BR112015010014B1

BR112015010014B1 - Processo para o enriquecimento de um mineral a partir de um minério contendo silicato

Info

Publication number: BR112015010014B1
Application number: BR112015010014-7A
Authority: BR
Inventors: Odair Alves De Lima; Kelly Ivone Pina Albino
Original assignee: Akzo Nobel Chemicals International B.V.
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2013-12-02
Publication date: 2021-06-22
Also published as: EP2925454B1; MX2015006429A; AU2013351085A1; MA38101B1; US9724706B2; CN104781010A; US20170144169A1; ZA201503512B; US9550191B2; EP2925454A1; TN2015000193A1; UA115679C2; BR112015010014A2; SA515360471B1; MX349853B; CA2891905A1; RU2015124158A; CL2015001451A1; US20150290659A1; MA20150406A1

Abstract

PROCESSO PARA O ENRIQUECIMENTO DE UM MINERAL A PARTIR DE UM MINÉRIO CONTENDO SILICATO; MÉTODO PARA A MODIFICAÇÃO DA ESPUMA EM UM PROCESSO PARA O ENRIQUECIMENTO DE UM MINERAL A PARTIR DE UM MINÉRIO CONTENDO SILICATO; MÉTODO PARA AUMENTAR O DESEMPENHO DE UM PROCESSO DE FLOTAÇÃO PARA O ENRIQUECIMENTO DE UM MINERAL A PARTIR DE UM MINÉRIO CONTENDO SILICATO; E MÉTODO PARA MODIFICAR SIMULTANE-AMENTE A ESPUMA E AUMENTAR O DESEMPENHO DE UM PROCESSO DE FLOTAÇÃO PARA O ENRIQUECIMENTO DE UM MINERAL A PARTIR DE UM MINÉRIO CONTENDO SILICATO A presente invenção se refere a um método para a flotação de silicatos de minérios na presença de um agente coletor e uma quantidade efetiva de um intensificador modificador/coletor de espuma compreendendo pelo menos um dos compostos da fórmula geral I ou de suas misturas: R-[N-(CH2) n]m-N(X) 2 (I) | R' onde X é alquila C1-C3; R' é um grupo hidrocarbila reto ou ramificado contendo de 8 a 22 átomos de carbono; n é um inteiro entre 2-4; m pode variar de 0 a 2 e R' é X ou -(CH2) n-N(X) 2, contanto que, quando R' for - (CH2) n-N(X) 2, então m será 1.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere à flotação de silicatos de minérios usando alquilaminas terciárias, alquildiaminas terciárias, alquiltriaminas, e/ou alquilamidoaminas como modificadores de espuma e intensificador do coletor, particularmente for usada a alimentação de flotação grosseira. Como a alimentação da flotação fica mais grosseira, dentro do limite da dimensão máxima de flotação para cada tipo de minério, o aperfeiçoamento da seletividade melhora, entretanto, modificação da espuma é observada em toda a faixa de tamanhos de partículas.

HISTÓRICO DA INVENÇÃO

[002] O carbonato de cálcio, os minérios de ferro e os minérios de fosfatos contêm com frequência uma considerável quantidade de silicatos. A presença de silicatos não é aceitável no beneficiamento desses minérios. Portanto, é essencial que o conteúdo de silicatos do mineral enriquecido seja reduzido de forma considerável, por exemplo, a um nível abaixo de 1% em peso.

[003] Os minerais que contêm silicatos são geralmente retirados dos sistemas de flotação usando técnicas de flotação reversa considerando que os silicatos são flotados em uma faixa de pH do pH natural até 10,5 - 11 e que o minério beneficiado é concentrado na fração inferior. Para realizar essa tarefa, é adicionado um agente coletor catiônico à polpa mineral em um tanque de condicionamento, de maneira a fixar-se à superfície dos minerais portadores de silicatos, tornando-os assim hidrofóbicos. Os silicatos são então removidos da célula de flotação com o uso de bolhas de ar injetadas na polpa mineral.

[004] A geração de espuma se tornou um ponto principal nas plantas de flotação industrial devido aos muitos problemas que um excesso de espuma pode provocar pelas dificuldades de bombear o material que contém a espuma até as dificuldades ambientais com as agências governamentais. Uma forma comum para tratar da geração excessiva de espuma em plantas de flotação de escala total é por meio da aplicação de desespumadores sobre a espuma. Os desespumadores são produtos químicos que são aplicados separadamente após a flotação, sempre que o volume da espuma ou a estabilidade da espuma for um problema. Tipicamente, isto é feito logo que seja coletada na calha de flotação ou quando percorre a planta de concentração.

[005] São conhecidos vários agentes coletores na técnica como coletores de sílica. Por exemplo, a WO94/26419 revela o uso de compostos de amônio quaternário e um óxido de alquileno aduzido de uma composição de amina como coletor de flotação de sílica do carbonato de cálcio.

[006] A Patente norte-americana No. 4,995,965 revela onde a sílica é flotada a partir do carbonato de cálcio na presença de coletores como o metosulfato de amônio metil bis (2hidroxipropil) cocoalquila, cloreto de dimetil didecil amônio, cloreto de dimetil di(2-etilhexil) amônio, cloreto de dimetil (2-etil-hexil) cocoalquila amônio, cloreto de dicocoalquildimetil amônio, e diacetato N-sebo alquila 1,3-diamino propano.

