BR112012017237B1 - uso de uma composição compreendendo reagente de flotação para minérios de ferro e processo para a flotação inversa de minério de ferro - Google Patents

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Abstract

"reagente de flotação para minérios de ferro contendo magnetita e/ou hematita". a presente invenção refere-se ao uso de uma composição, contendo a) pelo menos um éster de aminoalcoxilato da fórmula (1) ou um saldo mesmo, a, b, independentemente de um outro representam um radical c2- a cs-alquileno; r1 representa um radical c8- a c24-alquila ou alquenila; r2, r3 r4 independentemente uns dos outros representam h ou um radical c8- a c24-acila, com a condição, de que pelo menos um dos radicais r2 r3 ou r4 represente um radical c8- a c24-acila; x, y, z independentemente uns dos outros representam um número inteiro de 0 a 50 com a condição, de que x + y + z seja um número inteiro de 1 a 100 e b) um composto da fórmula dnhz, na qual d representa um radical hidrocarboneto com 1 a 50 átomos de carbono, que pode conter ou um átomo de oxigênio ou um átomo de oxigênio e um átomo de nitrogênio, em quantidades de 1 o a 5.000 g/toneladas como acumulador na flotação inversa de minério de ferro, o qual contém magnetita, hematita ou ambos.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para USO DE UMA COMPOSIÇÃO COMPREENDENDO REAGENTE DE FLOTAÇÃO PARA MINÉRIOS DE FERRO E PROCESSO PARA A FLOTAÇÃO INVERSA DE MINÉRIO DE FERRO.
A presente invenção refere-se ao uso de coletores no tratamento de flotação de minério de ferro, o qual contém magnetita e/ou hematita.
Muitos minérios e minerais que ocorrem naturalmente contêm silicatos como mineral acessório indesejado. Nesses são incluídos, além de minério de ferro, calcita, minério de fosfato e feldspato. Especialmente no minério de ferro, o teor de silicato diminui a qualidade do minério de ferro e incomoda na produção de ferro. Para obter minério de ferro de alta qualidade, é interessante diminuir o teor de silicato do minério de ferro abaixo de 2%. Habitualmente, o minério de ferro, além da separação magnética, é separado do silicato por meio de flotação inversa. Para esse fim, o minério de ferro moído é juntado com água e reagentes de flotação em uma célula de flotação, sendo que o silicato é distribuído com a espuma usando um coletor, enquanto o minério de ferro permanece na chamada turvação.
Como coletores de silicato utilizam-se, por exemplo, aminas graxas, aminas de éter alquílico e diaminas de éter alquílico. Essas são conhecidas pelo nome comercial Flotigam®.
Aminas de éter alquílico e diaminas de éter alquílico são usadas, na maioria, em suas formas parcialmente neutralizadas como acetatos parciais, tal como descrito na US-4.319.987. A razão para isso é sua melhor solubilidade na turvação.
A US 6.076.682 descreve o uso combinado de monoamina de éter alquílico com diamina de éter alquílico para a flotação do silicato a partir de minério de ferro.
Na WO 00/62937 é publicado o uso de aminas quaternárias para a flotação de minério de ferro.
Na WO-93/06935 é descrito o efeito sinergístico de aminas de éter e acumuladores aniônicos para a flotação de minério de ferro.
A flotação de silicato, entre outras, a partir de minério de ferro,
Segue-se folha 1 a/8
Petição 870190030986, de 01/04/2019, pág. 5/14
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Petição 870190030986, de 01/04/2019, pág. 6/14
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A DE-A-10 2006 010 939 publica o uso de um composto da fórmula (!)
R1-O-R2-NH(2^)-[(R3)n-H]m (I) na qual R1 corresponde a um grupo hid roca rboneto com 1 a 40 átomos de carbono, R2 corresponde a um grupo hidrocarboneto com 2 a 4 átomos de carbono, bem como R corresponde a um grupo alcóxi, n é um número entre 1 e 50, bem como m é 1 ou 2, como reagente de flotação na flotação de silicato.
Os acumuladores conhecidos no estado da técnica para a flotação de minério de ferro apresentam uma seletividade e rendimento insuficiente, especialmente quando os minérios de ferro, que contêm magnetita e/ou hematita, devem ser separados de silicates como mineral auxiliar.
