BR112014009561B1 - composição de coletor, e, método para recuperação de pelo menos um mineral de valor a partir de um minério contendo o dito pelo menos um mineral de valor - Google Patents

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Abstract

COMPOSIÇÃO DE COLETOR, E, MÉTODO PARA RECUPERAÇÃO DE PELO MENOS UM MINERAL DE VALOR A PARTIR DE UM MINÉRIO CONTENDO O DITO PELO MENOS UM MINERAL DE VALOR Formulações para composições de coletor de minerais de valor compostas de pelo menos um primeiro coletor selecionado a partir de um sal de amônio orgânico de um ácido orgânico contendo enxofre; e pelo menos um segundo coletor selecionado de coletores neutros e/ ou sais de amônio orgânicos de ácidos orgânicos que contêm enxofre, de forma que o segundo coletor é diferente do referido primeiro coletor, são fornecidas no presente, juntamente com métodos para fazer e usar a mesma.

Description

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO Campo da invenção
[0001] O assunto divulgado refere-se geralmente a formulações de composições de coletor utilizadas na recuperação de minerais de valor de corpos minerais de minério. Mais particularmente, o assunto divulgado refere- se a composições de coletor orgânicas contendo enxofre e métodos para usar as mesmas.
Estado da técnica
[0002] A flotação de espuma é um processo utilizado para beneficiamento de minérios contendo minerais valiosos, muitas vezes referidos como "minerais de valor". Mineral(ais) de valor refere-se ao metal, metais, minerais ou minerais, que são o objeto principal do processo de flotação, ou seja, os metais e minerais de onde se é desejável remover as impurezas.
[0003] O processo típico de flotação de espuma envolve misturar uma pasta líquida que contém partículas de minério do chão moídas finamente com um agente para espumar ou de espuma para produzir uma espuma. Partículas de minério que contêm o valor mineral(s) preferencialmente são atraídas para a espuma por causa de uma afinidade entre a espuma e o mineral exposto nas superfícies das partículas de minério. Os minerais de valor então são coletados, separando-os da espuma. Reagentes químicos, referidos como "coletores", são comumente adicionados ao processo de flotação de espuma para efetuar a separação. Certas teoria e prática indicam que o sucesso de um processo de flotação de minérios de sulfeto e metais preciosos metais é dependente dos coletores que lhes conferem a hidrofobicidade seletiva ao mineral de valor separado de outros minerais. Ver, por exemplo, a totalidade do que é incorporada por referência no documento Patente n° US 4.584.097.
[0004] Outros reagentes, tais como "agentes de espuma", podem ser adicionados ao processo para proporcionar uma fase de espuma básica adequada para capturar os valores minerais hidrófobos e facilitar a separação e a recuperação do mesmo. Certos outros reagentes, referidos como "modificadores", podem ser utilizados para melhorar a separação e recuperação dos desejado de minerais e/ou metais. Modificadores, que incluem os reguladores de pH, podem ser usados para modificar e controlar o pH da polpa de minério, a fim de melhorar a separação e recuperação dos minerais e/ou metais desejados. Em alguns casos, compostos referidos como "ativadores", como o sulfato de cobre, podem ser usados para ativar um certo valor de mineral de sulfureto a fim de reforçar o revestimento de coletor sobre este mineral de sulfeto.
[0005] A flotação de espuma é especialmente útil para separar minerais de valor finamente moídos da ganga associada ou para a separação de minerais de valor um do outro. Devido a grande escala em que operações de mineração são normalmente realizadas e a grande diferença em valor entre os minerais desejados e a ganga associada, mesmo relativamente pequenos aumentos na eficiência de separação proporcionam ganhos substanciais de produtividade. Além disso, as grandes quantidades de produtos químicos utilizados em processamento mineral e mineração impõe um desafio significativo em termos de saúde e segurança para os seres humanos e o meio ambiente. Consequentemente, a indústria está continuamente procurando alternativas eficazes que aumentam a segurança ao mesmo tempo, diminuindo o impacto sobre o meio ambiente.
[0006] Atualmente, uma grande variedade de orgânicos de enxofre- contendo compostos, tais como xantatos, ditiofosfatos, ditiocarbamatos, etc., são utilizados como coletores na recuperação por flotação de minerais de valor de sulfeto e metais preciosos. Um pensamento existente sobre tais compostos é que tanto o ácido livre ou a qualquer sal do ácido pode ser utilizado em flotação, e que todos os sais e ácidos livres são equivalentes. Em outras palavras, acredita-se que um sal de sódio de um ácido orgânico contendo enxofre pode ser substituído com um sal de cálcio ou um sal inorgânico de amônio e substancialmente obter o mesmo resultado. Além disso, a maioria dos coletores com base em sais orgânicos contendo enxofre é aquosa e é de sais de sódio ou potássio ácido que contém enxofre. Desta forma quando nomes de coletores são mencionados, tais como um xantato ou ditiofosfatos, é em referência a um de sódio, amônio inorgânico ou sal de potássio.
[0007] O coletor comumente usado, ácido xântico, é um composto iônico que é produzido e transportado como sais sólidos de sódio ou de potássio de ácido xântico, comumente conhecidos como xantatos, e são usados como soluções aquosas no local da mina. Embora tenham mostrado valor em processos de mineração, xantatos oxidam e hidrolisam na presença de água, assim liberando subprodutos perigosos. O xantato sólido pode representar um risco de incêndio. Outros coletores iônicos comuns solúveis em água apresentam riscos semelhantes, em grau variável.
[0008] Frequentemente é vantajoso misturar dois ou mais coletores para uso em um processo de flotação de espuma. Estas misturas podem ser dois ou mais coletores iônicos aquosos, ou misturas de coletores iônicos com coletores oleosos de carga neutra (conhecidos aqui como "coletores neutros").As últimas misturas muitas vezes são preferidas por causa de certas características. No entanto, formulações de coletores aquosos iônicos e coletores neutros não aquosos em geral apresentam um desafio significativo, já que estas formulações são muitas vezes incompatíveis, instáveis e geram subprodutos tóxicos, como gases ou espécies aquosas ou precipitados, posando assim significativos riscos ambientais e de saúde. Estas fórmulas também são fisicamente instáveis, ou seja, separam-se em fases e geram precipitados, minimizando assim os tipos de composições que podem ser feitas usando combinações de coletores iônicos aquosos e coletores neutros aquosos e, assim, negando ou minimizando vantagens sinérgicas. Na verdade, alguns coletores aquosos não podem ser misturados com coletores neutros de maneira alguma, por exemplo, xantatos, já que resultam em compostos quimicamente instáveis que geram subprodutos tóxicos.Da mesma forma, alguns coletores neutros não podem ser misturados com coletores aquosos de maneira alguma, por exemplo, formiatos de dialquil xantógeno.
[0009] Muitas formulações que contêm dois ou mais coletores iônicos, ou misturas de coletores iônicos com coletores de carga neutra, utilizam ainda diluentes e agentes de acoplamento para garantir a compatibilidade.Esses diluentes e agentes de acoplamento podem ser perigosos. De fato, em alguns casos, formulações compatíveis não podem ser preparadas sem diluição significativa e/ou introdução de agentes de acoplamento indesejáveis; mesmo assim, apenas uma variedade pequena de formulações é praticável. A presença de água nestas formulações pode causar reações colaterais indesejáveis, gerar espécies que são tóxicas e perigosas e apresentam um desafio para transporte das mesmas.
[00010] Muitas formações de coletor atuais contêm água, que reduz o coletor ativo disponível e contribui significativamente para os custos de transporte. Tendo em conta o recente aumento no custo do combustível, a relação custo-benefício do transporte e poupança de energia é importante no desenvolvimento de alternativas para coletores atuais.
[00011] Tendo em conta o precedente, há uma necessidade na técnica de desenvolver uma formulação coletora estável que ofereça economia de custos, bem como a redução de riscos para os seres humanos e o meio ambiente. Os inventores da presente invenção acreditam que o objeto revelado e aqui reivindicado é uma resposta para estas necessidades.
Sumário da Invenção
[00012] As composições de coletores de minerais de valor compostas de sais orgânicos de amônio de ácidos orgânicos que contêm enxofre, conforme descritas neste documento, são alternativas práticas, economicamente atrativas e ambientalmente amigáveis comparadas aos atuais coletores iônicos aquosos tais como sais de metais alcalinos de ácidos orgânicos que contém enxofre. Consequentemente, as composições de coletor da presente invenção oferecem muitas vantagens, incluindo manipulação mais fácil, bem como redução de custos para enviar as composições para usinas siderúrgicas remotas. As composições de coletor da invenção atual também apresentam alta compatibilidade física e estabilidade química, (ou seja, não há gases tóxicos, subprodutos ou precipitados gerados) e não requer o uso de agentes de ligação perigosos ou diluentes. Além disso, as composições de coletor da presente invenção exibem um perfil ambiental mais seguro e mais benigno, em comparação com coletores atualmente conhecidos e utilizados. Mais importante, e como mostrado em mais detalhes abaixo, as composições de coletor da presente invenção surpreendentemente apresentam melhoria da recuperação de minerais de valor.
[00013] Nesse sentido, em um aspecto a presente invenção é direcionada para uma composição de coletor que inclua: a) um primeiro coletor composto por um sal de amônio primário, secundário, terciário ou quaternário orgânico de um ácido orgânico contendo enxofre selecionado do grupo constituído por ácidos ditiosfofóricos de hidrocarbil, ácidos monotiofosfórico de hidrocarbil, mercaptobenzotiazóis, ácidos xânticos de hidrocarbil, ácidos ditiocarbâmicos de hidrocarbil, ácidos tioglicólicos de hidrocarbil, ácidos tritiocarbônicos de hidrocarbil, ácidos ditiofosfóricos de hidrocarbil e ácidos monotiofosfínicos de hidrocarbil; e b) pelo menos um segundo coletor, segundo coletor este selecionado a partir do grupo de coletores neutros e sais de amônio orgânicos de ácidos orgânicos que contêm enxofre, em que o sal de amônio orgânico de um ácido que contém enxofre do segundo coletor é diferente do referido primeiro coletor, em que quando o primeiro coletor compreende um primário ou secundário sal de amônio de um ácido orgânico contendo enxofre e o coletor segundo é um coletor neutro, o coletor neutro é selecionado de um grupo composto por tionocarbamatos de diidrocarbil, tioureias diidrocarbil, sulfetos de diidrocarbil, ditiocarbamatos de triidrocarbil, ditiocarbamatos de N-hidrocarbil-S-hidrocarbil, guanidinas diidrocarbil, ditiofosfinatos de S-hidrocarbil, ditiofosfatos de S-hidrocarbil, mercaptobenzotiazóis S-hidrocarbil, monotiosfosfatos de O-hidrocarbil e monotiofosfinatos de O-hidrocarbil.
[00014] Em outro aspecto, a presente invenção destina-se a fornecer métodos para se recuperar pelo menos um mineral de valor de um corpo de minerais de minério, através da moagem de um minério que contém pelo menos um mineral de valor para formar minério do solo; formar uma pasta fluida que compreende o minério do solo; misturar uma quantidade eficaz de uma composição de coletor conforme descrito neste documento com pelo menos um dos minérios do solo, pasta fluida e combinações; gerar uma espuma com a pasta fluida; e recuperar pelo menos um mineral de valor da espuma.
[00015] Estes e outros objetos, características e vantagens desta invenção se tornarão aparentes da seguinte descrição detalhada de determinadas modalidades da invenção tomada em conjunto com os exemplos que a acompanham.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES DA INVENÇÃO
[00016] A presente invenção refere-se geralmente às composições de coletor usadas na recuperação de minerais de valor de um minério e os processos de flotação de espuma empregando essas composições. Em geral, minérios contêm, entre outros, minerais "de valor" e "sem valor". Neste contexto, o mineral(s) "de valor" refere-se ao metal, metais, mineral ou minerais que são o objeto principal do processo de flotação, ou seja, os metais e minerais de onde se é desejável remover as impurezas. Exemplos de metais de interesse incluem, mas não estão limitados a, ouro, prata, platina, paládio e outros metais do grupo platina, cobre, cobalto, níquel, chumbo, zinco, molibdênio, bem como suas combinações. O termo mineral "sem valor" refere-se ao metal, metais, mineral ou minerais para o qual a remoção do mineral de valor é desejada, ou seja, impurezas no mineral de valor. Um mineral sem valor não é necessariamente descartado e pode ser considerado um mineral de valor em um processo subsequente.
