035
7	28,1	12,1	0,058	75,2	0,038
8	27,1	12,6	0,055	75,0	0,037
9	27,2	13,9	0,055	77,9	0,037
10	29,8	11,4	0,057	76,8	0,039
11	31,5	11,1	0,053	74,3	0,039
V1	29,2	13,7	0,057	74,8	0,038

Tab.5b

Hämatit, Probe II: Ergebnisse Entschlämmung Prozentangaben als Gew.-%
Bsp.	Schlamm				Aufgabe P %
	Menge %	Fe %	P %	SiO₂ %
12	27,3	8,5	0,054	88,8	0,026
13	28,6	9,9	0,052	86,1	0,027
14	31,9	10,1	0,046	78,1	0,025
15	28,3	8,6	0,050	82,4	0,025
16	30,9	10,1	0,047	83,4	0,026
17	29,6	10,3	0,050	81,9	0,026
18	30,7	9,9	0,045	79,7	0,024
19	30,6	9,9	0,046	82,4	0,025
20	30,2	9,5	0,048	85,7	0,025
V2	26,0	8,6	0,053	85,8	0,025

Tab.6a

Hämatit, Probe I: Konzentrationen auf Mühlenaufgabe bezogen Prozentangaben als Gew.-%
Bsp.	GK min	Eisenkonzentrat				Ausbringen Fe %
		Menge %	Fe %	SiO₂ %	P %
1	2	39,8	67,8	5,5	0,035	72,5
2	2	41,5	66,5	6,2	0,032	75,3
3	2	38,0	68,1	3,9	0,031	70,6
4	0	30,2	67,9	6,0	0,032	55,0
5	0	36,9	67,2	5,6	0,029	65,9
6	4	38,1	68,4	5,9	0,028	68,4
7	0	38,9	65,4	4,9	0,029	70,7
8	0	31,5	66,1	3,6	0,025	58,0
9	2	37,9	70,1	3,8	0,034	69,5
10	0	34,9	65,5	4,1	0,030	64,0
11	0	33,8	66,6	4,1	0,029	63,1
V1	0	33,9	66,8	5,0	0,044	60,6

Tab.6b

Hämatit, Probe II: Konzentrationen auf Mühlenaufgabe bezogen Prozentangaben als Gew.-%
Bsp.	GK min	Eisenkonzentrat				Ausbringen Fe %
		Menge %	Fe %	SiO₂ %	P %
12	0	32,8	69,8	3,1	0,012	57,4
13	0	31,8	68,8	2,7	0,013	56,1
14	0	33,4	68,5	2,3	0,012	60,2
15	0	33,5	68,4	2,4	0,012	60,1
16	0	31,7	67,7	3,2	0,013	56,5
17	0	31,5	68,2	3,1	0,011	55,2
18	0	30,9	68,1	3,4	0,010	55,1
19	0	31,0	67,5	3,5	0,010	55,3
20	0	31,9	68,2	3,5	0,014	57,3
V2	0	32,4	70,2	2,5	0,021	57,5

Reihenfolge der Sammlerzugabe [Beispiele]:

[0036] 

a)

Rougher 1

: Sammler A, Sammler B [1-5,7,10,11,V1]

b)

Rougher 1

: Sammler A und Sammler B1 und B3 [6]

c)

Vorflotation

: Sammler B [8]

Rougher 1, 2

: Sammler A

d)

Rougher 1

: Sammler A, Sammler B (30/30 g/t)

Rougher 2

: Sammler A, Sammler B ( 9/ 9 g/t) [9]

e)

Rougher 1

: Sammler A, Sammler B, keine Konditionierung [12-20, V2]

GK

: Gesamtkonditionierungszeit

IV. Flotationsbeispiele Magnetiterz

[0037] Es wurde ein Magnetiterz der unter II) angegebenen chemischen Zusammensetzung verwendet, das eine Korngröße von 89 Gew.-% kleiner als 43 µm aufwies. Flotiert wurde wiederum in einer 2-l-Denverzelle (Typ D1) mit einer Trübedichte von ca. 220 g/l in Wasser mit einem Calciumionengehalt von 4 mg/l. Der pH-Wert der Trübe wurde durch Zugabe von Natriumhydroxid auf 8,5 eingestellt; die Rührgeschwindigkeit betrug 1200 UpM. Nach der Zugabe von Sammler und Schäumer wurde Luft mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 130 bis 150 l/h eingeleitet und flotiert. Der Schaum wurde über einen Zeitraum von 2 min bei der allgemeinen Silicatflotation abgenommen, bei einer zusätzlichen Phosphatflotation wurde die Flotationszeit entsprechend den Angaben in Tab.7 verlängert.