O objetivo da presente invenção foi, dessa maneira, encontrar um acumulador aperfeiçoado para a flotação inversa de minério de ferro, o qual flota os silicates de forma mais seletiva.
O objetivo da presente invenção é, dessa maneira, o uso de uma composição, contendo
A) pelo menos um éster de aminoalcoxilato da fórmula (1) ou um sal do mesmo | A~OH—R4 \ /2
R1---M-'-' ---Q_|__R2
I A--OH—R3 k /y (D na qual
A, B independentemente um do outro, representam um radical C2- a C5-alquileno
R1 representa um radical C8- a C24-alquila ou alquenila
R2, R3, R4 independentemente uns dos outros, representam H ou um radical C8- a C24-acila, com a condição, de que pelo menos um dos radicais R2, R3 ou R4 represente um radical C8- a C24-acila,
3/8 x, y, z independentemente uns dos outros, representam um número inteiro de 0 a 50 com a condição, de que x + y + z representem um número inteiro de 1 a 100 e
B) um composto da fórmula D-NH2, na qual D representa um radical hidrocarboneto com 1 a 50 átomos de carbono, que pode conter ou um átomo de oxigênio ou um átomo de oxigênio e um átomo de nitrogênio, em quantidades de 10 a 5.000 g/tonelada como acumulador na flotação inversa de minério de ferro, o qual contém magnetita, hematita ou ambos.
Um outro objetivo da invenção é um processo para a flotação inversa de minério de ferro, o qual contém magnetita, hematita ou ambos, em que uma composição, contendo
A) pelo menos um éster aminoalcoxilato da fórmula (1) ou um sal do mesmo ( A— O—j—R4 \ Zz
R1---Ν' -'N—(-A-—O-^-R2
I A--OH—R3 \ /y (1) na qual
A, B independentemente um do outro, representam um radical C2- a C8-alquileno
R1 um radical C8- a C24-alquila ou alquenila
R2, R3, R4 independentemente uns dos outros, representam H ou um radical C8- a C24-acila, com a condição, de que pelo menos um dos radicais R2, R3 ou R4 represente um radical C8- a C24-acila, x, y, z independentemente uns dos outros, representam um número inteiro de 0 a 50 com a condição, de que x + y + z representem um número inteiro de 1 a 100 e
4/8
B) um composto da fórmula D-NH2, na qual D representa um radical hidrocarboneto com 1 a 50 átomos de carbono, que pode conter ou um átomo de oxigênio ou um átomo de oxigênio e um átomo de nitrogênio, em quantidades de 10 a 5.000 g/tonelada, entra em contato com o minério de ferro.
A composição de A) e B) também é designada, a seguir, como acumulador de acordo com a invenção.
A) e/ou B) podem ser usados tal como representado ou em forma de seus sais, que podem ser obtidos através da reação de A) e/ou B) com ácidos, por exemplo, ácido acético ou ácido clorídrico.
A proporção dos componentes do acumulador A:B encontra-se preferencialmente entre 98:2 e 2:98 de acordo com o peso, especialmente entre 70:30 e 30:70 de acordo com o peso.
Em uma modalidade particularmente preferida, o acumulador de acordo com a invenção é livre de compostos de amônio quaternário, que compreendem pelo menos um radical orgânico com 8 a 36 átomos de carbono ligado ao átomo de amônio-nitrogênio, opcionalmente contendo heteroátomos. Por um composto de amônio quaternário deve ser entendido o composto, que não porta qualquer átomo de hidrogênio no átomo de amônio-nitrogênio, mas sim, naquele no qual o átomo de amônio-nitrogênio está ligado a quatro átomos de carbono. Por essa modalidade particularmente preferida não se entende, dessa maneira, a modalidade, na qual ou o composto da fórmula 1 ou o composto B) da fórmula D-NH2 ou ambos estão presentes como sais mono- ou diamônio. Esses sais mono- ou diamônio portam pelo menos um átomo de hidrogênio no átomo de amônio-nitrogênio.
