(19)
(11) EP 0 344 553 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
06.12.1989  Patentblatt  1989/49

(21) Anmeldenummer: 89109118.3

(22) Anmeldetag:  20.05.1989
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)4B03D 1/00
(84) Benannte Vertragsstaaten:
DE ES FR SE

(30) Priorität: 31.05.1988 DE 3818482

(71) Anmelder: Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien
40191 Düsseldorf (DE)

(72) Erfinder:
  • von Rybinski, Wolfgang, Dr.
    D-4000 Düsseldorf (DE)
  • Köster, Rita
    D-4000 Düsseldorf (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Tensidmischungen als Sammler für die Flotation nichtsulfidischer Erze


    (57) Fettalkoholpolyglykolether, die durch hydophobe Reste endgruppenver­schlossen sind, werden bei der Flotation nichtsulfidischer Erze als Co-Sammler zusammen mit kationischen und/oder ampholytischen Tensid­komponenten eingesetzt.


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft die Verwendung von endgruppenverschlosse­nen Fettalkoholpolyethylenglykolethern als Co-Sammler zu kationi­schen und/oder ampholytischen Tensiden bei der Flotation nicht­sulfidischer Erze.

    [0002] Zur Abtrennung von Wertmineralien von der Gangart ist die Flota­tion ein allgemein angewandtes Sortierverfahren für die Aufberei­tung von mineralischen Erzen. Nichtsulfidische Minerale im Sinne der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise Apatit, Fluorit, Scheelit, Baryt, Eisenoxide und andere Metalloxide, z.B. die Oxide des Titans und Zirkons, sowie bestimmte Silikate und Alu­mosilikate. Üblicherweise wird bei flotativen Aufbereitungsver­fahren das Erz zunächst zerkleinert und trocken, vorzugsweise aber naß vermahlen und in Wasser suspendiert. Anschließend gibt man normalerweise Sammler, häufig in Verbindung mit Schäumern und gegebenenfalls weiteren Hilfsreagenzien wie Reglern, Drückern (Desaktivatoren) und/oder Belebern (Aktivatoren), zu, die die Abtrennung der Wertminerale von den Gangartmineralen des Erzes bei der anschließenden Flotation unterstützen. Bevor in die Suspension Luft eingeblasen wird (Flotieren), um an ihrer Oberfläche Schaum zu erzeugen, läßt man diese Reagenzien üb­licherweise eine gewisse Zeit auf das feingemahlene Erz einwirken (Konditionieren). Der Sammler sorgt für eine Hydrophobierung der Oberfläche der Minerale, so daß ein Anhaften dieser Minerale an den während der Belüftung gebildeten Gasblasen bewirkt wird.

    [0003] Die Hydrophobierung der Mineralbestandteile erfolgt selektiv in der Weise, daß die unerwünschten Bestandteile des Erzes nicht an den Gasblasen haften bleiben. Der mineralhaltige Schaum wird ab­gestreift und weiterverarbeitet. Es ist das Ziel der Flotation, das Wertmineral der Erze in möglichst hoher Ausbeute zu gewinnen und dabei gleichzeitig eine möglichst gute Anreicherung des Wert­minerals zu erhalten.

    [0004] Bei der flotativen Aufarbeitung von Erzen werden vor allem anion-­aktive, kationaktive und ampholytische Tenside als Sammler einge­setzt. Im Unterschied zu anionaktiven, kationaktiven und ampholy­tischen Tensiden werden nichtionische Tenside in der Flotation kaum als Sammler eingesetzt. A. Doren, D. Vargas und J. Goldfarb berichten in Trans. Inst. Met. Min. Sect. C 84 (1975), Seiten 34 bis 39 über Flotationsversuche an Quarz, Cassiterit und Chryso­colla, die mit einem Anlagerungsprodukt von 9 bis 10 Mol Ethylen­oxid an Octylphenol als Sammler durchgeführt wurden. In der ein­schlägigen Literatur werden auch vereinzelt Kombinationen aus ionischen und nichtionischen Tensiden als Sammler beschrieben. So berichten A. Doren, A. van Lierde und J. A. de Cuyper in Dev. Min. Proc. 2 (1979), Seiten 86 bis 109 über Flotationsver­suche, die an nichtsulfidischem Zinnerz mit einer Kombination aus einem Anlagerungsprodukt von 9 bis 10 Mol Ethylenoxid an Octyl­phenol und einem Octadecylsulfosuccinat durchgeführt wurden. V. M. Lovell beschreibt in A. M. Gaudin Memorial Volume, herausge­geben von M. C. Fuerstenau, AIME, New York, 1976 Vol. 1, Seiten 597 bis 620 Flotationsversuche, die an Apatit mit einer Kombina­tion aus Tallölfettsäure und Nonylphenoltetraglykolether durchge­führt wurden.