[00017] Embora qualquer minério possa ser submetido aos processos e às composições de coletor descritas aqui, o assunto divulgado normalmente se refere a minérios básicos de sulfeto e minérios de metais preciosos. Exemplos de tais minérios incluem, mas não estão limitados a, minérios de Cu-Mo, minérios de Cu-Au, minérios primários Au, minérios de metal do grupo da platina (PGM), minérios de Cu, Ni minérios e minérios polimetálicos complexo contendo Pb, Zn, Cu e Ag.
[00018] Em algumas modalidades, as composições de coletor incluem um primeiro coletor e pelo menos um segundo coletor. Um ou mais segundos coletores podem ser usados na composição. Um ou mais coletores neutros, um ou mais compostos orgânicos de amônio e combinações de um ou mais coletores neutros e um ou mais compostos orgânicos de amônio podem ser usados.Em algumas modalidades, as composições de coletor podem incluir um ou mais aditivos.
[00019] A composição de coletor é, de preferência, substancialmente isenta de água e substancialmente livre de sais inorgânicos. A frase "substancialmente isenta de água" neste documento abrange composições que incluem ao menos de 10% de água em peso. Por exemplo, composições que seriam consideradas substancialmente livres de água podem incluir menos de 10% de água em peso, por exemplo, 7%; 5%; 4%; 3,5%, 3,0%, 2,75%, 2,5%, 2,0%, 1,5%, 1,0%, 0,5% ou 0,1% de água em peso, 100ppm e afins. Composições mais de preferência contem menos de 1% de água em peso, ainda mais de preferência menos de 0,1% de água em peso.
[00020] A frase "substancialmente livre de sais inorgânicos" tal como é aqui usada engloba composições de coletor que incluem menos do que 5% de sal inorgânico em peso. Por exemplo, o coletor de composições que seriam consideradas substancialmente livres de sal inorgânico pode incluir menos de 5% de sal inorgânico em peso, por exemplo, 4%; 3,5%, 3,0%, 2,75%, 2,5%, 2,0%, 1,5%, 1,0%, 0,5% ou 0,1% em peso, 100ppm e afins.
[00021] Em algumas modalidades, as composições de coletor incluem um primeiro coletor compreendendo um sal orgânico de amônio primário, secundário, terciário ou quaternário de um ácido orgânico que contém enxofre e pelo menos um segundo coletor. O ácido orgânico que contem enxofre do sal orgânico de amônio pode ser selecionado a partir de ácidos ditiofosfóricos de hidrocarbil, ácidos monotiofosfóricos de hidrocarbil, mercaptobenzotiazóis, ácidos xânticos de hidrocarbil, ácidos ditiocarbâmicos de hidrocarbil, ácidos tioglicólicos de hidrocarbil, ácidos tritiocarbônicos de hidrocarbil, ácidos ditiofosfínicos de hidrocarbil e ácidos monotiofosfínicos de hidrocarbil; e Quando o segundo coletor é um sal orgânico de amônio de um ácido que contém enxofre, o segundo coletor é diferente do referido primeiro coletor.
[00022] Quando o primeiro coletor compreende um sal orgânico de amônio primário ou secundário de um ácido orgânico que contem enxofre e o segundo coletor é um coletor neutro, o coletor neutro é selecionado do grupo constituído por tionocarbamatos de diidrocarbil, tioureias diidrocarbil, sulfetos de diidrocarbil, ditiocarbamatos de triidrocarbil, ditiocarbamatos de N-hidrocarbil-S-hidrocarbil, guanidinas de diidrocarbil, ditiofosfinatos de S- hidrocarbil, ditiofosfatos de S-hidrocarbil, mercaptobenzotiazóis S- hidrocarbil, monotiofosfatos de O-hidrocarbil e monotiofosfinatos de O- hidrocarbil.
[00023] Em uma modalidade preferida, o primeiro coletor na composição de coletor de preferência inclui um sal orgânico de amônio de um ácido que contém enxofre de acordo com a fórmula I: em que: AN- é um ânion de um ácido orgânico que contém enxofre selecionado a partir do grupo que consiste em ácidos ditiofosfóricos de hidrocarbil, ácidos monotiofosfóricos de hidrocarbil, mercaptobenzotiazóis, ácidos xânticos de hidrocarbil, ácidos ditiocarbâmicos de hidrocarbil, ácidos tioglicólicos de hidrocarbil, ácidos tritriocarbônicos de hidrocarbil, ácidos ditiofosfínicos de hidrocarbil e ácidos monotiofosfínicos de hidrocarbil; Ra é um grupo hidrocarbil compreendendo de 1 a 16 átomos de carbono, opcionalmente substituídos por um grupo -OH e/ou um ou mais grupos - (YR')n-YR”, em que n = 0 a 3, Y é O, NR"' ou S, R’ é um grupo alquileno ou arileno contendo 1 a 12 átomos de carbono, R" e R"' são, cada um, independentemente, H ou um grupo hidrocarbil contendo de 1 a 12 átomos de C; e cada um de Rb, Rc e Rd é, de forma independente, um H ou um grupo hidrocarbil compreendendo de 1 a 16 átomos de carbono, opcionalmente substituído por um grupo -OH e/ou com um ou mais grupos -(YR')n-YR”, em que n = 0 a 3, Y é O, NR"' ou S, R’ é um grupo alquileno ou um grupo arileno contendo desde 1 até 12 átomos de carbono, R" e R"' são, cada um, independentemente,H ou um grupo hidrocarbil contendo de 1 a 12 átomos de C, e em que dois ou mais de Ra, Rb, Rc e Rd podem ser ligados para formar um composto cíclico.
[00024] O ácido orgânico que contém enxofre contêm pelo menos um - SH ionizável ou grupo -OH ligado a um átomo de carbono ou a um átomo de fósforo. O sal orgânico de amônio pode ser um sal de amônio primário, secundário, terciário ou quaternário.
[00025] Em determinadas modalidades, o primeiro coletor pode ser substancialmente isento de água.
[00026] Como usado neste documento, os termos "grupo hidrocarbil”, "grupo de hidrocarbonetos", "hidrocarbil” e "hidrocarboneto", englobam compostos contendo átomos de hidrogênio e carbono, e podem ser substituídos por um ou mais grupos, tais como grupos -OH e/ou um ou mais grupos -(YR')n-YR", onde n = 0 a 3, Y é O, NR"' ou S, R’ é um grupo alquileno ou arileno contendo de 1 a 12 átomos de carbono, R "e R"' são, cada um de forma independente, H ou um grupo hidrocarbil, contendo de 1 a 12 átomos C. Como usada aqui, a versão pluralizada de ácido, ou seja, ácidos, indica que os compostos podem ser substituídos ou não substituídos. O termo "substituído" como usado aqui compreende a substituição de um elemento, como o hidrogénio, por outro átomo ou um grupo que contém um ou mais átomos ou um heteroátomo ou um grupo que contém um ou mais heteroátomos.
[00027] Em outra modalidade no cátion orgânico de amônio do primeiro coletor, o grupo Ra é um grupo hidrocarbil que contém 1-16 átomos de carbono, opcionalmente substituídos por um grupo -OH. No entanto, está previsto que o grupo Ra também pode ser um grupo hidrocarbil contendo 1-10 átomos de carbono ou um grupo hidrocarbil que contém 1-6 átomos de carbono, opcionalmente substituídos por um grupo -OH. Ra é de preferência um grupo alquil ou um grupo aril e, mais de preferência, um grupo alquil.Ra é mais de preferência um grupo alquil, contendo de 1 a 10 átomos de carbono, especialmente de 1 a 5 átomos de carbono, opcionalmente substituído por um grupo -OH.
[00028] Cada um dos grupos Rb, Rc e Rd de cátion orgânico de amônio individualmente podem ser H ou um grupo hidrocarbil que contém 1-16 átomos de carbono. Em outro exemplo, cada um dos grupos Rb, Rc e Rd de cátion orgânico de amônio podem individualmente ser H ou um grupo hidrocarbil que contém 1-10 átomos de carbono. Alternativamente, em um exemplo, cada um dos grupos Rb, Rc e Rd podem ser independentemente H ou um grupo hidrocarbil que contém 1-6 átomos de carbono. Rb, Rc e Rd de preferência são independentemente um H ou um grupo alquil, mais de preferência contendo 1-4 átomos de C.
[00029] Em uma modalidade preferencial, pelo menos dois dos grupos Rb, Rc e Rd são grupos hidrocarbil. Outros exemplos incluem pelo menos dois dos Rb, Rc e Rd sendo grupos alquil tendo 1-16 átomos de carbono ou grupos aril tendo 6 a 12 átomos de carbono. Em ainda outro exemplo, pelo menos dois dos grupos Rb, Rc e Rd são grupos alquil contendo 1-10 átomos de carbono. Em outro exemplo, pelo menos dois dos grupos Rb, Rc e Rd são grupos alquil tendo 1-6 átomos de carbono ou, mais de preferência, tendo 1 a 4 átomos de carbono ou grupos fenil.
[00030] Em outra modalidade, Ra é um grupo alquil tendo 1-6 átomos de carbono, mais de preferência 1-4 átomos de carbono, opcionalmente substituídos por um grupo -OH e pelo menos dois dos Rb, Rc e Rd sendo grupos alquil com 1-6 átomos de carbono, tendo mais de preferência 1-4 átomos de carbono.
[00031] O cátion orgânico de amônio (N+RaRbRcRd) da fórmula I pode ser selecionado a partir de colina, amônio tetrahidrocarbil, amônio triidrocarbil, amônio diidrocarbil, amônio monohidrocarbil e suas misturas. Exemplos específicos incluem, mas não estão limitados a, metilamônio; etilamônio; dimetilamônio; dietilamônio; trimetilamônio; N,N-dimetil,N- propilamônio; N,N-dimetil amônio N-etil; N-alil-N,N-dimetilamônio; trietilamônio; tripropilamônio; tetrapropilamônio; tributilamônio; tetrametilamônio; teatraetilamônio; trietanolamônio; trimeetanolamônio; tripropanolamônio; trialilamônio; colina; trifenilamônio; diamônio etileno; propano 1,3-diamônio; diamônio hexametileno; triamônio dietileno; triamônio trietileno; tetra-amino hexametileno; amônio difeniletil e suas misturas. Sais de amónio derivados de pirrol e piridina e similares também podem ser usados. Cátions orgânicos de amônio preferenciais são cátions de amônio terciários, mais de preferência trimetilamônio; trietilamônio; tripropilamônio; tri-n-butilamônio, tri-isobutilamônio, tri-isobutilamônio e sais de amônio derivados de tetra-amina hexametileno.
[00032] O primeiro coletor é de preferência um sal orgânico de amônio quaternário ou terciário de um ácido orgânico que contêm enxofre, mais de preferência um sal de amônio terciário.
[00033] O cátion orgânico de amônio (N+RaRbRcRd) da fórmula I de preferência tem um peso molecular que não exceda 300, preferencialmente não superior a 250, mais preferencialmente não superior a 200. O cátion orgânico de amônio (N+RaRbRcRd) da fórmula I de preferência tem um peso molecular de pelo menos 32, mais preferencialmente de pelo menos 60.
[00034] Ácidos ditiofosfóricos hidrocarbil são geralmente de acordo com a fórmula geral
Figure img0001
[00035] em que R1 e R2 são grupos hidrocarbil, com a ressalva de que R1 e R2 podem ser ligados para formar um composto cíclico.R1 e R2 são preferencialmente e cada um independentemente grupos hidrocarbil C2-C12.De preferência, R1 e R2 são independentemente grupos hidrocarbil C2-C8, mais de preferência grupos hidrocarbil C2-C4. Exemplos de ácidos ditiofosfóricos de hidrocarbil específicos incluem ácido ditiofosfórico diisobutil, ácido ditiofosfórico de dietil, ácido ditiofosfórico de diisoamil, ácido ditiofosfórico de diisopropil, ácido ditiofosfórico de dicresil, ácido ditiofosfórico de di-sec-butil, ácido ditiofosfórico de di-2-etil-hexil, ácido ditiofosfórico acetato de sec-butil, e ácido etilamilditiofosforico.