O componente B) também pode ser usado como sal, por exemplo, como acetato. No caso do componente B) do acumulador de acordo com a invenção, trata-se preferencial mente de um ou vários dos compostos das fórmulas (II) a (IV). Esses compostos são
R9-O-R5-NH2 (II), no qual R9 corresponde a um grupo hidrocarboneto com 1 a 40, preferencialmente 8 a 32 átomos de carbono e R5 corresponde a um grupo hidrocar
5/8 boneto alifático com 2 a 4 átomos de carbono;
R6-O-R7-NH-R8-NH2 (111), no qual R6 corresponde a um grupo hidrocarboneto com 1 a 40, preferencialmente 8 a 32 átomos de carbono, R7 e R8 corresponde a um ou diferente grupo hidrocarboneto alifático com 2 a 4 átomos de carbono;
R13-NH2 (IV), no qual R13 corresponde a um grupo hidrocarboneto com 1 a 40, preferencialmente 8 a 32 átomos de carbono.
R1 representa preferencialmente um grupo alquila ou alquenila linear ou ramificado, o qual compreende 10 a 22 átomos de carbono. Particularmente preferidos para R1 são radicais isodecila, isotridecila, dodecila, alquila graxa de coco, bem como de alquila graxa esteárica. Em modalidade preferida, R1 representa uma secção de cadeia alquila e alquenila, que é derivada de ácido graxo de óleo de coco, ácido graxo de óleo de palma, ácido graxo sebácico, ácido oleico, ácido graxo de óleo de Tall ou ácido graxo de óleo de colza.
R2, R3, R4 representam, independentemente um do outro, radicais acila com 8 a 24 átomos de carbono. Os radicais acila compreendem preferencial mente 10 a 18 átomos de carbono. Eles podem ser lineares ou ramificados. Os radicais acila podem ser saturados ou insaturados. Radicais acila preferidos são radicais estearoíla e oleoíla.
R6, R9, R13 representam, independentemente uns dos outros, preferencialmente um grupo alquila ou alquenila linear ou ramificado, o qual contém 8 a 18 átomos de carbono. Particularmente preferidos para R6, R9, R são radicais 2-etil-hexila, isononila, isodecila e isotridecila, bem como dodecila.
R5, R7, R8 representam, independentemente uns dos outros, grupos alquileno com 2, 3 ou 4 átomos de carbono, especialmente grupos etileno ou propileno.
A representa especialmente ou um grupo etileno-(-C2H4-), um grupo propileno-(-C3H6-) ou um grupo butileno (-C4H8-). Preferencialmente, A representa um grupo etileno.
6/8
B representa especialmente ou um grupo etileno-(-C2H4-), um grupo propileno-ÇCsHe-) ou um grupo butileno (-C4H8-). Preferencialmente, B representa um grupo isopropileno.
x, y e z somam preferencial mente um número inteiro de 15 a 30, especialmente 20 a 25.
Em uma modalidade preferida, o éster aminoalcoxilato, que perfaz o componente A), está presente em forma de seus sais mono- ou diamônio, que são obtidos através de neutralização tanto como ácidos orgânicos, como também minerais.
O uso do reagente de flotação de acordo com a invenção pode ser efetuado também em combinação com espumadores e impelentes, tais como são conhecidos do estado da técnica. Para evitar, que na flotação inversa o minério de ferro seja descarregado junto, acrescentam-se preferencialmente polissacarídeos hidrófilos, tais como, por exemplo, amido modificado, carboximetilcelulose ou goma arábica em dosagens de 10 a 1.000 g/l como impelente.
A flotação de silicato é preferencialmente efetuada em um pH de 7 a 12, especialmente 8 a 11, a qual é ajustada, por exemplo, com hidróxido de sódio.
Exemplos
A seguinte tabela mostra os resultados flotativos do acumulador de acordo com a invenção em comparação com o reagente padrão. Foram realizados testes de flotação em um minério de ferro, o qual continha magnetita e hematita.
A) Composição do minério de ferro magnetita 59% em peso hematita 25% em peso (outros componente) 16% em peso
B) Composição do acumulador
Acumulador 1 (comparação)
Acetato de Cio-alquiloxipropilamina da fórmula (II), em que R9 representa um grupo decila e R5 representa um grupo propila.