[0038] Der aminische Sammler wurde als 0,25 gew.-%ige wäßrige Lösung dosiert, die anionischen Sammlergemische als 5 gew.-%ige wäßrige Lösungen zugegeben. In allen Flotationsversuchen wurde ein handelsüblicher Schäumer auf Basis von Aldehyden, Alkoholen und Estern mit einer Dosierung von 30 g/t eingesetzt und unverdünnt in die Trübe dosiert.

Tab.7a

Magnetit: Sammlersysteme und Dosierung
Bsp.	Sammler A	Einsatzmenge g/t	Sammler B	Einsatzmenge g/t
21	A3	65	B6	95
22	A3	65	B7	100
23	A3	65	B1/B3	60/ 7
24	A3	65	B1/B3	60/ 7
25	A3	65	B4/B5/B6	9/14/28
26	A3	65	B4/B5/B6	9/14/28
27	A3	65	B1/B3	60/ 7
28	A3	65	B4/B5/B6	9/14/28
V3	A3	65	-	-

Tab.7b

Magnetit: Prozentangaben als Gew.-%
Bsp.	Eisenkonzentrat				Ausbringen Fe %
	Menge %	Fe %	SiO₂ %	P %
21	87,7	67,6	4,6	0,011	91,3
22	91,4	68,1	4,2	0,012	95,1
23	86,2	68,6	3,8	0,011	89,7
24	92,2	67,7	4,9	0,012	94,5
25	88,7	68,5	4,2	0,010	91,9
26	89,2	68,0	4,5	0,010	92,0
27	91,7	67,4	4,9	0,011	94,0
28	91,3	66,9	4,7	0,011	93,7
V3	92,1	68,3	3,9	0,015	95,3

Reihenfolge und Flotationszeiten [Beispiele]:

[0039] 

a) Silicatflotation 2 min, Apatitflotation 1 min [21-23,25,V3]

b) Apatitflotation 0,5 min, Silicatflotation 2,5 min [24]

c) Apatit- und Silicatflotation gleichzeitig 2,5 min [27,28]

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Eisenerzkonzentraten durch Flotation, bei dem man gemahlenes Eisenerz mit Wasser zu einer Suspension mischt, in die Suspension in Gegenwart eines Reagenziensystems Luft einleitet und den entstandenen Schaum zusammen mit den darin flotierten Feststoffen abtrennt, dadurch gekennzeichnet, daß man als Sammler Gemische enthaltend

a) mindestens ein Etheramin der Formel (I),

in der R¹ für einen linearen oder verzweigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen, n und m unabhängig voneinander für die Zahlen 1, 2 oder 3, x für 0 oder die Zahlen 1, 2 oder 3 und y für 2 oder 3 steht, und

b) mindestens einen weiteren anionischen Sammler aus der Gruppe der Aniontenside, umfassend
Fettsäuren,
Alkylsulfosuccinate,
Alkylsulfosuccinamate,
Alkylphosphate und Alkyletherphosphate , der Formeln (XI) und (XII)

in der R¹² and R¹³ unabhängig voneinander einen Alkyl- oder Alkenyl-Rest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, p und q im Falle der Alkylphosphate 0, im Falle der Alkyletherphosphate Zahlen von 1 bis 15 bedeuten und Z ein Alkalimetall- oder ein Ammonium-Ion darstellt,
Alkylasparaginsäuren und
Ethercarbonsäuren der Formel (XIV)

in der R¹⁵ einen Alkyl- oder Alkenyl-Rest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, n gleich 0 ist oder für Zahlen von 1 bis 10 steht und Z ein Alkalimetall- oder ein Ammonium-Ion darstellt,

einsetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Etheramine der Formel (I) einsetzt, in der R¹ für einen Alkylrest mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen steht.

3. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich nichtionische Co- Sammler, ausgewählt aus der Gruppe der Fettalkoholpolyglycolether, einsetzt.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Gemische einsetzt, die einen Anteil an Etheraminen der Formel (I) von 5 bis 95 Gew.-% aufweisen.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Sammlergemische in Mengen von 20 bis 2000 g/t Roheisenerz einsetzt.