    [0005] Die für die Flotation eingesetzten kationaktiven und ampholyti­schen Sammler führen in vielen Fällen bei ökonomisch vertretbaren Sammlermengen zu keinem befriedigenden Ausbringen der Wertminerale.

    [0006] Der vorliegenden Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, im Sinne einer wirtschaftlichen Gestaltung der Flotationsprozesse ver­besserte Sammler aufzufinden, mit denen entweder bei gleichbleiben­den Sammlermengen und gleichbleibender Selektivität größere Aus­beuten an Wertmineralen, oder, bei verminderten Sammlermengen, zumindest gleichbleibende Wertmineralausbeuten erzielt werden.

    [0007] Es wurde gefunden, daß bestimmte endgruppenverschlossene Fettal­koholpolyethylenglykolether sehr wirkungsvolle Zusätze zu kationi­schen und ampholytischen Tensiden, die als Sammler für die Flota­tion von nichtsulfidischen Erzen bekannt sind, im Sinne von Co-­Sammlern darstellen.

    [0008] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Gemischen aus

    a) mindestens einem Alkyl-oder Alkenylpolyethylenglykolether, der durch hydrophobe Reste endgruppenverschlossen ist, und

    b) mindestens einem kationischen oder ampholytischen Tensid

    als Sammler bei der Flotation von nichtsulfidischen Erzen.

    [0009] Als Komponente a) kommen insbesondere Alkyl- oder Alkenylpoly­ethylenglykolether der Formel I in Betracht,
    R¹ - O - (CH₂CH₂O)n - R²      I
    in der R¹ einen geradkettigen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenyl­rest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, R² einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder einen Benzylrest und n eine Zahl von 1 bis 30 bedeutet.

    [0010] Die vorstehend definierten endgruppenverschlossenen Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykolether stellen eine literaturbekannte Sub­stanzklasse dar; sie können nach bekannten Methoden der orga­nischen Synthese erhalten werden (siehe beispielsweise US-PS 2 856 434, DE-AS 15 20 647, DE-OS 25 56 527, DE-OS 30 11 237, EP-A-00 30 397 und DE-OS 33 15 951). Diese endgruppenverschlosse­nen Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykolether sind vor allem in alkalischem Medium chemisch beständiger als die entsprechenden Polyglykolether mit freier Hydroxylgruppe. Da solche blockierten Alkyl- oder Alkenylpolyglykolether in wässrigen Lösungen auch weniger schäumen als ihre Ausgangsverbindungen, haben sie eine gewisse Bedeutung für (alkalische) Reinigungsprozesse mit starker Beanspruchung (siehe beispielsweise DE-OS 33 15 951).

    [0011] Als Ausgangsmaterialien für die Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden endgruppenverschlossenen Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykolether können bekannte Fettalkohole verwendet werden. Die Fettalkoholkomponente kann aus gerad­kettigen und verzweigten gesättigten und ungesättigten Ver­bindungen dieser Kategorie mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen bestehen, beispielsweise aus n-Octanol, n-Decanol, n-Dodecanol, n-Tetradekanol, n-Hexadecanol, n-Octadecanol, n-Eikosanol, n-Docosanol, n-Hexadecenol, n-Octadecenol, Isotridecanol und Isooctadecanol. Die genannten Fettalkohole können einzeln die Basis für die endgruppenverschlossenen Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykolether bilden. In der Regel werden jedoch Produkte auf der Basis von Fettalkoholgemischen eingesetzt, die aus dem Fettsäureanteil von Fetten und Ölen tierischen oder pflanzlichen Ursprungs abstammen. Solche Fettalkoholgemische lassen sich bekanntlich aus den nativen Fetten und Ölen, u.a. über die Umesterung der Triglyceride mit Methanol und nachfol­gende katalytische Hydrierung der Fettsäuremethylester, ge­winnen. Hier können sowohl die herstellungsmäßig anfallenden Fettalkoholgemische als auch geeignete Fraktionen mit einem be­ grenzten Kettenlängenspektrum als Basis für die Herstellung der endgruppenverschlossenen Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykol­ether dienen. Neben den aus natürlichen Fetten und Ölen gewonne­nen Fettalkoholgemischen sind auch synthetisch gewonnene Fettal­koholgemische, beispielsweise die bekannten Ziegler- und Oxofett­alkohole als Ausgangsmaterial für die Herstellung geeignet.