7/8
Acumulador 2 (comparação)
Mistura de cloreto de dicocoalquildimetilamônio e cocoalquilpropilenodíamina etoxilada, esterificados com ácido oleico (correspondendo à fórmula 1 com A = etileno, B = propileno, R1 = alquila graxa de coco, R2, R3, R4 = oleoíla, x, y, z na soma de 50) na proporção de peso de 1:1.
Acumulador 3 (comparação)
Acetato de C10-alquiloxidipropilenodiamina da fórmula (III), em que R6 representa um grupo decila, R7 e R8 representam um grupo propila.
Acumulador 4 (de acordo com a invenção)
Mistura de 50% em peso, de um composto da fórmula 1, na qual
A representa etileno
B representa propileno
R1 representa alquila graxa de coco
R2 representa oleoíla
R3 representa oleoíla
R4 representa oleoíla x, y, z na soma é 50 e 50% em peso, de acetato de Ci0-alquiloxipropilamina da fórmula (II), na qual R9 representa um grupo decila e R5 representa um grupo propila.
Acumulador 5 (comparação)
Mistura de 20% em peso, de cloreto de dicocoalquildímetilamônio, 30% em peso, de C10-alquiloxidipropilenodiamina da fórmula (111), em que R6 representa um grupo decila, R7 e R8 representam um grupo propila e 50% em peso, de cocoalquilpropilenodiamina etoxilada, esterificados com ácido oleico (correspondendo à fórmula 1 com A = etileno, B = propileno, R1 = alquila graxa de coco, R2, R3, R4 = oleoíla, x,y,z na soma, 50).
8/8
Tabela 1:
Eficácia do acumulador de acordo com a invenção em comparação com o estado da técnica
Exemplo Acumulador Dosagem [g/t] Aplicação de Fe [%] Teor de Fe [%]
1 (V) 1 70 86,5 66,8
2(V) 1 80 84,6 67,5
3(V) 1 90 82,1 68
4(V) 2 70 86,4 67,2
5(V) 2 80 84,3 67,8
6(V) 2 90 81,5 68,2
7(V) 3 70 85,7 67,6
8(V) 3 80 83,9 68,2
9(V) 3 90 82,1 68,5
10 4 80 84,9 68,3
11 4 80 84,9 68,3
12 4 90 81,9 68,8
13(V) 5 70 86,2 67,5
14 (V) 5 80 84,6 68,1
15(V) 5 90 82,3 68,6
Aplicação de Fe = m(Fe no concentrado)/m(Fe na flotação). 100% 5 m(Fe no concentrado) = teor de Fe no concentrado.m(concentrado)/100% m(Fe na flotação) = teor de Fe na flotação - m(flotação)/100%.
O teor de Fe no concentrado foi determinado analiticamente.

Claims (20)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Uso de uma composição, caracterizada pelo fato de que compreende:
    A) pelo menos um éster de amino alcoxilato da fórmula (1) ou um sal do mesmo | A--OH—R4
    I z ri---(-A---O-)^-R2
    I A--OH—R3 /y (1) na qual
    A, B independentemente um do outro, são um radical C2 a Cs alquileno,
    R1 é um radical Cs a C24 alquila ou alquenila,
    R2, R3, R4 independentemente uns dos outros, são H ou um radical Cs a C24 acila, com a condição de que pelo menos um dos radicais R2, R3 ou R4 é um radical Cs a C24 acila, x, y, z independentemente uns dos outros, são um número inteiro de 0 a 50, com a condição de que x + y + z é um número inteiro de 1 a 100, e
    B) um composto da fórmula D-NH2, no qual D é um radical hidrocarboneto com 1 a 50 átomos de carbono e que pode conter ou um átomo de oxigênio ou um átomo de oxigênio e um átomo de nitrogênio, em quantidades de 10 a 5.000 g/tonelada como coletor na flotação inversa de minério de ferro, o qual contém magnetita, hematita ou ambos.
  2. 2. Uso de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que R1 é um radical alquila ou alquenila com 10 a 22 átomos de carbono.
  3. 3. Uso de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que R1 é um radical isodecila, isotridecila, dodecila ou oleila ou é uma secção da cadeia alquila e alquenila, que é derivada de ácido graxo de
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    2/4 óleo de coco, ácido graxo de óleo de palma, ácido graxo sebácico, ácido graxo de óleo tall ou ácido graxo de óleo de colza.