[00036] Ácidos monotiofosfóricos de hidrocarbil são geralmente deacordo com a fórmula geral
Figure img0002
[00037] em que R1 e R2 são, cada um independentemente, um grupo hidrocarbil C2-C12 com a ressalva de que R1 e R2 podem ser ligados para formar um composto cíclico.De preferência, R1 e R2 são independentemente grupos hidrocarbil C2-C8, mais de preferência grupos hidrocarbil C2-C4. Exemplos de ácidos monotiofosfóricos de hidrocarbil específicos incluem ácido monotiofosfórico de diisobutil, ácido monotiofosfórico de dietil, ácido monotiofosfórico de diisoamil, ácido monotiofosfórico de diisopropil, ácido monotiofosfórico de dicresil, ácido monotiofosfórico de di-sec-butil, ácido monotiofosfórico de di-2-etil-hexil, ácido monotiofosfórico de sec-butil etil e ácido monotiofsfórico de etilamil.
[00038] Ácidos ditiofosfóricos de hidrocarbil são geralmente de acordo com a fórmula geral
Figure img0003
[00039] em que R1 e R2 são independentemente cada grupo hidrocarbil C2 a C12, opcionalmente substituído por um ou mais grupos - (YR')n -YR ", onde n = 0 a 3, Y é O, NR"' ou S, R' é um grupo alquileno ou arileno contendo de 1 a 12 átomos de carbono (de preferência um grupo alquileno contendo de 1 a 4 átomos de carbono ou um grupo de fenileno), R "e R"' são, cada um de forma independente, H ou um grupo hidrocarbil, contendo de 1 a 12 átomos C (de preferência um grupo alquil ou aril contendo de 1 a 6 átomos de carbono), com a ressalva de que R1 e R2 podem ser ligados para formar um composto cíclico. De preferência, R1 e R2 são independentemente grupos hidrocarbil C2-C8, mais de preferência grupos hidrocarbil C2-C4. Exemplos de ácidos ditiofosfóricos de hidrocarbil específicos incluem ácido ditiofosfínico de diisobutil, ácido ditiofosfínico de dietil, ácido ditiofosfínico de diisoamil, ácido ditiofosfínico de diisopropil, ácido ditiofosfínico de di-sec-butil, ácido sec-butilditiofosfínico de etil, ácido di-2,4,4-trimetilpentil-ditiofosfínico, ácido 2,4,6 triisopropil-3,5-dioxa-2- fosfacicloexano 2-ditiofosfínico e ácido ditiofosfínico de etilamil.
[00040] Ácidos ditiocarbâmicos de hidrocarbil geralmente compreendem ácidos ditiocarbâmicos diidrocarbil e ácidos ditiocarbâmicos monohidrocarbil e são geralmente de acordo com a fórmula geral:
Figure img0004
[00041] em que R1 e R2 são, cada um independentemente, H ou um grupo hidrocarbil C1-C12 com a ressalva de que pelo um dos R1 e R2 não é H e com a ressalva de que R1 e R2 podem ser ligados para formar um composto cíclico.De preferência, R1 e R2 são independentemente H ou grupos hidrocarbil C2-C8.Mais preferencialmente, R1 e R2 são independentemente H ou um grupo hidrocarbil C2-C4. Exemplos incluem ácido ditiocarbâmico de diisobutil, o ácido di-n-butil-ditiocarbâmico, ácido ditiocarbâmico de dietil, ácido ditiocarbâmico de diisopropil, ácido ditiocarbâmico de dibenzil, ácido ditiocarbâmico de difenil, ácido ditiocarbâmico de dioctil, ácido ditiocarbâmico de monobutil, ácido ditiocarbâmico de monoetil, ácido ditiocarbâmico de butil-fenil, ácido ditiocarbâmico de etilbutil e semelhantes.
[00042] Ácidos xânticos de hidrocarbil são geralmente de acordo com a fórmula geral:
Figure img0005
[00043] em que R1 é um grupo hidrocarbil C2-C12.De preferência, R1 é um grupo hidrocarbil C2 a C5. Exemplos de ácidos xânticos de hidrocarbil específicos incluem o ácido xântico de etil, ácido xântico de n-butil, ácido xântico de isobutil, ácido xântico de n-propil, ácido xântico de isopropil, ácido xântico de sec-butil, ácido xântico de N-amil, ácido xântico de isoamil, ácido xântico de 2-etil hexil, ácido xântico de fenil, ácido xântico de benzil.
[00044] Ácidos tritiofosfóricos de hidrocarbil são geralmente de acordo com a fórmula geral:
Figure img0006
em que R1 é um grupo hidrocarbil C2-C12. De preferência, R1 é um grupo hidrocarbil C4 -C12.Exemplos de ácidos tritiocarbônicos de hidrocarbil específicos incluem ácido tritiocarbônico de butil e ácido tritiocarbônico de dodecil.
[00045] Ácidos monotiofosfínicos de hidrocarbil são geralmente de acordo com a fórmula geral
Figure img0007
[00046] em que R1 e R2 são, independentemente, cada um, um grupo hidrocarbil C2 a C12, opcionalmente substituído por um ou mais grupos - (YR’)n-YR”, onde n = 0 a 3, Y é O, NR"' ou S, R' é um grupo alquileno ou arileno contendo de 1 a 12 átomos de carbono (de preferência um grupo alquileno contendo de 1 a 4 átomos de carbono ou um grupo de fenileno)R "e R"' são, cada um de forma independente, H ou um grupo hidrocarbil, contendo de 1 a 12 átomos C (de preferência um grupo alquil ou aril contendo de 1 a 6 átomos de carbono), com a ressalva de que R1 e R2 podem ser ligados para formar um composto cíclico. De preferência, R1 e R2 são independentemente grupos hidrocarbil C2-C8. Exemplos de ácidos monotiofosfínicos de hidrocarbil específicos incluem ácido monotiofosfínico de diisobutil, ácido monotiofosfínico de dietil, ácido monotiofosfínico diisoamil, ácido monotiofosfínico de diisopropil, ácido monotiofosfínico de dicresil, ácido monotiofosfínico de di-sec-butil, ácido monotiofosfínico de di- 2-etil-hexil, ácido monotiofosfínico de sec-butil etil, ácido di-2,4,4- trimetilpentil-monotiofosfínico, ácido monotiofosfínico de etilamil e ácido 2,4,6 triisopropil-3,5-dioxa-2-fosfacicloexano 2-monotiofosfínico.
[00047] Ácidos ditiofosfórico de hidrocarbil são geralmente de acordo com a fórmula geral:
Figure img0008
[00048] em que R1 é um grupo hidrocarbil C2-C12.De preferência, R1 é um grupo hidrocarbil C4 a C8.Exemplos de ácidos tioglicólicos de hidrocarbil específicos incluem ácido tioglicólico de butil, ácido tioglicólico de octil e ácido tioglicólico de dodecil.
[00049] Mercaptobenzotiazóis são geralmente de acordo com a fórmula geral
Figure img0009
[00050] em que R1 é H ou um grupo -O-(C1-C12 hidrocarbil) ou um grupo hidrocarbil C2-C12.De preferência, R1 é H ou um grupo hidrocarbil - O—C1 a C7.Exemplos de mercaptobenzotiazóis específicos incluem 6-hexil 2-mercaptobenzotiazol e 6-etoxi 2-mercaptobenzotiazol.Mercaptobenzotiazóis preferenciais são selecionados a partir de 2- mercaptobenzotiazol e 6-hidrocarbil-2-mercaptobenzotiazóis.
[00051] Ácidos orgânicos preferenciais contendo enxofre são selecionados do grupo constituído ácidos ditiofosfóricos de hidrocarbil, ácidos monotifosfóricos de hidrocarbil, mercaptobenzotiazóis, ácidos xânticos de hidrocarbil e ácidos ditiocarbâmicos de hidrocarbil.
[00052] Exemplos de primeiro coletor incluem, mas não limitados a, sal de colina de ácido ditiofosfórico de diisobutil, sal de dimetilamônio ácido ditiofosfórico de diisobutil, sal de trimetilamônio de mercaptobenzotiazol, sal de colina de mercaptobenzotiazol, sal de trimetilamônio de ácido monotiofosfórico de diisobutil, sal de colina de ácido monotiofosfórico de diisobutil, sal de trietilamônio de mercaptobenzotiazol, sal de tripopilamônio de ácido ditiofosfórico de diisobutil, sal de trietilamônio de ácido ditiocarbâmico de diisobutil, sal de tripopilamônio de ácido ditiocarbâmico de dibutil, sal de trimetilamônio de ácido ditiofosfórico de diisobtuil, sal de tetra- amônio hexametileno de ácido ditiofosfórico de diisobutil, sal de etilamônio de ácido ditiofosfórico de diisobutil, sal de tetrametilamônio de ácido ditiofosfórico de diisobutil, sal de dietanolamônio de ácido ditiofosfórico de diisobutil, sal de trietanolamônio de ácido butiltioglicólico, sal de trimetilamônio de ácido butiltritiocarbônico, sal de trimetilamônio de ácido xântico de isobutil, sal de trimetilamônio de ácido xântico de amil, sal de trimetilamônio de ácido ditiofosfínico de diisobutil, sal de trimetilamônio de ácido ditiocarbâmico demonobutil, sal de tripopilamôniodeácido ditiocarbâmico de monoetil, sal de tetra-amônio hexametileno de ácido ditiocarbâmico de dibutil,saldetetra-amôniohexametilenodeácido ditiofosfórico de dicresil,saldetetra-amôniohexametilenodeácido ditiocarbâmico de dietil,saldetetra-amôniohexametilenodeácido ditiofosfínico de diisobtuil, sal de tetra-amônio hexametileno de ácido monotiofosfórico de diisobutil, sal de tetra-amônio hexametileno de ácido xântico de etil, sal de tetra-amônio hexametileno de ácido xântico de isobutil, sal de tetra-amônio hexametileno de mercaptobenzotiazóis, sal de trietilamônio ácido ditiofosfórico de dicresil, sal de trietilamônio de ácido ditiofosfínico de diisobtuil, sal de trietilamônio de ácido ditiofosfórico de diisobutil, sal de trimetilamônio de ácido ditiocarbâmico de dibutil, sal de trimetilamônio de ácido ditiofosfórico de dicresil, sal de trimetilamônio de ácido monotiofosfórico de dicresil, sal de trimetilamônio de ácido monotiofosfínico de dicresil, sal de trimetilamônio de ácido ditiocarbâmico de dietil, sal de trimetilamônio de ácido ditiofosfínico de dietil e sal de trimetilamônio de ácido xântico de etil.
[00053] O estado físico do primeiro coletor é dependente do cátion orgânico de amônio e do ânion que contém enxofre. Por exemplo, sal de trimetilamônio de ácido ditiofosfórico de isobutil e sal de trietilamônio de ácido ditiofosfórico de isobutil são sólidos. A maioria dos outros sais é líquida.
[00054] As composições de coletor de acordo com a presente invenção também incluem um segundo coletor. O segundo coletor pode ser selecionado dos coletores neutros ou de sais orgânicos de amônio de ácidos orgânicos que contêm enxofre, especialmente daqueles de acordo com a fórmula I.
[00055] O segundo coletor é de preferência substancialmente isento de água.
[00056] Coletores neutros (também por vezes referidos como "colecionadores oleosos" ou "coletores oleosos de carga neutra") são composições que não carregam uma carga ("carga neutra") e são tipicamente compostos orgânicos que contêm enxofre que podem ser substancialmente insolúveis em água sob condições normais de funcionamento de um processo de flotação de espuma. Em algumas modalidades, os coletores neutros não contêm um grupo -OH ou grupo -SH. Em outra modalidade, os coletores neutros são substancialmente isentos de água. Coletores neutros são tipicamente na forma líquida.