    [0012] In den erfindungsgemäß zu verwendenden Tensidgemischen werden als Komponete a) vorzugsweise Alkyl- oder Alkenylpolyethylengly­kolether auf Basis von Fettalkoholen mit 12 bis 18 Kohlenstoff­atomen, d. h. solche Verbindungen der Formel I eingesetzt, in denen R¹ einem Alkyl- oder Alkenylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoff­atomen entspricht.

    [0013] Bei der Herstellung der endgruppenverschlossenen Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykolether werden an die genannten Fettalko­hole 1 bis 30, vorzugsweise 2 bis 15 Mol Ethylenoxid pro Mol Fettalkohol angelagert. Die Umsetzung mit Ethylenoxid erfolgt dabei unter den bekannten Alkoxylierungsbedingungen, vorzugs­weise in Gegenwart von geeigneten alkalischen Katalysatoren.

    [0014] Die für den Endgruppenverschluß der Alkyl- oder Alkenylpolyethy­lenglykolether erforderliche Veretherung der freien Hydroxyl­gruppen kann nach den aus der Literatur (beispielsweise aus US-PS 2 856 434, DE-AS 15 20 647, DE-OS 25 56 527, DE-OS 30 11 237, EP-A-00 30 397 und DE-OS 33 15 951) bekannten Ver­fahren durchgeführt werden. Bevorzugt wird die Veretherung der freien Hydroxylgruppen unter den bekannten Bedingungen der Williamsonschen Ethersynthese mit geradkettigen oder verzweigten C₁ bis C₈-Alkylhalogeniden oder Benzylhalogeniden durchgeführt, beispielsweise mit n-Propyljodid, n-Butylchlorid, sec.-Butyl­bromid, tert.-Butylchlorid, Amylchlorid, tert.-Amylbromid, n-Hexylchlorid, n-Heptylbromid, n-Octylchlorid und Benzyl­chlorid. Dabei kann es zweckmäßig sein, organisches Halogenid und Alkali im stöchiometrischen Überschuß, beispielsweise von 100 bis 200 %, über die zu verethernden Hydroxylgruppen einzusetzen. Ein entsprechendes Verfahren ist in der DE-OS 33 15 951 beschrie­ben. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden bevorzugt Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykolether eingesetzt, die mit n-Butylgruppen endgruppenverschlossen sind.

    [0015] In den erfindungsgemäß zu verwendenden Tensidgemischen kommen als Komponenten b) kationische und ampholytische Tenside in Betracht, die an sich als Sammler für die Flotation von nicht­sulfidischen Erzen bekannt sind.

    [0016] Wenn erfindungsgemäß kationische Tenside als Komponente b) ein­gesetzt werden sollen, so kommen insbesondere primäre alipha­tische Amine, mit α-verzweigten Alkylresten substituierte Alkylendiamine, hydroxyalkylsubstituierte Alkylendiamine und wasserlösliche Säureadditionssalze dieser Amine sowie quartäre Ammoniumverbindungen in Betracht.

    [0017] Als primäre aliphatische Amine eignen sich vor allem die von den Fettsäuren der nativen Fette und Öle abstammenden Fettamine mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise n-Octylamin, n-Decyl­amin, h-Dodecylamin, n-Tetradecylamin, n-Hexadecylamin, n-Octa­decylamin, n-Eicosylamin, n-Docosylamin, n-Hexadecenylamin und n-Octadecenylamin. Die genannten Amine können einzeln als Kompo­nente b) verwendet werden. Normalerweise werden jedoch Aminge­mische eingesetzt, deren Alkyl- und/oder Alkenylreste aus dem Fettsäureanteil von Fetten und Ölen tierischen oder pflanzlichen Ursprungs herstammen. Solche Amingemische lassen sich bekanntlich aus den durch Fettspaltung gewonnenen Fettsäuren der nativen Fette und Öle über die zugehörigen Nitrile durch Reduktion mit Natrium und Alkoholen oder durch katalytische Hydrierung ge­winnen. Beispiele hierfür sind Talgamine oder Hydrotalgamine, wie sie aus den Talgfettsäuren bzw. den hydrierten Talgfettsäuren über die entsprechenden Nitrile und deren Hydrierung zugänglich sind.