  4. 4. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que R2, R3, R4 independentemente uns dos outros, são radicais acila com 10 a 18 átomos de carbono.
  5. 5. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que R2, R3, R4 independentemente uns dos outros, são radicais cocoíla, estearoíla e oleoíla.
  6. 6. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o componente B é selecionado de compostos das fórmulas
    R9-O-R5-NH2 (II), no qual R9 é um grupo hidrocarboneto com 1 a 40, preferencialmente 8 a 32 átomos de carbono e R5 corresponde a um grupo hidrocarboneto alifático com 2 a 4 átomos de carbono;
    R6-O-R7-NH-R8-NH2 (III), no qual R6 é um grupo hidrocarboneto com 1 a 40, preferencialmente 8 a 32 átomos de carbono, R7 e R8 são um grupo hidrocarboneto alifático ou grupos hidrocarboneto alifático diferentes com 2 a 4 átomos de carbono;
    R13-NH2 (IV), no qual R13 é um grupo hidrocarboneto com 1 a 40, preferencialmente 8 a 32 átomos de carbono.
  7. 7. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que R6, R9, R13 independentemente uns dos outros, são um grupo alquila ou alquenila com 8 a 18 átomos de carbono.
  8. 8. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que R6, R9, R13 são radicais 2-etil-hexila, isononila, isodecila e isotridecila e dodecila.
  9. 9. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que A é um grupo etileno (-C2H4-), um grupo propileno (-C3H6-) ou um grupo butileno (-C4H8-), preferencialmente, A é um grupo etileno.
    Petição 870190030986, de 01/04/2019, pág. 8/14
    3/4
  10. 10. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que B é um grupo etileno (-C2H4-), um grupo propileno (-C3H6-) ou um grupo butileno (-C4H8-).
  11. 11. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a soma de x, y e z fornece um número inteiro de 15 a 30.
  12. 12. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o coletor de acordo com a invenção é livre de compostos de amônia quaternária, que compreendem pelo menos um radical orgânico que está ligado ao átomo de amônio-nitrogênio, opcionalmente contendo heteroátomos, e com 8 a 36 átomos de carbono.
  13. 13. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que é para a flotação de silicato de minério de ferro em combinação com um outro coletor de silicato contendo nitrogênio, em um pH de 7 a 12, em que o outro coletor é selecionado do grupo das aminas de éter alquílico, diaminas de éter alquílico, alquilaminas ou sais de amônia quaternário.
  14. 14. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que é para o enriquecimento de minério de ferro.
  15. 15. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que é na flotação de silicato de minério de ferro.
  16. 16. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que é na flotação de silicato.
  17. 17. Uso do reagente de flotação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que é em combinação com espumas e impelentes.
  18. 18. Uso do reagente de flotação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de que está em uma faixa de pH de 7 a 12.
  19. 19. Uso do reagente de flotação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato de que está em quantidades de 0,01 a 1,0 kg por tonelada de minério bruto.
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  20. 20. Processo para a flotação inversa de minério de ferro que compreende magnetita, hematita ou ambos, caracterizado pelo fato de que é pelo contato do minério de ferro com uma composição compreendendo:
    A) pelo menos um éster de amino alcoxilato da fórmula (1) ou um sal do mesmo | A--O~)—R4
    I z
    R1-----O-R2
    I A--OH—R3 ' /y (1) no qual
    A, B independentemente um do outro, são um radical C2 a Cs alquileno
    R1 é um radical Cs a C24 alquila ou alquenila
    R2, R3, R4 independentemente uns dos outros, são H ou um radical Cs a C24 acila, com a condição de que pelo menos um dos radicais R2, R3 ou R4 é um radical Cs a C24 acila, x, y, z independentemente uns dos outros, são um número inteiro de 0 a 50, com a condição de que x + y + z é um número inteiro de 1 a 100, e
    B) um composto da fórmula D-NH2, no qual D é um radical hidrocarboneto com 1 a 50 átomos de carbono e que pode conter ou um átomo de oxigênio ou um átomo de oxigênio e um átomo de nitrogênio, em quantidades de 10 a 5.000 g/tonelada de minério de ferro
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