[00057] Exemplos de coletores neutros incluem, mas não estão limitados a, tionocarbamatos de hidrocarbil hidrocarbiloxicarbonil, ditiocarbamatos de hidrocarbil hidrocarbiloxicarbonil, tioureias hidrocarbil hidrocarbiloxicarbonil, tritiocarbonatos de hidrocarbil hidrocarbiloxicarbonil, sulfetos de diidrocarbil, xantatos de diidrocarbil, ditiocarbamatos de triidrocarbil, ditiocarbamatos de N-hidrocarbil-S-hidrocarbil, tionocarbamatos de diidrocarbil, tioureias diidrocarbil, formiatos de xantógeno diidrocarbil, tioglicolatos de diidrocarbil, tritiocarbonatos de diidrocarbil, ditiofosfatos de S-hidrocarbil, ditiofosfinatos de S-hidrocarbil, mercaptobenzotiazóis S- hidrocarbil, monotiofosfatos de O-hidrocarbil, monotiofosfinatos de O- hidrocarbil e guanidinas diidrocarbil.
[00058] Coletores neutros preferenciais são aqueles em que os grupos hidrocarbil contenham de 1 a 16 átomos de carbono, mais especificamente de 2 a 6 átomos de carbono.
[00059] Coletores neutros preferenciais incluem, por exemplo, os seguintes compostos, onde a definição de hidrocarbil é a mesma que acima: Ditiosfofatos de S-hidrocarbil O,O’-diidrocarbil; ditiocarbamatos de S- hidrocarbil, N,N-diidrocarbil; ditiocarbamatos de S-hidrocarbil, N- hidrocarbil; ésteres de xantato de S-hidrocarbil; xantatos de S- hidrocarbiloxicarbol O-hidrocarbil; formiatos de xantógeno diidrocarbil; ditiocarbamatos de N-hidrocarbiloxicarbonil, S-hidrocarbil; tritiocarbonatos de S,S’-diidrocarbil; tioureias N,N’-diidrocarbil; mercaptobenzotiazóis S- hidrocarbil; tionocarbamatos de N-alil, O-hidrocarbil; ditiofosfinatos de S- hidrocarbil P,P-diidrocarbil; sulfetos de diidrocarbil; tionocarbamatos de N- hidrocarbiloxicarbonil O-hidrocarbil; tionocarbamatos de diidrocarbil; e tioureias N-hidrocarbiloxicarbonil, N’-hidrocarbil.
[00060] Exemplos específicos de coletores neutros são ditiocarbamatos de N-hidrocarbiloxicarbonil, S-hidrocarbil, tionocarbamato de N-n- butoxicarbonil O-n-butil, tionocarbamatos de N-alil, O-isobutil, éster de xantato S-alil, O-amil, e tionocarbamato de O-isopropil N-etil.
[00061] Em geral, fabricação de composições de coletor que incluem o primeiro coletor como descrito acima e um coletor neutro como o segundo coletor requerem um número reduzido de etapas e menor tempo de ciclo em reatores em comparação com as formulações que incluem os sais de sódio (Na) em vez dos sais de amônio orgânicos. Já que menos mistura é necessária para fazer as composições de coletor que incluem o primeiro coletor como descrito acima e um coletor neutro como o segundo coletor, a quantidade de energia consumida é também menor comparada a formulações que incluemsais de sódio (Na).
[00062] Além disso, em comparação com composições de coletor que incluem sais Na, as composições de coletor orgânicas, incluindo o primeiro coletor como descrito acima e um coletor neutro tem maior atividade, o que resulta em menores custos de transporte. Os mais baixos custos de transporte são devidos a composições de coletor serem mais concentradas em comparação com aquelas que contêm sais de sódio e água.
[00063] Em geral, os coletores primeiros descritos acima exibem excelente compatibilidade física com coletores neutros.A estabilidade física de composições de coletor que incluem o primeiro coletor juntamente com um coletor neutro permiti-lhes maior facilidade de manipulação. Além disso, tais composições de coletor são quimicamente estáveis e não liberam gases tóxicos ou fumaça e não exigem o uso de diluentes perigosos e agentes de acoplamento.
[00064] Quando o primeiro coletor da composição de coletor inclui um sal de amônio primário ou secundário, o coletor neutro é aquele que não reage com os sais de amônio orgânicos do primeiro coletor. Exemplos de coletores neutros compatíveis com sais orgânicos de amônio primários e secundários de ácidos orgânicos que contêm enxofre são tionocarbamatos de diidrocarbil, tioureias diidrocarbil, sulfetos de diidrocarbil, ditiocarbamatos de triidrocarbil, ditiocarbamatos de N-hidrocarbil-S-hidrocarbil, guanidinas diidrocarbil, ditiofosfinatos de S-hidrocarbil, ditiofosfatos de S-hidrocarbil, mercaptobenzotiazóis S-hidrocarbil, monotiofosfatos de O-hidrocarbil e monotiofosfinatos de O-hidrocarbil. Em um exemplo específico, quando o primeiro coletor inclui um sal de amônio primário ou secundário, o coletor neutro pode ser selecionado de tionocarbamatos de diidrocarbil ou tionocarbamatos de alil hidrocarbil.
[00065] Exemplos de sulfetos diidrocarbil são sulfeto de etil octil e sulfeto de dibutil.Exemplos de tionocarbamatos de diidrocarbil são tionocarbamato de O-isopropil, N-etil; tionocarbamato de O-etil, N-isopropil; tionocarbamato de O-etil, N-isobutil; O-isobutil, tionocarbamato de N-etil, tionocarbamato de N-alil, O-isobutil, tionocarbamato de O-alil, N-butil e tionocarbamato de di-isopropil. Exemplos de tioureias diidrocarbil são 1,3- difenil-2-tioureia e 1-butil-3-propil-2-tioureia. Um exemplo de um guanidina diidrocarbil é 1,3 guanidina difenil.
[00066] Quando o primeiro coletor inclui um sal de amônio quaternário ou terciário, há menos chance de interação entre os sais e o coletor neutro. Por conseguinte, uma maior variedade de coletores neutros pode ser usada em combinação com sais de amônio quaternários ou terciários. Por exemplo, o coletor neutro tionocarbamato de N-n-butoxicarbonil, O-n-butil não interage com o sal de trimetilamônio de ácido ditiofosfórico de diisobutil, mas pode reagir com o sal de metilamônio do mesmo composto.
[00067] Em outra modalidade das composições coletor descritas neste documento, o segundo coletor é selecionado de sais de amônio orgânicos de ácido que contêm enxofre mais especificamente um de acordo com a fórmula I. Em geral, composições de coletor, tendo dois sais de amônio orgânicos diferentes demonstram algumas vantagens, como menor viscosidade durante a fabricação, desempenho metalúrgico melhorado, e um maior nível de atividade em relação aos coletores prévios que contêm sais de Na. Maior atividade resulta em produtos que são mais fáceis de manipular e transportar em comparação com composições de coletor que contêm sais de Na. Manipulação mais fácil pode permitir reduzir os custos de transporte em comparação com composições de coletor contendo sais de Na.
[00068] Em determinadas modalidades, o primeiro e os segundocoletores são misturados logo antes da adição ao processo de flotação de espuma. Em outra modalidade, os coletores primeiros e segundo são misturados antes do transporte e chegam ao usuário como um produto misto. Em ainda outra modalidade, os primeiro e segundos coletores são adicionadoso ao processo de flotação de espuma separadamente.
[00069] O ácido que contém enxofre no segundo coletor é definido da mesma forma que o ácido que contêm enxofre no primeiro coletor. Quando ambos os primeiro e segundo coletores são selecionados a partir de sais orgânicos de amônio de um ácido que contém enxofre, o segundo coletor é diferente do referido primeiro coletor. Em algumas modalidades, o primeiro coletor e o segundo coletor têm cátions orgânicos de amônio diferentes.
[00070] Quando o primeiro e o segundo coletores tem diferentes cátions orgânicos de amônio, o primeiro coletor e o segundo coletor tem o mesmo ânion que contêm enxofre. Por exemplo, em uma modalidade, a composição de coletor inclui sal de trietilamônio de ácido ditiofosfórico de diisobutil como o primeiro coletor e sal de tripopilamônio de ácido ditiofosfórico de diisobutil como segundo coletor.
[00071] Em outra modalidade, o primeiro coletor e o segundo coletor têm diferentes ânions que contêm enxofre.Quando o primeiro e o segundo coletores tem diferentes ânions contendo enxofre, o primeiro coletor e o segundo coletor tem o mesmo cátion orgânico de amônio. Por exemplo, em uma modalidade, a composição de coletor inclui sal de tripopilamônio de ácido ditiofosfórico de diisobutil como o primeiro coletor e sal de tripopilamônio de ácido ditiocarbâmico de dietil como segundo coletor.
[00072] Em outra modalidade, o primeiro coletor e o segundo coletor têm diferentes ânions que contêm enxofre e diferentes cátions orgânicos de amônio.Por exemplo, em uma modalidade, o primeiro coletor é sal de trietilamônio de ácido ditiofosfórico de diisobutil e o segundo coletor é sal de trimetilamônio de ácido monotiofosfórico de dicresil.
[00073] Em geral, os primeiro e segundo coletores estão presentes na composição de coletor em quantidades e proporções que são economicamente viáveis, bem como eficazes para a recuperação dos minerais de valor. A quantidade de primeiro coletor presente na composição de coletor pode variar de cerca de 1% em peso a cerca de 99% em peso com base no peso total da composição de coletor. Em certas modalidades, a quantidade de primeiro coletor presente na composição de coletor é entre cerca de 30% e cerca de 70% em peso com base no peso total da composição de coletor.
[00074] A quantidade total de segundo coletor (presente na composição de coletor como um ou mais coletor) pode variar de cerca de 1% em peso a cerca de 99% em peso com base no peso total da composição de coletor. Em uma modalidade, a quantidade de segundo coletor presente na composição de coletor é entre cerca de 30% e cerca de 70% em peso com base no peso total da composição de coletor.
[00075] Por conseguinte, as quantidades do primeiro e segundo coletores presentes na composição de coletor podem variar de cerca de 1% em peso a cerca de 99% em peso com base no peso total da composição de coletor. Uma modalidade particular de composição de coletor inclui de cerca de 30% em peso a cerca de 70% em peso de primeiro e segundo coletores, com base no peso total da composição de coletor.
[00076] Em determinadas modalidades da composição de coletor, o primeiro coletor e segundo coletor ou segundos coletores estão presentes em uma relação de peso entre 1:99 a 99:1.Em outra modalidade da composição de coletor, o primeiro coletor e o segundo coletor(s) estão presentes em uma relação de peso entre 25:75 a 75:25.Em ainda outra modalidade da composição de coletor, o primeiro coletor e segundo coletor ou segundo coletor(s) estão presentes em uma relação de peso entre 40:60 a 60:40.
[00077] Como aludido acima, em algumas modalidades a composição, opcionalmente, pode incluir um ou mais aditivos. Muitos desses aditivos são conhecidos por aqueles versados na técnica de flotação de espuma e não precisam ser mais descritos em detalhes neste documento. Certos aditivos podem incluir, por exemplo, um ou mais de óleos de hidrocarbonetos, surfactantes, álcoois alifáticos, glicóis, éteres de glicol e solventes não aquosos.
[00078] A quantidade e o tipo de aditivos presentes na composição de coletor irão variar dependendo de uma ou mais das seguintes variáveis: o tipo de primeiro e segundo coletores, a quantidade de primeiro e segundo coletores, o tipo de minério, o mineral de valor e semelhantes. A pessoa versada na técnica será capaz de determinar tais valores com base em não mais do que a experimentação de rotina. Em uma modalidade, a quantidade total de aditivos presentes na composição coletora é entre cerca de 1% em peso e cerca de 95% em peso com base no peso total da composição do coletor. Em uma outra modalidade, a quantidade de aditivos conforme descrito neste documento presentes na composição do coletor é entre cerca de 1% e cerca de 50% em peso com base no peso total da composição de coletor.