    [0018] Die für die Verwendung als Komponente b) geeigneten alkylsubsti­tuierten Alkylendiamine entsprechen der Formel V,

    in der R und R, gesättigte oder ungesättigte, geradkettige oder verzweigte Alkylreste bedeuten und in der n = 2 bis 4 ist. Die Herstellung dieser Verbindungen und ihre Verwendung bei der Flotation ist in der DDR-PS 64 275 beschrieben.

    [0019] Die für die Verwendung als Komponente b) geeigneten hydroxyalkyl­substituierten Alkylendiamine entsprechen der Formel VI,

    in der R¹ und R² Wasserstoff und/oder unverzweigte Alkylreste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen darstelln, wobei die Summe der Kohlenwasserstoffatome in R¹ und R² 9 bis 18 beträgt und n = 2 bis 4 ist. Die Herstellung der Verbindungen der Formel V und ihre Verwendung bei der Flotation ist in der DE-OS 25 47 987 be­schrieben.

    [0020] Die vorgenannten Aminverbindungen können als solche oder in Form ihrer wasserlöslichen Salze verwendet werden. Die Salze werden im gegebenen Fall durch Neutralisation, die sowohl mit äquimolaren Mengen als auch mit einem Überschuß oder Unterschuß an Säure durchgeführt werden kann, erhalten. Geeignete Säuren sind beispielsweise Schwefelsäure, Phoshporsäure, Essigsäure und Ameisensäure.

    [0021] Die für die Verwendung als Komponente b) geeigneten quartären Ammoniumverbindungen entsprechen der Formel VII,

    in der R¹ einen vorzugsweise geradkettigen Alkylrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, R˝ einen Alkylrest mit 1 bis 18 Kohlenstoff­atomen oder einen Benzylrest, R³ und R⁴ jeweils einen Alkylrest mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen, die gleich oder verschieden sein können, und X ein Halogenidanion, insbesondere ein Chloridion darstellen. In bevorzugten quartären Ammoniumverbindungen ist R¹ ein Alkylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen; R² , R³ und R⁴ sind gleich und entweder Methyl- oder Ethylreste; X ist ein Chloridion.

    [0022] Bei den ampholytischen Tensiden, die erfindungsgemäß als Kompo­nente b) eingesetzt werden, handelt es sich um Verbindungen, die im Molekül mindestens eine anionenaktive und eine kationen­aktive Gruppe enthalten, wobei die anionenaktiven Gruppen vor­zugsweise aus Sulfonsäure- oder Carboxylgruppen und die kationen­aktiven Gruppen aus Aminogruppen, vorzugsweise aus sekundären oder tertiären Aminogruppen, bestehen. Als ampholytische Tenside kommen insbesondere Sarkoside, Tauride, N-substituierte Aminopro­pionsäuren und N-(1,2-Dicarboxyethyl)-N-alkylsulfosuccinamate in Betracht.

    [0023] Die für die Verwendung als Komponente b) geeigneten Sarkoside entsprechen der Formel VIII,

    in der R einen Alkylrest mit 7 bis 21 Kohlenstoffatomen, vorzugs­weise 11 bis 17 Kohlenstoffatomen, bedeutet. Diese Sarkoside stellen bekannte Verbindungen dar, die nach bekannten Verfahren hergestellt werden können. Bezüglich ihrer Verwendung bei der Flotation wird auf H. Schubert, Aufbereitung fester mineralischer Rohstoffe, 2. Aufl., Leipzig 1977, S. 310-311, und die darin zi­tierten Literaturstellen verwiesen.

    [0024] Die für die Verwendung als Komponente b) geeigneten Tauride entsprechen der Formel IX,

    in der R eine Alkylrest mit 7 bis 21 Kohlenstoffatomen, vorzugs­weise 11 bis 17 Kohlenstoffatomen, bedeutet. Diese Tauride stellen bekannte Verbindungen dar, die nach bekannten Verfahren erhalten werden können. Die Verwendung von Tauriden bei der Flotation ist bekannt, siehe H. Schubert, loc. cit.

