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Dokumentenidentifikation DE10320191A1 02.12.2004
Titel Verwendung von Fettsäurealkylestern als Flotationsmittel
Anmelder EKOF Flotation GmbH, 44809 Bochum, DE
Erfinder Roy, Thomas, Dr., 44809 Bochum, DE;
Stahl, Hans, Dr., 44799 Bochum, DE;
Flöder, Dirk, 45147 Essen, DE
Vertreter Christl, H., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 53332 Bornheim
DE-Anmeldedatum 07.05.2003
DE-Aktenzeichen 10320191
Offenlegungstag 02.12.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.12.2004
IPC-Hauptklasse B03D 1/004
IPC-Nebenklasse B03D 1/006   
Zusammenfassung Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Reagenzien, die Fettsäurealkylester der Formel
R1CO(O)R2
enthalten, in der R1 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen und R2 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, als biologisch abbaubares Flotationshilfsmittel zur Beeinflussung der Oberflächeneigenschaften von zu flotierenden Feststoffen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft die Verwendung der nachfolgend beschriebenen Reagenzien als Flotationshilfsmittel.

Zur Sortierung feinstkörniger verunreinigter Gemische von Kohlen, Erzen und anderen Feststoffen hat sich die Flotation durchgesetzt. Dabei wird die unterschiedliche Benetzbarkeit verschiedener Stoffe als Trennmerkmal genutzt und durch Zugabe von Flotationsreagenzien zur Feststofftrübe verstärkt. So werden durch Zugabe einer Reagenzkomponente die Oberflächen des zu flotierenden Minerals hydrophobiert, so dass sich dort die in die Trübe eingebrachten Luftblasen anlagern, die in der Regel den Wertstoff aufschwimmen lassen, wonach die an der Flüssigkeitsoberfläche gebildete feststoffbeladene Schaumschicht getrennt von den restlichen Feststoffen abgezogen wird.

In der Vergangenheit wurden zur Flotation von Primär-Rohstoffen wie z. B. Steinkohle Steinkohlenteeröle als Sammler- und Schäumer-Flotationsreagenzien eingesetzt, die einen hohen Anteil biologisch nicht oder nur schwer abbaubarer Substanzen wie Phenole enthielten. Im Laufe der Zeit wurden die als Flotationsreagenzien eingesetzten Steinkohlenteeröle mit hohem aromatischen Anteil durch aliphatische Alkohole und unpolare Kohlenwasserstoff-Fraktionen aus der Petrochemie ersetzt. Auch heute noch sind insbesondere international bei der Kohleflotation einfache Alkohole mit niedrigen Flammpunkten wie z. B. Methylisobutylcarbinol (MIBC) und einige andere Alkohole sowie Polyglykole, und auch Petroleum, Kerosine oder Gas-Öle als Flotationsreagenzien im Einsatz, die aber alle biologisch nur schwer abbaubar sind, wodurch der Einsatz derartiger Reagenzien hinsichtlich der Umweltverträglichkeit beeinträchtigt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zwecks Verwendung als Flotationshilfsmittel Reagenzien zu finden, die biologisch abbaubar und dennoch geeignet sind, die Oberflächeneigenschaften der flotativ zu sortierenden Feststoffe insbesondere bei der Durchführung der Flotation wirkungsvoll zu beeinflussen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit als Flotationshilfsmittel verwendeten Reagenzien gelöst, die im Anspruch 1 gekennzeichnet sind. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Flotationsreagenzien, welche die in Anspruch 1 angegebenen Fettsäurealkylester enthalten bzw. aus Gemischen solcher Ester bestehen, haben den Vorteil, dass sie biologisch abbaubar und damit umweltverträglich sind. Außerdem werden beim Einsatz von Gemischen solcher Flotationsreagenzien, die 1 bis 100 % des in Anspruch 1 angegebenen Fettsäurealkylesters enthalten, die arbeits-, lagerungs- und transportrelevanten Aspekte beim Umgang mit diesen Chemikalien verbessert.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung sind die im Flotationsreagenz bzw. im Flotationshilfsmittel enthaltenen Fettsäurealkylester durch Veresterung von Fettsäuren oder Umesterung vegetabilischer Öle, z. B. Rapsöl hergestellt worden.

Überraschenderweise ist die Effizienz der erfindungsgemäß eingesetzten umweltfreundlichen Flotationsreagenzien, siehe nachfolgende Versuche Nr. 2, gegenüber den bisher eingesetzten schwer abbaubaren Reagenzien bezogen auf das Trennergebnis bzw. Sortierergebnis hoch, wie sich aus nachfolgenden Vergleichsversuchen ergibt:

Verglichen wurden durch die drei Versuchsreihen jeweils Reagenzien-Systeme, die 30 % einer unpolaren Komponente enthalten.

Das heißt: 30 % GO 70 % MIBC (Versuch Nr. 1);

EKOFOL B 7: 30 % Rapsölmethylester, 70 % Alkohole und Ester (Versuch Nr. 2);

EKOFOL 440: 30 % unpolare Fraktion aus der Petrochemie, 70 % Alkohole und Ester (Versuch Nr. 3).

Der erfindungsgemäße Einsatz von Fettsäurealkylestern (im Beispiel Rapsölmethylester Versuch Nr. 2) zeigt im Vergleich zu international gebräuchlichen Mischungen (Versuch Nr. 1) ein deutlich höheres Ausbringen von Kohle und höhere Aschegehalte in den Bergen. Überraschenderweise sind die Aschewerte der Flotationskonzentrate immer noch geringer und das Ausbringen an Kohle immer noch geringfügig höher als beim Einsatz des jahrzehntelang optimierten EKOFOL 440 (Versuch Nr. 3).


Anspruch[de]
  1. Verwendung von Reagenzien, die Fettsäurealkylester der Formel R1CO(O)R2 enthalten, in der R1 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen und R2 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, als Flotationshilfsmittel zur Beeinflussung der Oberflächeneigenschaften von zu flotierenden Feststoffen.
  2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Flotationshilfsmittel enthaltenen Fettsäurealkylester durch Veresterung von Fettsäuren oder Umesterung vegetabilischer Öle hergestellt sind.
  3. Verwendung von Reagenzien-Gemischen, die 1 bis 100 Fettsäurealkylester des Anspruchs 1 enthalten, als Flotationshilfsmittel.
  4. Verwendung von Reagenzien, die vorzugsweise 20 bis 50 Fettsäurealkylester des Anspruchs 1 enthalten, als Flotationshilfsmittel.
  5. Verwendung der Reagenzien nach einem der Ansprüche 1 bis 4 bei der pneumatischen Flotation als Flotationshilfsmittel insbesondere als unpolare Komponente (Sammler) insbesondere bei der Kohleflotation.
  6. Verwendung von Fettsäurealkylestern des Anspruchs 1 in der Flotation zur Modifikation der Schaumstruktur.
  7. Verwendung von Fettsäurealkylestern des Anspruchs 1 zur Flotation in Gemischen von Fettsäuren als Lösungsvermittler.
Es folgt kein Blatt Zeichnungen






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