[00079] Os compostos de sal de amônio orgânicos de um ácido orgânico que contem enxofre, como descrito neste documento, provam-se úteis como coletores de minerais de valor e podem ser usados em métodos para recuperar pelo menos um mineral de valor de um minério. Em geral, o sal de amônio orgânico de um ácido orgânico que contem enxofre é utilizado como coletores em processos de flotação de espuma pela adição de uma quantidade de beneficiamento do coletor (ou seja, uma quantidade de coletor suficiente para efetivamente separar os minerais de valor dos minerais sem valor) de uma ou mais etapas do processo de flotação de espuma. Um exemplo de uma etapa de processo de flotação de espuma inclui esmagar um minério para formar o minério triturado (referida como a "pré-moagem" ou fase de "pré-moagem"), e em seguida moer as partículas de minério esmagado em um moinho de moedura de forma à terra do minério. Uma pasta fluida e o minério de solo são formados. As etapas de moagem do minério e formação da pasta fluida podem ser coletivamente referidas como a "fase de moagem". A pasta fluida que contém o minério do solo é então enviada para a "fase de condicionamento" onde o minério do solo é condicionado em um condicionador. O minério do solo é submetido a um processo de flotação, passando ar através da pasta fluida em células de flotação ou um banco de células de flotação para causar a flotação dos minerais desejados em uma espuma. Os minerais desejados, ou seja, os minerais de valor, são recolhidos ("recuperados") da espuma na lava (referida como a "fase de flotação").
[00080] Como aqueles versados na arte irão apreciar, um processo de flotação de espuma pode incluir mais de uma fase de moagem, condicionamento e flotação. Assim, o concentrado de flotação da primeira fase (referido como "desbastadores" ou "áspero-catadores") pode ser ainda mais e reflotado em um circuito conhecido como "limpeza". Os limpadores podem sujeitar o concentrado de primeira fase para continuar a moagem e condicionar estágios de flotação. Alternativamente, o concentrado da primeira fase pode ser reflotado sem mais moagem.
[00081] As caudas dos líquidos de limpeza podem ser reflotadas em um circuito denominado "limpador-catadores*". Prevê-se que o objeto divulgado engloba a adição de modificadores de fase de espuma, agentes de reforço de modificador de íon monovalente e composições de coletor em qualquer fase do processo, ou seja, adição do modificador de fase de espuma (e/ou agente de reforço de modificador de íon monovalente e/ou coletor) em algum caso pode ser feita até a segunda (ou terceira) fase de moagem, fase de condicionamento, ou etapa de flotação.
[00082] Reagentes de flotação, que incluem as composições de coletor aqui descritas, bem como, por exemplo, bocais, reguladores de pH, modificadores de fase de espuma, dispersantes, depressivos e similares, podem ser adicionados a minério esmagado, minério de solo e/ou pasta fluida, durante o processo em qualquer ou todas as etapas do processo de flotação de espuma. Normalmente, os reagentes de flotação, tais como as composições de coletor descritas neste documento, são misturados com pelo menos um do minério moído, o minério de solo, a pasta fluida e suas combinações. O termo "miscigenado" ou qualquer variação dos mesmos, como usado aqui, significa qualquer método que possa ser usado para trazer dois ou mais itens ou compostos juntos e abrange a adicionar, misturar, combinar, incorporar, misturas e similares. Da mesma forma, o termo "adicionado" ou qualquer variação dos mesmos, como usado aqui, significa qualquer método que pode ser usado para trazer dois ou mais itens ou compostos juntos e engloba a adição, miscigenação, mistura, combinação, incorporação e similares.
[00083] As composições de coletor aqui descritas são adicionadas aos processos de recuperação de um mineral de valor de um minério em uma quantidade que é eficaz ("quantidade efetiva" ou "quantidade de beneficiamento") para recuperar o mineral de valor. A quantidade efetiva de composição de coletor pode depender de uma variedade de fatores, incluindo o processo utilizado, o minério utilizado, o conteúdo da composição de coletor e afins. A pessoa versada na técnica será capaz de determinar tais valores com base em não mais do que a experimentação de rotina. Em uma modalidade a quantidade efetiva de composição de coletor adicionada ao processo é de cerca de 0,5 gramas por tonelada (g/t) para cerca de 500 g/t. Em outra modalidade, a quantidade efetiva de composição de coletor adicionada ao processo é de cerca de 1 g/t a cerca de 300 g/t. Em ainda uma outra modalidade, a quantidade efetiva de composição de coletor adicionada ao processo é de cerca de 2 g/t a cerca de 200 g/t. Em outra modalidade, a quantidade efetiva de composição de coletor adicionada ao processo é de cerca de 5 g/t a cerca de 100 g/t. Em ainda outra modalidade, a quantidade efetiva de composição de coletor adicionada ao processo é de cerca de 5 g/t a cerca de 20 g/t.
[00084] As composições de coletor aqui descritas normalmente são adicionadas a processos em uma forma líquida.
Exemplos
[00085] Os exemplos a seguir são fornecidos para auxiliar aqueles versados na técnica a entender melhor certas modalidades da presente invenção. Estes exemplos são destinados para fins ilustrativos e não devem ser interpretados como limitando o âmbito das várias modalidades da presente invenção.
[00086] A menos que especificamente indicado ao contrário, as seguintes notações são usadas nos exemplos abaixo: "Percentagem", "%", "% em peso" e "peso %" indicam a percentagem em peso, "g" significa gramas, "°C" significa graus Celsius, "g/t" denota grama por tonelada, "min" denota "minutos", "rec" e "Rec" denotam recuperação do valor mineral em concentrado, "S rec" representa a recuperação total de todos os sulfetos, "coll" significa coletor, "rpm" significa rotações por minuto "kg" é quilograma, "ppm" é partes por milhão numa base de massa (também igual a g / t), "mL" é mililitro, e "L" é o litro.
Exemplo 1. Preparação de sal de etilamônio de ácido diisobutílditíofosfóríco
[00087] Preparação de sal de etilamônio de ácido ditiofosfórico de diisobutil é como segue: 130 gramas (0,54 mole) de ácido ditiofosfórico de diisobutil são carregadas em um reator de pressão encamisado. O sistema é posto a borbulhar através de nitrogênio, durante 20 min, e 26 gramas (0,58 mole) de etilamina liquefeita é adicionada ao funil de adição, e todo o sistema é selado sob nitrogênio. Em seguida, com o sistema monitorado por um manômetro e termômetro, etilamina é adicionada de gota em gota. A temperatura de reação é mantida sob 50°C e pressão abaixo de 10 libras por polegada quadrada ("psi"). Após a adição, o sistema é trazido a 50°C pela jaqueta por um circulador de aquecimento. A temperatura de reação é mantida a 50°C por 1 hora. O produto é então descarregado. O número de ácido (normalmente abaixo de 30) e o número de iodo (entre 40-44) foram medidos para verificar a acidez e o ácido ditiofosfórico por cento. A pureza do produto (que varia entre 88-95%) é medida por cromatografia de líquido- espectrometria de massa ("LC-MS") e ressonância magnética nuclear (“NMR”).
Exemplo 2. Preparação de sal de dietilamônio de ácido ditiofosfórico de diisobutil
[00088]Preparação de sal de dietilamônio de ácidodiisobutilditiofosfórico é como segue: 130 gramas (0,54 mole) de ácido ditiofosfórico de diisobutil são carregados em um reator de pressão encamisadas. O sistema é posto a borbulhar através de nitrogênio, durante 20 min, e 43 gramas (0,58 mole) de etilamina são adicionadas ao funil de adição, e todo o sistema é selado sob nitrogênio. Em seguida, com o sistema monitorado por um manômetro e um termômetro, dietilamina é adicionada gota a gota e a temperatura de reação é mantida abaixo de 50°C e sob pressão menor do que 10 psi. Após a adição, o sistema é trazido a 50°C, pela jaqueta por um circulador de aquecimento. A temperatura de reação é mantida a 50°C por 1 hora. O produto é então descarregado. O número de ácido (normalmente abaixo de 30) e o número de iodo (entre 40-44) foram medidos para verificar a acidez e o ácido ditiofosfórico por cento. A pureza do produto (que varia entre 88-95%) é medida por LC-MS e NMR.
Exemplo 3. Preparação de sal de trietilamônio de ácido ditiofosfórico isobutil
[00089] Preparação de sal de trietilamônio de ácido ditiofosfórico de isobutil é como segue: 130 gramas (0,54 mole) de ácido diisobutilditiofosfórico são carregados em um reator de pressão encamisado. O sistema é posto a borbulhar através de nitrogênio durante 20 minutos e 55,5 gramas (0,55 mole) de trietilamina são adicionados ao funil de adição, e todo o sistema está sob nitrogênio. Em seguida, com o sistema monitorado por um medidor de pressão e um termômetro, trietilamina é adicionada gota a gota e a temperatura da reação é mantida abaixo de 50°C e sob pressão de 10 psi. Após a adição, o sistema é trazido a 50°C, pela jaqueta por um circulador de aquecimento. A temperatura de reação é mantida a 50°C por 1 hora. O produto é então descarregado. O número de ácido (normalmente abaixo de 30) e o número de iodo (entre 40-43) são medidos para verificar a acidez e o ácido ditiofosfórico por cento. A pureza do produto (que varia entre 88-95%) é medida por LC-MS e NMR.
Exemplo 4. Preparação de sal de tetraetilamônio de ácido diisobutílditíofosfórico
[00090] Preparação de sal de trietilamônio de ácido isobutilditiofosfórico é como segue: 264 gramas (0,50 mol) de diisobutil- ditiofosfato de sódio são carregados num reator de jaqueta. O sistema é posto a borbulhar através de nitrogênio, durante 20 min, e 165,7 gramas (0,50 mole) de cloreto de tetraetilamônio (solução a 50% em água) é adicionado lentamente através de um funil de adição ao ácido a DTP. O reator é aquecido a 50 a 60°C por 1 hora, com agitação vigorosa. Então, 50 ml de tolueno são adicionados para dissolver o produto e a fase aquosa é separada e drenada para fora.A solução de tolueno é então lavada com 50 x 2 ml de água e seca com sulfato de magnésio. Após isso, filtragem é aplicada para remover o sulfato de magnésio e o tolueno é retirado em condição de 20 mm Hg/80°C para obter o produto final. O produto é então descarregado. A pureza do produto (que varia entre 80-90%) é medida por LC-MS e NMR.
Exemplo 5: Preparação de sal de trimetilamônio de ácido diisobutílditíofosfórico
[00091] Preparação de sal de trimetilamônio de ácido diisobutilditiofosfórico é como segue: 130 gramas (0,54 mole) de ácido diisobutilditiofosfórico são carregadas em um reator de pressão encamisado. O sistema é posto a borbulhar através de nitrogênio, durante 20 min, e 35 gramas (0,59 mole) de trimetilamina liquefeita são adicionadas ao funil de adição, e todo o sistema é selado sob nitrogênio. Em seguida, com o sistema monitorado por um manômetro e um termômetro, trimetilamina é adicionada gota a gota e a temperatura da reação é mantida abaixo de 50°C e sob pressão de 10 psi. Após a adição, o sistema é trazido a 50°C, pela jaqueta por um circulador de aquecimento. A temperatura de reação é mantida a 50°C por 1 hora. O produto é então descarregado. O número de ácido (normalmente abaixo de 30) e o número de iodo (entre 40-43) são medidos para verificar a acidez e o ácido ditiofosfórico por cento. A pureza do produto (que varia entre 88-95%) é medida por LC-MS e NMR.
Exemplo 6: Preparação de sal de tripropilamônio de ácido diisobutílditíofosfórico
[00092] Preparação de sal de tripropilamônio de ácido diisobutilditiofosfórico é como se segue: 130 gramas (0,54 mole) de ácido diisobutilditiofosfórico são carregadas em um reator de pressão encamisado. O sistema é posto a borbulhar através de nitrogênio durante 20 minutos e 77,2 gramas (0,54 mole) de tripropilamina são adicionadas ao funil de adição, e todo o sistema está sob nitrogênio. Em seguida, com o sistema monitorizado por um termômetro, tripropilamina é adicionada gota a gota e a temperatura da reação é mantida abaixo de 50°C. Após a adição terminar, o sistema é levado a 50°C através do enjaquetamento por um circulador de aquecimento. A temperatura de reação é mantida a 50°C por 1 hora. O produto é então descarregado. O número de ácido (normalmente abaixo de 30) e o número de iodo (entre 40-43) são medidos para verificar a acidez e o ácido ditiofosfórico por cento. A pureza do produto (que varia entre 88-95%) é medida por LC- MS e NMR.