Claims

1. A process for the production of iron ore concentrates by flotation, in which crushed iron ore is mixed with water to form a suspension, air is introduced into the suspension in the presence of a reagent system and the foam formed is removed together with the solids floated therein, characterized in that mixtures containing

a) at least one ether amine corresponding to formula (I):

in which R¹ is a linear or branched aliphatic hydrocarbon radical containing 6 to 22 carbon atoms and 0, 1, 2 or 3 double bonds, n and m independently of one another represent the number 1, 2 or 3, x = 0 or the number 1, 2 or 3 and y = 2 or 3, and

b) at least one other anionic collector from the group of anionic surfactants comprising
fatty acids,
alkyl sulfosuccinates,
alkyl sulfosuccinamates,
alkyl phosphates and alkylether phosphates corresponding to formulae (XI) and (XII):

in which R¹² and R¹³ independently of one another represent an alkyl or alkenyl radical containing 8 to 22 carbon atoms and p and q have a value of 0 in the case of the alkyl phosphates and a value of 1 to 15 in the case of the alkylether phosphates and Z is an alkali metal ion or an ammonium ion,
alkyl aspartic acids and
ether carboxylic acids corresponding to formula (XIV):

in which R¹⁵ is an alkyl or alkenyl radical containing 8 to 22 carbon atoms and n is 0 or a number of 1 to 10 and Z is an alkali metal ion or an ammonium ion,

are used as collectors.

2. A process as claimed in claim 1, characterized in that ether amines of formula (I), in which R¹ is a C₆₋₁₈ alkyl radical, are used.

3. A process as claimed in at least one of claims 1 to 2, characterized in that nonionic co-collectors selected from the group of fatty alcohol polyglycol ethers are additionally used.

4. A process as claimed in at least one of claims 1 to 3, characterized in that mixtures containing 5 to 95% by weight of ether amines (I) are used.

5. A process as claimed in at least one of claims 1 to 4, characterized in that the collector mixtures are used in quantities of 20 to 2,000 g/t crude iron ore.

Revendications

1. Procédé pour préparer des concentrés de minerai de fer par flottation, dans lequel du minerai de fer broyé est mélangé à de l'eau pour former une suspension, de l'air étant ensuite injecté dans la suspension en présence d'un système de réactifs et la mousse produite étant séparée avec les matières solides flottées dans la suspension, ce procédé étant caractérisé en ce que les collecteurs utilisés sont des mélanges contenant

a) au moins une étheramine de formule (I)

        R¹O-[C_nH_2n]_y-NH-[C_mH_2m-NH]_xH     (I)

dans laquelle R¹ désigne un radical d'hydrocarbure aliphatique linéaire ou ramifié portant 6 à 22 atomes de carbone et 0, 1, 2 ou 3 liaisons doubles, n et m désignent, indépendamment l'un de l'autre, les chiffres 1, 2 ou 3, x désigne 0 ou les chiffres 1, 2 ou 3 et y les chiffres 2 ou 3, et

b) au moins un autre collecteur anionique choisi dans le groupe des tensio-actifs anioniques, comprenant
des acides gras,
des alkylsulfosuccinates,
des alkylsulfosuccinamates,
des alkylphosphates et des alkylétherphosphates, de formules (XI) et (XII)

dans lesquelles R¹² et R¹³, indépendamment l'un de l'autre, représentent un radical alkyle ou alcényle portant 8 à 22 atomes de carbone, p et q sont égaux à 0 dans le cas des alkylphosphates ou représentent des chiffres de 1 à 15 dans le cas des alkylétherphosphates et Z désigne un ion d'un métal alcalin ou un ion ammonium,
des acides alkylaspartiques, et
des acides éthercarboxyliques de formule (XIV)

        R¹⁵O-(CH₂CH₂O)_n-CH₂-COOZ     (XIV)

dans laquelle R¹⁵ désigne un radical alkyle ou alcényle portant 8 à 22 atomes de carbone, n est égal à 0 ou représente un chiffre de 1 à 10 et Z désigne un ion de métal alcalin ou un ion ammonium.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on met en oeuvre des étheramines de formule (I) dans laquelle R¹ désigne un radical alkyle portant 6 à 18 atomes de carbone.

3. Procédé selon au moins l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu'on met également en oeuvre des cocollecteurs non ioniques choisis dans le groupe des polyglycoléthers d'alcool gras.

4. Procédé selon au moins l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les mélanges mis en oeuvre comprennent une concentration de 5 à 95 % en poids d'étheramines de formule (I).

5. Procédé selon au moins l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les mélanges de collecteurs sont mis en oeuvre dans des quantités de 20 à 2000 g/t de minerai brut de fer.