    [0025] N-substituierte Aminopropionsäuren, die sich für die Verwendung als Komponente b) eignen, entsprechen der Formel X,
    R - (NH - CH₂ -CH₂)n -

    ₂ - CH₂CH₂ - COO      X
    in der n Null oder eine Zahl von 1 bis 4 sein kann, während R einen Alkyl- oder Acylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, be­deutet. Bei den genannten N-substituierten Aminopropionsäuren handelt es sich ebenfalls um bekannte und auf bekanntem Weg her­stellbare Verbindungen. Bezüglich ihrer Verwendung als Sammler bei der Flotation wird auf H. Schubert, loc. cit. und auf Int. J. Min. Proc. 9 (1982), S. 353-384, insbesondere S. 380, verwiesen.

    [0026] Die für die Verwendung als Komponente b) in den erfindungsgemäßen Sammlergemischen geeigneten N-(1,2-Dicarboxyethyl)-N-alkylsulfo­succinamate entsprechen der Formel XI,

    in der R einen Alkylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, vorzugs­weise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, und M ein Wasserstoffion, ein Alkalimetallkation oder ein Ammoniumion, vorzugsweise ein Natrium­ion, bedeutet. Die genannten N-(1,2-Dicarboxyethyl)-N-alkylsulfo­succinamate stellen bekannte Verbindungen dar, die nach be­kannten Methoden hergestellt werden können. Die Verwendung dieser Verbindungen als Sammler bei der Flotation ist ebenfalls bekannt, siehe H. Schubert, loc. cit.

    [0027] In den erfindungsgemäß zu verwendenden Gemischen aus endgruppen­verschlossenen Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykolethern und kationischen und/oder ampholytischen Tensiden liegt das Gewichts­verhältnis der Komponenten a) : b) im Bereich von 1 : 20 bis 3 : 1, vorzugsweise im Bereich von 1 : 10 bis 1 : 1.

    [0028] Zur Erzielung wirtschaftlich brauchbarer Ergebnisse bei der Flo­tation nichtsulfidischer Erze muß das Tensidgemisch in einer ge­wissen Mindestmenge eingesetzt werden. Es darf aber auch eine Höchstmenge an Tensidgemsich nicht überschritten werden, da sonst die Schaumbildung zu stark wird und die Selektivität ge­genüber den Wertmineralien abnimmt.

    [0029] Die Mengen, in denen die erfindungsgemäß zu verwendenden Sammler­gemische eingesetzt werden, hängen jeweils von der Art der zu flotierenden Erze und von deren Gehalt an Wertmineralien ab. Demzufolge können die jeweils notwendigen Einsatzmengen in weiten Grenzen schwanken. Im allgemeinen werden die erfindungsgemäßen Sammlergemische in Mengen von 50 bis 2000, vorzugsweise 100 bis 1500 g pro Tonne Roherz eingesetzt.

    [0030] In der Praxis werden die erfindungsgemäß zu verwendenden Ge­mische in den bekannten Flotationsverfahren für nichtsulfidische Erze anstelle von bekannten Sammlern eingesetzt. Dementsprechend werden auch hier neben den beschriebenen Sammlergemischen die jeweils gebräuchlichen Reagenzien wie Schäumer, Regler, Aktiva­toren, Desaktivatoren usw. den wässrigen Aufschlämmungen der vermahlenen Erze zugesetzt. 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; B. Wills, Mineral Processing Technology Plant Design, New York, 1978; D. B. Purchas (ed.), Solid/Liquid Separation Equipment Scale-up, Croydon 1977; E. S. Perry, C. J. van Oss, E. Grushka (ed.), Separation and Purification Methods, New York 1973 bis 1978.

    [0031] Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Abtren­nung von nichtsulfidischen Mineralien aus einem Erz durch Flota­ tion, bei dem man gemahlenes Erz mit Wasser zu einer Suspension vermischt, in die Suspension in Gegenwart eines Sammlersystems Luft einleitet und den entstandenen Schaum zusammen mit dem darin enthaltenen Mineral abtrennt. Dieses Verfahren ist dadurch gekenn­zeichnet, daß man als Sammler Gemische aus

    a) mindestens einem Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykol­ether, der durch hydrophobe Reste endgruppenverschlossen ist, und

    b) mindestens einem kationischen oder ampholytischen Tensid

    einsetzt.