Exemplo 7: Preparação de sal de colina de ácido diisobutílditíofosfórico
[00093] Preparação de sal de colina do ácido diisobutilditiofosfórico é como se segue: 264 gramas (0,50 mol) de diisobutil-ditiofosfato de sódio são carregados num reator de jaqueta. O sistema é posto a borbulhar através de nitrogênio, durante 20 min, e 139,6 gramas (0,50 mole) de cloreto de colina (solução a 50% em água) são adicionados lentamente através de um funil de adição ao ácido a DTP. O reator é aquecido a 50 a 60°C por 1 hora, com agitação vigorosa. Então, 50 ml de tolueno são adicionados para dissolver o produto e a fase aquosa é separada e drenada para fora.A solução de tolueno é então lavada com 50 x 2 ml de água e seca com sulfato de magnésio. Após isso, filtragem é aplicada para remover o sulfato de magnésio e o tolueno é retirado, a uma condição 20 mm Hg/80°C para se obter um produto final. O produto é então descarregado. A pureza do produto (que varia entre 80-90%) é medida por LC-MS e NMR.
Exemplo 8: Preparação de sal de colina de mercaptobenzotiazol
[00094] Preparação de sal de colina de mercaptobenzotiazol é a seguinte: 83,6 gramas (0,50 mole) de pó de 2-mercaptobenzotiazol são suspensos em 100 ml de etanol absoluto e neutralizados por mistura de 134,4 gramas (0,50 mole) de hidróxido de colina (45% em peso. em metanol) à temperatura ambiente sob nitrogênio. Em seguida a mistura é aquecida a 50°C por 1 hora. A solução é então retirada sob vácuo para remover o excesso de etanol/metanol para se obter o produto final. O número de ácido (normalmente abaixo de 30) é medido para verificar a acidez. A pureza do produto (que varia entre 80-90%) é medida por LC-MS e NMR.
Exemplo 9. Preparação de sal de trietilamônio de mercaptobenzotiazol
[00095] Preparação de sal de trietilamônio de mercaptobenzotiazol é a seguinte: 83,6 gramas (0,50 mole) de pó de 2-mercaptobenzotiazol são suspensos em 100 ml de etanol absoluto e neutralizados pela mistura de 50,5 gramas (0,50 mole) de trietilamina em temperatura ambiente sob nitrogênio. Em seguida a mistura é aquecida a 50°C por 1 hora.A solução é então retirada sob vácuo para remover o excesso de etanol /metanol para se obter o produto final. O número de ácido (normalmente abaixo de 30) é medido para verificar a acidez. A pureza do produto (que varia entre 80-90%) é medida por LC-MS e NMR.
Exemplo 10. Preparação de sal de tributilamônio de mercaptobenzotiazol
[00096] A preparação de sal de tributilamônio de mercaptobenzotiazol é a seguinte: 83,6 gramas (0,50 mole) de pó de 2-mercaptobenzotiazol são suspensos em 100 ml de etanol absoluto e neutralizado pela mistura de 92,7 gramas (0,50 mole) de trietilamina em temperatura ambiente sob nitrogênio. Em seguida a mistura é aquecida a 50°C por 1 hora. A solução é então retirada sob vácuo para remover o excesso de etanol/metanol para se obter o produto final. O número de ácido (normalmente abaixo de 30) é medido para verificar a acidez. A pureza do produto (que varia entre 80-90%) é medida por LC-MS e NMR.
Exemplo 11. Preparação de ditiocarbamato de trietilamônio N, N-dietil
[00097] Preparação de sal de trietilamônio ácido de ditiocarbamato de dietil é como segue: 76 gramas (1 mol) de dissulfureto de carbono e 101 gramas (1 mole) de trietilamina são misturados a 10°C sob atmosfera de nitrogênio. À mistura são adicionados lentamente 80,5 gramas (1,1 mole) de dietilamina, gota a gota e a manter a temperatura abaixo de 30°C. Em seguida, a mistura é aquecida a 50°C durante 1 hora. A solução é, em seguida, retirada, sob vácuo para remover o excesso de amina e para a remoção de compostos voláteis baixos para se obter o produto final. O número de ácido (normalmente abaixo de 30) é medido para verificar a acidez. A pureza do produto (que varia entre 85-95%) é medida por LC-MS e NMR.
Exemplo 12: Preparação de ditiocarbamato de tripropilamônio N, N-dietil
[00098] Preparação de sal de tripropilamônio de ácido de ditiocarbamato de dietil é como segue: 76 gramas (1 mole) de dissulfureto de carbono e 143 gramas (1 mole) de tripropilamina são misturados a 10°C sob nitrogênio. À mistura são adicionados lentamente 80,5 gramas (1,1 mole) de dietilamina, gota a gota, e a mantem-se a temperatura abaixo de 30°C. Em seguida, a mistura é aquecida a 50°C durante 1 hora. A solução é, em seguida, retirada, sob vácuo, para remover o excesso de amina e para a remoção de compostos voláteis baixos para se obter o produto final. O número de ácido (normalmente abaixo de 30) é medido para verificar a acidez. A pureza do produto (que varia entre 85-95%) é medida por LC-MS e NMR.
Exemplo 13: Preparação de sal de colina de ácido monotiofosfórico de diisobutil
[00099] Preparação de sal de colina de ácido monotiofosfórico de diisobutil ("ácido MTP") é a seguinte: 248 gramas (0,50 mole) de monotiofosfato de sódio diisobutil (solução de 50% em água) são carregados em um reator encamisado. O sistema é borbulhado com nitrogênio por 20 min e 134,4 gramas (0,50 mole) de cloreto de colina (50% em peso em água) são adicionados lentamente através de um funil de adição ao ácido MTP. O reator é aquecido a 50 a 60°C por 1 hora, com agitação vigorosa. Então, 50 ml de tolueno são adicionados para dissolver o produto e a fase aquosa é separada e drenada para fora.A solução de tolueno é então lavada com 50 x 2 ml de água e seca com sulfato de magnésio. Após isso, uma filtragem é aplicada para remover o sulfato de magnésio e o tolueno é retirado em condição de 20mm Hg/80°C para obtenção do produto final. O produto é então descarregado. A pureza do produto (que varia entre 80-90%) é medida por LC-MS e NMR.
Exemplo 14: Preparação de sal de trietilamônio de ácido monotiofosfórico de diisobutil
[000100] Preparação de sal de trietilamônio de ácido monotiofosfórico de isobutil é como segue: 248 gramas (0,50 mole) de monotiofosfato de sódio diisobutil (solução de 50% em água) são carregados em um reator encamisado. O sistema é posto a borbulhar através de nitrogênio, durante 20 min, e 50,5 gramas (0,50 mole) de trietilamina são adicionados lentamente através do funil de adição ao ácido MTP. O reator é aquecido a 50 a 60°C por 1 hora, com agitação vigorosa. Então, 50 ml de tolueno são adicionados para dissolver o produto e a fase aquosa é separada e drenada para fora.A solução de tolueno é então lavada com 50 x 2 ml de água e seca com sulfato de magnésio. Após isso, uma filtragem é aplicada para remover o sulfato de magnésio e o tolueno é retirado em condição de 20mm Hg/80°C para obtenção do produto final. O produto é então descarregado. A pureza doproduto (que varia entre 80-90%) é medida por LC-MS e NMR.
Exemplos 15-18: Recuperação de valores minerais de uma base de metal (cobre), contendo corpo de minério
[000101] Uma amostra de minério contendo Cu (0,56%) é beneficiada pela flotação da espuma. Em cada teste, 1000g de amostra de minério de solo por 8.5 min. em um moinho de haste de aço suave que contém uma carga de haste de 10 kg e cerca de 667 ml de água, resultando em pasta fluida de minério de solo com uma distribuição de tamanho de partícula de aproximadamente 80% passando de 106 mícrons. Cal é adicionada ao moedor para atingir um pH alvo de aproximadamente 10.5 na fase de flotação. Após a moagem, a pasta fluida é então transferida para uma célula de flotação Denver de 2,5 L e água é adicionada para ajustar a densidade de sólidos para 33%. A pasta fluida é agitada a 1200 rpm na célula. O coletor é adicionado em uma adição a 5 g de coletor ativo por tonelada de minério na fase de condicionamento. Em todos os testes, o bocal de vapor usado é 604 PBM, disponível a partir das Cytec Industries Inc., EUA, que é adicionado na dose de 30 g/t. A flotação é conduzida por 9 min. Os resultados são apresentados na Tabela 1.TABELA 1 - MINÉRIO DE CU
Figure img0010
C. Comparativo Ch-DIBDTP: Sal de colina de Ácido Diisobutilditiofosfórico NBCNBTC: Tionocarbamato de N-n-butoxicarbonil O-n-butil
Exemplos 19-22: Recuperação de valores minerais de uma base de metal (cobre), contendo corpo de minério
[000102] Uma amostra de minério contendo Cu (0,56%) é beneficiada pela flotação da espuma. Em cada teste, 1000g de amostra de minério de solo por 8.5 min. em um moinho de haste de aço suave que contém uma carga de haste de 10 kg e cerca de 667 ml de água, resultando em pasta fluida de minério de solo com uma distribuição de tamanho de partícula de aproximadamente 80% passando de 106 mícrons. Cal é adicionada ao moedor para atingir um pH alvo de aproximadamente 10,5 na fase de flotação. Após a moagem, a pasta fluida é então transferida para uma célula de flotação Denver de 2,5 L e água é adicionada para ajustar a densidade de sólidos para 33%. A pasta fluida é agitada a 1200 rpm na célula. O coletor é adicionado em uma adição a 5 g de coletor ativo por tonelada de minério na fase de condicionamento. Em todos os testes, o bocal de vapor usado é 604 PBM, disponível a partir das Cytec Industries Inc., Connecticut, EUA, que é adicionado na dose de 30 g/t. A flotação é conduzida por 9 min. Os resultados são apresentados na Tabela 2.TABELA 2 - MINÉRIO DE CU
Figure img0011
C: Comparativo Ch-DIBDTP: Sal de colina de Ácido Diisobutilditiofosfórico IPETC: Tionocarbamato de O-isopropil N-etil
Exemplos 23-25 Recuperação de valores minerais de uma base de metal (níquel), contendo corpo de minério
[000103] Uma amostra de minério contendo Ni (1,6%) é beneficiada pela flutuação da espuma. Em cada teste, 500g de amostra de minério são moídos por 6 min. em um moinho de barras de aço suave que contenha uma carga de haste de 9,2 kg e cerca de 333 ml de água, resultando numa pasta fluida de minério moído com uma distribuição de tamanho de partícula de cerca de 56% passando 75 mícrons. Cal é adicionada ao moinho para atingir um pH-alvo de aproximadamente 9,0 na fase de flotação. Após a moagem, a pasta fluida é então transferida para uma célula de flotação Denver de 1,2 L e água é adicionada para ajustar a densidade de sólidos para 33%. A pasta fluida é agitada a 1000 rpm na célula. O coletor é adicionado em uma adição, significando que ambos coletores 1 e 2 são adicionados ao mesmo tempo a 20 g/t de minério na fase de moagem ou condicionamento. Em todos os testes, o bocal de vapor utilizado é Dowfroth 250, disponível a partir da Dow Chemical Company, EUA, que é adicionada na dose de 25 g/t. É de notar que Dowfroth 250 pode ser substituído com Aerofroth 68, disponível a partir das Cytec Industries, Inc., EUA. A flotação é conduzida por 7 min. Os resultados são apresentados na Tabela 3. Quando dois coletores são usados, ou seja, coletor 1 e coletor 2, a proporção de coletor 1 para coletor 2 é 1:1, ou seja, quantidades iguais de cada um são usadas.TABELA 3- MINÉRIO DE NI
Figure img0012
C: Comparativo Na-DIBDTP: Sal de sódio de ácido Di-isobutilditiofosfórico TEA-DIBDTP: Sal de trietilamônio de ácido diisobutilditiofosfórico TPA-DIBDTP: Sal de tripropilamônio de ácido diisobutilditiofosfórico
Exemplos 25-27: Recuperação de valores minerais de uma base de metal (níquel), contendo corpo de minério
[000104] Uma amostra de minério contendo Ni (1,6%) é beneficiada pela flotação da espuma. Em cada teste, 500g de amostra de minério são moídos por 6 min. em um moinho de barras de aço suave que contenha uma carga de haste de 9,2 kg e cerca de 333 ml de água, resultando numa pasta fluida de minério moído com uma distribuição de tamanho de partícula de cerca de 56% passando 75 mícrons. Cal é adicionada ao moinho para atingir um pH-alvo de aproximadamente 9,0 na fase de flotação. Após a moagem, a pasta fluida é então transferida para uma célula de flotação Denver de 1,2 L e água é adicionada para ajustar a densidade de sólidos para 33%. A pasta fluida é agitada a 1000 rpm na célula. O coletor é adicionado em uma adição de 15 a 30 g/t de minério na fase de condicionamento ou moagem. Em todos os testes, o bocal de vapor utilizado é Dowfroth 250, disponível a partir da Dow Chemical Company, EUA, que é adicionada na dose de 25 g/t. É de notar que Dowfroth 250 pode ser substituído com Aerofroth 68, disponível a partir do Cytec Industries, Inc., EUA. Flotação é conduzida por 7 min. Os resultados são apresentados na tabela 4. Quando dois coletores são usados, ou seja, coletor 1 e coletor 2, a proporção de coletor 1 para coletor 2 é 1:1, ou seja, quantidades iguais de cada um são usadas.TABELA 4- MINÉRIO DE NI
Figure img0013
TEA-DEDTC: Sal de trietilamônio de ácido diisobutilditiofosfórico TPA-DEDTC: Sal de tripropilamônio de ácido Ditiocarbâmico de dietil
Exemplos 28-29: Recuperação de valores minerais de uma base de metal (níquel), contendo corpo de minério
[000105] Uma amostra de minério contendo Ni (1,6%) é beneficiada pela flotação da espuma. Em cada teste, 500g de amostra de minério são moídos por 6 min. em um moinho de barras de aço suave que contenha uma carga de haste de 9,2 kg e cerca de 333 ml de água, resultando numa pasta fluida de minério moído com uma distribuição de tamanho de partícula de cerca de 56% passando 75 mícrons. Cal é adicionada ao moinho para atingir um pH-alvo de aproximadamente 9,0 na fase de flotação. Após a moagem, a pasta fluida é então transferida para uma célula de flotação Denver de 1,2 L e água é adicionada para ajustar a densidade de sólidos para 33%. A pasta fluida é agitada a 1000 rpm na célula. O coletor é adicionado em uma adição de 15 a 30 g/t de minério na fase de condicionamento ou moagem. Em todos os testes, o bocal de vapor utilizado é Dowfroth 250, disponível a partir da Dow Chemical Company, EUA, que é adicionada na dose de 25 g/t. É de notar que Dowfroth 250 pode ser substituído com Aerofroth 68, disponível a partir do Cytec Industries, Inc., EUA. Flotação é conduzida por 7 min. Os resultados são apresentados na tabela 5. Quando dois coletores são usados, ou seja, coletor 1 e coletor 2, a proporção de coletor 1 para coletor 2 é 1:1, ou seja, quantidades iguais de cada um são usadas.TABELA 5- MINÉRIO DE NI
Figure img0014
Na-DIBDTP: Sal de sódio de ácido Di-isobutilditiofosfórico Na- DEDTC Sal de sódio de ácido Ditiocarbâmico de dietil TPA-DIBDTP: Sal de tripropilamônio de ácido diisobutilditiofosfórico TPA-DEDTC: Sal de tripropilamônio de ácido Ditiocarbâmico de dietil
Exemplos 30-32: Recuperação de valores minerais de uma base de metal (cobre), contendo corpo de minério
[000106] Uma amostra de minério contendo Cu (0,56%) é beneficiada pela flotação da espuma. Em cada teste, 1000g de amostra de minério de solo por 6.30 min. em um moinho de haste de aço suave que contém uma carga de haste de 10 kg e cerca de 667 ml de água, resultando em pasta fluida de minério de solo com uma distribuição de tamanho de partícula de aproximadamente 80% passando de 106 mícrons. Cal é adicionada ao moedor para atingir um pH-alvo de aproximadamente 10 na fase de flotação. Após a moagem, a pasta fluida é então transferida para uma célula de flotação Denver de 2,5 L e água é adicionada para ajustar a densidade de sólidos para 33%. A pasta fluida é agitada a 1200 rpm na célula. O coletor é adicionado em uma adição a 5 g de coletor ativo por tonelada de minério na fase de condicionamento. Em todos os testes, o bocal de vapor usado é 604 PBM, disponível a partir das Cytec Industries Inc., EUA, que é adicionado na dose de 30 g/t. A flotação é conduzida por 9 min. Os resultados são apresentados na Tabela 6. TABELA 6- MINÉRIO DE NI
Figure img0015
TMA-DIBDTP: Sal de trimetilamônio de ácido Diisobutilditiofosfórico TEA-DIBDTP: Sal de trietilamônio de ácido Diisobutilditiofosfórico
[000107] Como empregados acima e em toda a divulgação, vários termos são fornecidos para auxiliar o leitor. Salvo indicação em contrário, todos os termos da técnica, notações e outros termos científicos ou terminologia utilizados aqui são destinados a ter os significados comumente entendidos por aqueles versados na técnica aos quais pertence esta invenção. Como usado neste documento e nas reivindicações acrescentadas, as formas singulares "um" "uma" e "o/a" incluem referentes plurais a menos que o contexto dite claramente de outra forma. Salvo indicação de outra forma, todos os números expressando quantidades de ingredientes, propriedades tal como peso molecular, condições da reação, e assim por diante usados no relatório descritivo e reivindicações devem ser entendidos como sendo modificados em todos os casos pelo termo "cerca de". Da mesma forma, todos os números expressados em uma escala, como indicado pela palavra "entre" incluem os limites superiores e inferiores no intervalo. Nesse sentido, a menos que indicado o contrário, os parâmetros numéricos estabelecidos na seguinte especificação e nas reivindicações anexas são aproximações que podem variar dependendo das propriedades desejadas a serem obtidas pela presente invenção. Pelo menos, e não como uma tentativa de limitar a aplicação da doutrina de equivalentes ao escopo das reivindicações, cada parâmetro numérico, pelo menos, deve ser interpretado levando em consideração o número de dígitos significativos relatados e aplicando as técnicas de arredondamento comuns.
[000108] Várias referências de literatura de patentes e/ou científicas foram citadas ao longo deste pedido. As divulgações dessas publicações em suas totalidades por este meio são incorporadas por referência, como se escrito neste documento. No caso de termos conflitantes, prevalecerão os termos deste documento. Tendo em conta a descrição acima e os exemplos, aquele versado na técnica será capaz de praticar a invenção como alegado sem experimentação indevida.
[000109] Embora a descrição anterior tenha mostrado, descrito e apontado as características inovadoras fundamentais dos presentes ensinamentos, será entendido que várias omissões, substituições e alterações na forma de composições, bem como a utilizações das mesmas, podem ser feitas por aqueles versados na técnica, sem se sair do âmbito dos presentes ensinamentos. Consequentemente, o escopo da presente invenção não deve estar limitado à discussão precedente, mas deve ser definido pelas reivindicações acrescentadas.

Claims (34)

1.Composição de coletor, caracterizada pelo fato de compreender: a)um ou mais de um primeiro coletor compreendendo um sal de amônio primário, secundário, terciário ou quaternário orgânico de um ácido orgânico contendo enxofre, em que dito ácido orgânico contendo enxofre é selecionado do grupo constituído por ácidos de hidrocarbil ditiofosfóricos, ácidos de hidrocarbil monotiofosfóricos, mercaptobenzotiazóis, ácidos de hidrocarbil xânticos, ácidos de hidrocarbil ditiocarbâmicos, ácidos de hidrocarbil tioglicólicos, ácidos de hidrocarbil tritiocarbônicos, ácidos de hidrocarbil ditiofosfínicos e ácidos de hidrocarbil monotiofosfínicos; e b)pelo menos um segundo coletor selecionado do grupo constituído por coletores neutros e sais de amônio orgânicos de ácidos orgânicos contendo enxofre, em que os sais de amônio orgânicos de ácidos contendo enxofre do segundo coletor são diferentes dos referidos sais de amônio orgânicos de ácidos orgânicos contendo enxofre do primeiro coletor, com a ressalva de que quando o primeiro coletor compreende um sal de amônio primário ou secundário de um ácido orgânico contendo enxofre e o segundo coletor é um coletor de neutro, o coletor de neutro é selecionado do grupo constituído por dihidrocarbil tionocarbamatos, dihidrocarbil tioureias, dihidrocarbil sulfetos, trihidrocarbil ditiocarbamatos, N-hidrocarbil-S-hidrocarbil ditiocarbamatos, dihidrocarbil guanidinas, S- hidrocarbil ditiofosfinatos, S-hidrocarbil ditiofosfatos, S-hidrocarbil mercaptobenzotiazóis, O-hidrocarbil monotiofosfatos e O-hidrocarbil monotiofosfinatos.
2.Composição de coletor de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o sal de amônio orgânico de um ácido orgânico contendo enxofre do primeiro ou do segundo coletor é um composto deacordo com a Fórmula I:
Figure img0016
em que: AN- é um ânion de um ácido orgânico contendo enxofre selecionado do grupo constituído por ácidos de hidrocarbil ditiofosfóricos, ácidos de hidrocarbil monotiofosfóricos, mercaptobenzotiazóis, ácidos de hidrocarbil xânticos, ácidos de hidrocarbil ditiocarbâmicos, ácidos de hidrocarbil tioglicólicos, ácidos de hidrocarbil tritiocarbônicos, ácidos de hidrocarbil ditiofosfínicos e ácidos de hidrocarbil monotiofosfínicos; e Ra é um grupo hidrocarbil compreendendo 1 a 16 átomos de carbono, opcionalmente substituído com um grupo -OH e/ou com um ou mais grupos -(YR’)n-YR’’, onde n = 0 a 3, Y é O, NR’’’ ou S, R' é um grupo alquileno ou arileno contendo de 1 a 12 átomos de carbono, cada um de R” e R’’’ é, de forma independente, escolhido de H ou um grupo hidrocarbil contendo de 1 a 12 átomos de carbono; e cada um de Rb, Rc e Rd são independentemente escolhidos de H ou um grupo hidrocarbil compreendendo 1 a 16 átomos de carbono, opcionalmente substituídos com um grupo -OH e/ou com um ou mais grupos -(YR’)n-YR’’, onde n = 0 a 3, Y é O, NR’’’ ou S, R' é um grupo alquileno ou arileno contendo de 1 a 12 átomos de carbono R’’ e R’’’ são, cada um independentemente, H ou um grupo hidrocarbil contendo de 1 a 12 átomos de carbono; e em que dois ou mais de Ra, Rb, Rc e Rd podem estar associados para formar um composto cíclico.
3.Composição de coletor de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que Ra é um grupo alquil contendo 1 a 10 átomos de carbono, opcionalmente substituídos com um grupo -OH.
4.Composição de coletor de acordo com a reivindicação 2 ou a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que cada de Rb, Rc e Rd são independentemente H ou um grupo hidrocarbil contendo 1 a 10 átomos de carbono.
5.Composição de coletor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o sal de amônio orgânico do primeiro ou do segundo coletor é selecionado do grupo constituído por metilamônio, etilamônio, propilamônio, butilamônio, etanolamônio, dimetilamônio, dietilamônio, dipropilamônio, dibutilamônio, trimetilamônio, (N, N-dimetil, N-propilamônio), trietilamônio, tripropilamônio, tributilamônio, tetrametilamônio, tetraetilamônio, tetrabutilamônio, trietanolamônio, colina, trifenilamônio, etlenediamônio, 1,3-diamônio propano, hexametileno diamônio, dietilenetriamônio, trietileno triamônio, hexametileno tetraamônio e sais de amônio difeniletil e suas misturas.