    [0032] Ein bevorzugtes Einsatzgebiet für die erfindungsgemäß zu verwen­denden Sammlergemische ist die Aufbereitung von Erzen wie Scheelit, Baryt-, Apatit- oder Eisenerzen.

    [0033] Die nachfolgenden Beispiele zeigen die Überlegenheit der erfin­dungsgemäß zu verwendenden Gemische aus endgruppenverschlosse­nen Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykolether und kationischen oder ampholytischen Tensiden im Vergleich zu bekannten Sammler­komponenten aus dem Stand der Technik.

    [0034] Unter Laborbedingungen wurde teilweise mit erhöhter Sammlerkon­zentration gearbeitet, die in der Praxis zum Teil erheblich unter­schritten werden kann. Die Anwendungsmöglichkeiten und Anwendungs­bedingungen sind daher nicht auf die in den Beispielen beschriebe­nen Trennaufgaben und Versuchsbedingungen beschränkt. Alle Prozentangaben sind, sofern nicht anders angegeben in Gewichtspro­zent. Die Mengenangaben für Reagenzien beziehen sich jeweils auf Aktivsubstanz.

    Beispiele


    Beispiel 1



    [0035] Als Flotationsaufgabe wurden Abgänge einer Eisenerzaufbereitung verwendet, die bezüglich der Hauptbestandteile nachfolgende chemische Zusammensetzungen hatten:

    Eingesetzt wurde eine Siebfraktion der Korngröße 100 bis 200 µm. Bei der Flotation sollte der als Apatit vorliegende Phosphor ange­reichert werden.

    [0036] Als Sammler wurden folgende Substanzen oder Substanzgemische eingesetzt:

    Sammler A bis C



    [0037] Die Sammler A bis C bestanden aus Gemischen von

    a) Ölsäuresarkosid und

    b) einem Fettalkoholpolyethylenglykol-n-butylether auf der Basis eines Anlagerungsproduktes von 5 Mol Ethylenoxid an ein Fettalkoholgemisch der Ketten­länge C₁₂-C₁₈

    im Gewichtsverhältnis a : b = 3 : 1 (A), 2 : 1 (B) und 1 : 1 (C).

    Sammler D (Vergleichssubstanz)


    Ölsäuresarkosid



    [0038] Die Flotationsversuche wurden in einer modifizierten Hallimond-­Röhre (Mikroflotationszelle) nach B. Dobias, Colloid & Polymer Science, 259 (1981), Seiten 775 bis 776, bei Raumtemperatur durchgeführt. Für die einzelnen Versuche wurden jeweils 2 g Erz eingesetzt. Zur Herstellung der Trübe wurde destilliertes Wasser verwendet. Die Konditionierzeit betrug jeweils 15 Minuten. Während der Flotation wurde ein Luftstrom mit einer Durchfluß­geschweindigkeit von 4 ml/min durch die Trübe geleitet. Die Flotationsdauer betrug in allen Versuchen 12 Minuten. Der pH-Wert lag bei 9,5. Die Sammler A bis D wurden jeweils in einer Gesamtdosierung von 150 g/t eingesetzt.

    [0039] Die Ergebnisse der Flotationsversuche sind in der Tabelle I wiedergegeben.
    TABELLE I
    Flotation von Apatit aus Abgängen der Eisenerzaufbereitung
    Sammler Verhältnis a : b P₂O₅-Ausbringen % P₂O₅-Gehalt im Konzentrat (%)
    A 3 : 1 91 27,1
    B 2 : 1 102* 24,2
    C 1 : 1 94 27,5
    D** 1 : 0 57 29
    *) der geringfügig über 100 % liegende Ausbringenswert ist durch die Ungenauigkeit der Analysenmethode bedingt.
    **) Vergleichssammler

    Ergebnis



    [0040] Durch den Zusatz des Fettalkoholpolyethylenglykol-n-butylethers zu dem bekannten Sammler Ölsäuresarkosid wird bei gleichbleibender Sammlerdosierung die Selektivität zwar leicht verringert, das Aus­bringen jedoch sehr stark erhöht.

    Beispiel 2



    [0041] Als Flotationsaufgabe wurde die in Beispiel 1 beschriebene Sieb­fraktion aus den Abgängen der Eisenerzaufbereitung eingesetzt.