6.Composição de coletor de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o sal de amônio orgânico é trimetilamônio.
7.Composição de coletor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o primeiro ou o segundo coletor é selecionado do grupo consistindo de sal de colina de ácido de diisobutil ditiofosfórico, sal de dimetilamônio de ácido de diisobutil ditiofosfórico, sal de trimetilamônio de mercaptobenzotiazol, sal de colina de mercaptobenzotiazol, sal de trimetilamônio de ácido de diisobutil monotiofosfórico, sal de colina de ácido de diisobutil monotiofosfórico, sal de trietilamônio de mercaptobenzotiazol, sal de tripropilamônio de ácido de diisobutil ditiofosfórico, sal de trietilamônio de ácido de dietil ditiocarbâmico, sal de tripropilamônio de ácido de dedibutil ditiocarbâmico, sal de trimetilamônio de ácido de diisobutil ditiofosfórico, sal de hexametileno tetramônio de ácido de diisobutil ditiofosfórico, sal de etilamônio de ácido de diisobutil ditiofosfórico, sal de tetrametilamônio de ácido de diisobutil ditiofosfórico, sal de dietanolamônio de ácido de diisobutil ditiofosfórico, sal de trietanolamônio de ácido butiltioglicólico, sal de trimetilamônio de ácido butiltritiocarbônico, sal de trimetilamônio de ácido de isobutil xântico, sal de trimetilamônio de ácido de amil xântico, sal de trimetilamônio de ácido de diisobutil ditiofosfínico, sal de trimetilamônio de ácido de monobutil ditiocarbâmico, sal de tripropilamônio ácido de monoetil ditiocarbâmico, sal de hexametileno tetramônio de ácido de dibutil ditiocarbâmico, sal de hexametilenotetramôniode ácido dedicresil ditiofosfórico,salde hexametilenotetramôniode ácido dedietil ditiocarbâmico,salde hexametileno tetramônio de ácido de diisobutil ditiofosfínico, sal de hexametileno tetramônio de ácido de diisobutil monotiofosfórico, sal de hexametileno tetramônio de ácido de etil xântico, sal de hexametileno tetramônio de ácido de isobutil xântico, sal de hexametileno tetramônio de mercaptobenzotiazóis, sal de trietilamônio de ácido de dicresil dittiofosfórico, sal de trietilamônio de ácido de diisobutil ditiofosfínico, sal de trietilamônio de ácido de diisobutil ditiofosfórico, sal de trimetilamônio de ácido de dibutil ditiocarbâmico, sal de trimetilamônio de ácido de dicresil ditiofosfórico, sal de trimetilamônio de ácido de dicresil monotiofosfórico, sal de trimetilamônio de ácido de dicresil monotiofosfínico, sal de trimetilamônio de ácido de dietil ditiocarbâmico, sal de trimetilamônio de ácido de dietil ditiofosfínico e sal de trimetilamônio de ácido de etil xântico.
8.Composição de coletor de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o primeiro ou o segundo coletor é selecionado do grupo constituído por sal de trimetilamônio de mercaptobenzotiazol sal de trimetilamônio de ácido diisobutil monotiofosfórico, sal de trimetilamônio de ácido disobutil ditiofosfórico, sal de trimetilamônio de ácido butltritiocarbônico, sal de trimetilamônio de ácido de isobutil xântico, sal de trimetilamônio de ácido de amil xântico, sal de trimetilamônio de ácido de isobutil ditiofosfínico. sal de trimetilamônio de ácido de monobutil ditiocarbâmico, sal de trimetilamônio de ácido de dibutil ditiocarbâmico, sal de trimetilamônio de ácido de dicresil ditiofosfórico, sal de trimetilamônio de ácido de dicresil monotiofosfórico, sal de trimetilamônio de ácido de dicresil monotiofosfínico, sal de trimetilamônio de ácido de dietil ditiocarbâmico, sal de trimetilamônio de ácido de dietil ditiofosfínico e sal de trimetilamônio ácido de etil xântico.
9.Composição de coletor de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o primeiro ou o segundo coletor é selecionado do grupo constituído por sal de hexametileno tetramônio de ácido de diisobutil ditiofosfórico, sal de hexametileno tetramônio de ácido de dibutil ditiocarbâmico, sal de hexametileno tetramônio de ácido de dicresil ditiofosfórico, sal de hexametileno tetramônio de ácido de dietil ditiocarbâmico, sal de hexametileno tetramônio de ácido de diisobutil ditiofosfínico, sal de hexametileno tetramônio de ácido de diisobutil monotiofosfórico, sal de hexametileno tetramônio de ácido de etil xântico e sal de hexametileno tetramônio de ácido de isobutil xântico e sal de hexametileno tetramônio de mercaptobenzotiazóis.
10.Composição de coletor de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o primeiro ou o segundo coletor é selecionado do grupo constituído por sal de trietilamônio de mercaptobenzotiazol, sal de trietilamônio de ácido de dietil ditiocarbâmico, sal de trietilamônio de ácido de dicresil ditiofosfórico, sal de trietilamônio de ácido de diisobutil ditiofosfínico e sal de trietilamônio de ácido de diisobutil ditiofosfórico.
11.Composição de coletor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que o segundo coletor é um sal de amônio orgânico de um ácido orgânico contendo enxofre de acordo com a Fórmula I como definido na reivindicação 2.
12.Composição de coletor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que o primeiro coletor e o segundo coletor compreendem cátions de amônio orgânicos diferentes e/ou o primeiro coletor e o segundo coletor compreendem ânions orgânicos contendo enxofre diferentes.
13.Composição de coletor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de que o primeiro coletor é um sal de amônio terciário ou quaternário orgânico de um ácido orgânico contendo enxofre.
14.Composição de coletor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de que o segundo coletor é um coletor neutro.
15.Composição de coletor de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro coletor é o sal de amônio primário ou secundário orgânico de um ácido orgânico contendo enxofre e o segundo coletor é um coletor neutro selecionado do grupo consistindo de hidrocarbiloxicarbonil hidrocarbil tionocarbamatos, hidrocarbiloxicarbonil hidrocarbil ditiocarbamatos, hidrocarbiloxicarbonil hidrocarbil tioureias, hidrocarbiloxicarbonil hidrocarbil tritiocarbonatos, dihidrocarbil sulfetos, dihidrocarbil xantatos, trihidrocarbil ditiocarbamatos, N-hidrocarbil-S- hidrocarbil ditiocarbamatos, dihidrocarbil tionocarbamatos, dihidrocarbil tioureias, dihidrocarbil xantógeno formiatos, dihidrocarbil tioglicolatos, dihidrocarbil tritiocarbonatos, S-hidrocarbil ditiofosfatos, S-hidrocarbil ditiofosfinatos, S-hidrocarbil mercaptobenzotiazóis, O-hidrocarbil monotiofosfatos, O-hidrocarbil monotiofosfinatosand dihidrocarbil guanidinas.
16.Composição de coletor de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que coletor neutro selecionado do grupo consistindo deS-hidrocarbil O,O’-dihidrocarbil ditiofosfatos; S-hidrocarbil, N,N-dihidrocarbil ditiocarbamatos; S-hidrocarbil, N-hidrocarbil ditiocarbamatos; S-hidrocarbil xantato ésteres; S-hidrocarbiloxicarbonil, O- hidrocarbil xantatos; dihidrocarbil xantógeno formiatos; N- hidrocarbiloxicarbonil, S-hidrocarbil ditiocarbamatos; S,S’-dihidrocarbil tritiocarbonatos; N,N’-dihidrocarbil tioureias; S-hidrocarbil mercaptobenzotiazóis; N-allil, O-hidrocarbil tionocarbamatos; S-hidrocarbil P,P dihidrocarbil ditiofosfinatos; dihidrocarbil sulfetos; N- hidrocarbiloxicarbonil, O-hidrocarbil tionocarbamatos; dihidrocarbil tionocarbamatos; and N-hidrocarbiloxicarbonil, N’-hidrocarbil tioureias.
17.Composição de coletor de acordo com a reivindicação 15 ou reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que o coletor neutro é selecionado de N-n-butoxicarbonil, O-n-butil tionocarbamato; O-ispropil, N- etil thionocarbamato; e S-alil, O-Amil xantato ester.
18.Composição de coletor de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro coletor é o sal de trimetilamônio de ácido de diisobutil ditiofosfórico e o segundo coletor é um N- hidrocarbiloxicarbonil, S-hidrocarbil ditiocarbamato.
19.Composição de coletor de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro coletor é o sal de tripropilamônio de ácido de dicresil ditiofosfórico e o segundo coletor é um N- hidrocarbiloxicarbonil, O-hidrocarbil tionocarbamato.
20.Composição de coletor de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro coletor é o sal de trietilamônio de mercaptobenzotiazol e o segundo coletor é um dihidrocarbil tionocarbamato.
21.Composição de coletor de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro coletor é o sal de tetraamômio hexametileno de ácido de isobutil xântico e o segundo coletor é um dihidrocarbil sulfeto.
22.Composição de coletor de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro coletor é o sal de colina de ácido de diisobutil monotiofosfórico e o segundo coletor é um S-hidrocarbil xantato éster.
23.Composição de coletor de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro coletor é o sal de trimetilamônio de ácido de diisobutil ditiofosfórico e o segundo coletor é um N-n- butoxicarbonil, O-n-butil tionocarbamato.
24.Composição de coletor de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro coletor é o sal de hexametileno tetraamônio de ácido de dicresil ditiofosfórico e o segundo coletor é um N- butoxicarbonil, S-butil ditiocarbamato.
25.Composição de coletor de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro coletor é o sal de trimetilamônio de ácido de dietil ditiocarbâmico e o segundo coletor é um S-allil, O-amil xantato éster.
26.Composição de coletor de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro coletor é o sal de trietilamônio de mercaptobenzotiazol e o segundo coletor é um O-isopropil N-etil tionocarbamato.
27.Composição de coletor de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro coletor é o sal de trimetilamônio de ácido de diisobutil ditiofosfórico e o segundo coletor é um N-alil, O-isobutil tionocarbamato, e um terceiro coletor é um O-isopropil N-etil tionocarbamato.
28.Composição de coletor de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro coletor é o sal de trimetilamônio de ácido de diisobutil ditiofosfórico e o segundo coletor é um N-butoxicarbonil, S-butil ditiocarbamato, um terceiro coletor é um N-n-butoxicarbonil O-n-butil tionocarbamato, e um quarto coletor é o sal de trimetilamônio demercaptobenzotiazol.
29.Composição de coletor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 28, caracterizada pelo fato de que o primeiro coletor e segundo coletor estão presentes em uma relação de peso entre 1:99 e 99:1.
30.Composição de coletor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 29, caracterizada pelo fato de que a composição de coletor é substancialmente livre de água.
31.Composição de coletor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 30, caracterizada ainda pelo fato de compreender um ou mais aditivos selecionados do grupo constituído por óleos de hidrocarbonetos, surfactantes, álcoois alifáticos, glicóis, éteres de glicol e solventes não aquosos.
32.Método para recuperação de pelo menos um mineral de valor a partir de um minério contendo o dito pelo menos um mineral de valor, o método, caracterizado pelo fato de compreender o processo que compreende as etapas de: submeter o minério a um processo de flotação de espuma; e adicionar uma quantidade de beneficiamento de uma composição de coletor, conforme definido por qualquer uma das reivindicações 1 a 31 em uma ou mais fases do processo de flotação de espuma, recuperando, assim, o pelo menos um mineral de valor do minério.
33.Método de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que o pelo menos mineral de valor é selecionado do grupo constituído de cobre, cobalto, chumbo, zinco, níquel, molibdênio, ouro, prata e grupo de metais de platina.
34.Método de acordo com a reivindicação 32 ou a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que a quantidade de beneficiamento da composição de coletor é uma quantidade entre 0,5 e 500 gramas por tonelada de minério.
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