    [0042] Als Sammler wurden folgende Substanzgemische eingesetzt:

    Sammler E bis G



    [0043] Die Sammler E bis G bestanden aus Gemischen von

    a) N-(1,2-Dicarboxyethyl)-N-octadecylsuccinamat (han­delsüblich) und

    b) einem Fettalkoholpolyethylenglykol-n-Butylether auf der Basis eines Anlagerungsproduktes von 5 Mol Ethylenoxid an ein Fettalkoholgemisch der Ketten­länge C₁₂-C₁₈

    im Gewichtsverhältnis a : b = 3 : 1 (E), 2 : 1 (F) und 1 : 1 (G).

    Sammler H (Vergleichssubstanz)


    N-(1,2-Dicarboxyethyl)-N-octadecylsuccinamat (handelsüblich)



    [0044] Die Flotationsversuche wurden in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise durchgeführt mit der Abänderung, daß hier die Sammlerge­mische jeweils in einer Gesamtdosierung von 100 g/t eingesetzt wurden.

    [0045] Die bei den Flotationsversuchen erhaltenen Daten sind der Tabelle II zu entnehmen.
    TABELLE II
    Flotation von Apatit aus Abgängen der Eisenerzaufbereitung
    Sammler Verhältnis a : b P₂O₅-Ausbringen % P₂O₅-Gehalt im Konzentrat (%)
    E 3 : 1 90 29,7
    F 2 : 1 82 29,8
    G 1 : 1 85 29,5
    H* 1 : 0 71 31
    *) Vergleichssammler

    Ergebnis



    [0046] Bei gleichbleibender Gesamtdosierung führen die erfindungsgemäßen Sammlergemische im Vergleich zu der allein eingesetzten Vergleichs­substanz bei nur wenig veränderter Selektivität zu einer deutli­chen Erhöhung des P₂O₅-Ausbringens.

    Beispiel 3



    [0047] Als Flotationsaufgabe diente die in Beispiel 1 beschriebene Sieb­fraktion aus den Abgängen der Erzaufbereitung.

    [0048] Als Sammler wurden folgende Substanzen und Substanzgemische eingesetzt:

    Sammler I bis K



    [0049] Die Sammler I bis K bestanden aus Gemischen von

    a) N-(1,2-Dicarboxyethyl)-N-octadecylsuccinamat und

    b) einem Fettalkoholpolyethylenglykol-n-Butylether auf der Basis eines Anlagerungsproduktes von 7 Mol Ethylenoxid an ein Mol eines Fettalkoholgemisches der Kettenlänge C₁₂-C₁₈.



    [0050] Die Flotationsversuche wurden in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise durchgeführt mit der Abwandlung, daß hier die Sammlergesamt­dosierung jeweils 100 g/t betrug.

    [0051] Die Ergebnisse der Flotationsversuche sind in der Tabelle III wiedergegeben. Zum Verlgeich sind die mit dem Sammler H in Bei­spiel 2 erzielten Werte in der Tabelle III angegeben.
    TABELLE III
    Flotation von Apatit aus Abgängen der Eisenerzaufbereitung
    Sammler Verhältnis a : b P₂O₅-Ausbringen % P₂O₅-Gehalt im Konzentrat (%)
    I 3 : 1 98 29,1
    J 2 : 1 99 29,0
    K 1 : 1 96 29,0
    H* 1 : 0 71 31,0
    *) Vergleichssammler

    Ergebnis



    [0052] Im Vergleich zu dem allein eingesetzten N-(1,2-Dicarboxyethyl)-­N-octadecylsuccinamat (H*) führen die erfindungsgemäßen Gemische bei gleichbleibender Gesamtdosierung zu einer deutlichen Erhöhung des P₂O₅-Ausbringens bei nur wenig verminderter Selektivität.

    Beispeil 4



    [0053] Als Modell für ein Erz, das mit kationischen Tensiden flotiert werden kann, wurde reiner Quarzsand eingesetzt. Die Korngröße der Flotationsaufgabe lag unterhalb von 250 µm.

    [0054] Als erfindungsgemäßer Sammler wurde ein Gemisch aus

    a) Lauryltrimethylammoniumchlorid und

    b) einem Fettalkoholpolyethylenglykol-n-Butylether auf der Basis eines Anlagerungsproduktes von 5 Mol Ethylenoxid an ein Mol eines Fettalkoholgemisches der Kettenlänge C₁₂-C₁₈



    [0055] Im Gewichtsverhältnis von a : b = 2 : 1 (Sammler L) eingesetzt. Als Vergleichssubstanz diente Lauryldimethylammoniumchlorid ohne Zusatz (Sammler M).

    [0056] Die Flotationsversuche wurden in der in Beispiel 1 angegebenen Weise durchgeführt mit der Abwandlung, daß hier das Sammlerge­misch bzw. der Sammler jeweils in einer Gesamtdosierung von 100 g/t eingesetzt wurde. Die Flotationsdauer betrug 2 bzw. 12 Minu­ten.

    [0057] Die gefundenen Ergebnisse sind in der Tabelle IV wiedergegeben.
    TABELLE IV
    Flotation von reinem Quarzsand
    Sammler Verhältnis a : b Ausbringen an Quarzsand
        nach 2 Min. nach 12 Min.
    L 2 : 1 42 62
    M* 1 : 0 16 43
    *) Vergleichssammler

    Ergebnis



    [0058] Das erfindungsgemäße Sammlergemisch bewirkt gegenüber dem allein eingesetzten Lauryltrimethylammoniumchlorid bei der gleichen Sammlerdosierung eine starke Erhöhung des Gesamtausbringens, insbesondere bei kurzen Flotationszeiten. Die Zumischung des Fettalkoholpolyethylenglykol-n-butylethers hat damit auch einen positiven Einfluß auf die Flotationskinetik.


    Ansprüche

    1. Verwendung von Gemischen aus
    a) mindestens einem Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykol­ether, der durch hydrophobe Reste endgruppenverschlos­sen ist, und
    b) mindestens einem kationischen oder ampholytischen Tensid
    als Sammler bei der Flotation von nichtsulfidischen Erzen.
     
    2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Komponente a) mindestens einen Alkyl- oder Alkenyl­polyethylenglykolether der Formel I einsetzt,
    R¹ - O - (CH₂CH₂O)n - R²      I
    in der R¹ einen geradkettigen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, R² einen gerad­kettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoff­atomen oder einen Benzylrest, und n eine Zahl von 1 bis 30 bedeutet.
     
    3. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Formel I R¹ einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet.
     
    4. Verwendung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeich­net, daß in der Formel I n eine Zahl von 2 bis 15 ist.
     
    5. Verwendung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeich­net, daß in der Formel I R² einen n-Butylrest bedeutet.
     
    6. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeich­net, daß man als Komponente b) mindestens ein kationisches Tensid aus der aus primären aliphatischen Aminen, mit α-verzweigten Alkylresten substituierten Alkylendiaminen, hydroxyalkylsubstituerten Alkylendiaminen und wasserlöslichen Säureadditionssalzen dieser Amine sowie quartären Ammonium­verbindungen bestehenden Gruppe einsetzt.
     
    7. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß man als Komponente b) mindestens ein ampho­lytisches Tensid aus Sarkosiden, Tauriden, N-substituierten Aminopropionsäuren und N-(1,2-Dicarboxyethyl)-N-alkylsulfo­succinamaten bestehenden Gruppe einsetzt.
     
    8. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Gewichtsverhältnis der Komponenten a) : b) im Bereich von 1 : 20 bis 3 : 1, vorzugsweise im Bereich von 1 : 10 bis 1 : 1 liegt.
     
    9. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekenn­zeichnet, daß man die Gemische aus a) und b) in Mengen von 50 bis 2000 g, vorzugsweise 100 bis 1500 g pro Tonne Roherz einsetzt.
     
    10. Verfahren zur Abtrennung von nichtsulfidischen Mineralien aus einem Erz durch Flotation, bei dem man gemahlenes Erz mit Wasser zu einer Suspension vermischt, in die Suspension in Gegenwart eines Sammlersystems Luft einleitet und den entstandenen Schaum zusammen mit dem darin enthaltenen Mineral abtrennt, dadurch gekennzeichnet, daß man als Sammler Gemische aus
    a) mindestens einem Alkyl- oder Alkenylpolyethylenglykol­ether, der durch hydrophobe Reste endgruppenverschlossen ist, und
    b) mindestens einem kationischen oder ampholytischen Tensid
    einsetzt.
     
    11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gemische aus a) und b) in Mengen von 50 bis 2000 g pro Tonne Roherz einsetzt.
     
    12. Verfahren nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeich­net, daß man als Erz Scheelit, Baryt-, Apatit- oder Eisenerz einsetzt.
     





    Recherchenbericht