[007] A Patente norte-americana No. 2,857,331 revela o beneficiamento, por exemplo, de calcita e fosfato com o uso de um reagente de flotação compreendendo um produto da reação de condensação de 2,5 a 18 equivalentes moleculares de um produto comercialmente cru selecionado do grupo que consiste de óleo de sebo cru e resina de talloil reagindo com um equivalente molecular de uma polialquilenopoliamina comercial em uma temperatura entre de cerca de 300 e 4250 °F.

[008] A WO2011147855A2 revela o uso de um produto de éster polimérico quaternário como coletor em um processo de flotação de espuma e métodos para a produção do éster polimérico quaternário.

[009] A Patente norte-americana No. 6,076,682 revela o uso de uma combinação de éter monoamina e éter poliamina como coletor para a remoção dos minerais contendo silicatos do minério de ferro por flotação de espuma em uma faixa de pH entre 8 e 11 na presença de um agente depressor para o ferro mineral. Os derivados de amina devem apresentar um grupo hidrocarboneto alifático contendo 6 a 22 átomos de carbono em que a razão de éter monoamina e éter poliamina varia entre cerca de 1:4 - 4:1.

[010] A Patente norte-americana No. 7,311,206 revela o uso de coletores contendo um composto de amônio quaternário para a remoção dos silicatos do minério de ferro, chamando a atenção para a alta seletividade promovida por esses produtos químicos na remoção dos minerais contendo silicatos por flotação de espuma em uma faixa de pH de 7 - 11.

[011] A WO 2012/139986A2 revela a aplicação de alquila éter amina ou alquila éter diaminas no enriquecimento do minério de ferro pela remoção dos minerais que contêm silicatos. É feita a flotação reversa do minério de ferro usando um coletor ou composição coletora compreendendo pelo menos um dos compostos: ROXNH2, ROXNH3+Y-, ROXNHZNH2 e ROXNHZNH3+Y-, onde X é um grupo alquileno alifático contendo de 2 a 6 átomos de carbono; Z é um grupo alquileno alifático contendo de 2 a 6 átomos de carbono; Y é um ânion; e R é um grupo alifático que apresenta uma fórmula específica.

[012] Trata-se de um objetivo da presente invenção prover um novo e aperfeiçoado método para a flotação de silicatos de minérios por meio do uso de um novo modificador de espuma e intensificador do coletor sem comprometer o desempenho da flotação.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[013] A presente invenção se refere a um método para a flotação de silicatos de minérios na presença de um agente coletor e uma quantidade efetiva de um intensificador modificador/coletor de espuma compreendendo pelo menos um dos compostos da fórmula geral I ou de suas misturas:R-[N-(CH2)n]m-N(X)2 (I)| R’onde X é alquila C1-C3; R é um grupo hidrocarbila reto ou ramificado contendo 8 a 22 átomos de carbono; n é um inteiro entre 2-4; m pode variar de 0 a 2 e R’ é X ou - (CH2)n-N(X)2, contanto que, quando R’ for -(CH2)n-N(X)2, então m será 1.

[014] As alquildiaminas terciárias, quando adicionadas à formulação dos coletores de flotação, ampliam a qualidade da espuma evitando sua excessiva produção, reduzem a estabilidade da espuma e melhoram a seletividade da flotação para a remoção dos silicatos nos sistemas de flotação quando é tratada a alimentação de flotação grosseira. Por outro lado, as alquilaminas terciárias quando adicionadas à formulação dos coletores de flotação atua somente como modificadora de espuma...

[015] A invenção também se refere a um intensificador modificador/coletor de espuma compreendendo pelo menos um dos compostos da fórmula geral I ou de suas misturas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[016] A Figura 1 mostra o efeito da alquildiamina terciária (Duomeen TTM) na seletividade e recuperação da flotação em um sistema com um condensado de amina como coletor.

[017] A Figura 2 mostra o efeito da alquildiamina terciária (Duomeen TTM) no desempenho da flotação em um sistema com sal de amônio quaternário como coletor.

[018] A Figura 3 mostra o efeito das alquildiaminas terciárias (Duomeen TTM) e das alquilaminas terciárias (Armeen DMTD) do comportamento da espuma na formulação do coletor contendo seja o condensado de amina (Redicote C471): (a) 100% de condensado de amina como coletor; (b) Condensado de amina como coletor em conjunto com 40% de alquildiamina terciária; (c) 100% de sal de amônio terciário como coletor e; (d) Sal de amônio quaternário como coletor em conjunto com 40% de alquildiamina terciária; (e) Condensado de amina como coletor em conjunto com 40% de alquildiamina terciária.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[019] A presente invenção se refere a uma flotação invertida de espuma para a remoção dos minerais contendo silicatos realizada em um pH de 7-11, preferencialmente 9-11, na presença de um agente coletor e um modificador de espuma da invenção.

[020] No processo de flotação de acordo com a invenção, o minério é moído, com água, em uma primeira etapa para a obtenção do desejado tamanho da partícula. Como regra geral, o minério tem um tamanho de partículas abaixo de cerca de 250 μm, entretanto por vezes pode ser até mais grosseiro como no caso apresentado nos exemplos desta invenção. O minério moído é então suspenso em água, sendo feita a descalcificação do material fino de forma convencional, por exemplo, por filtração, sedimentação ou centrifugação. Então, a partir desse minério, é preparada a borra de água (polpa). Após o condicionamento do minério, é geralmente adicionado o agente coletor, e se necessário, parcialmente neutralizado, sendo a mistura ainda condicionada por um período de tempo antes de ser feita a flotação de espuma. Além do coletor acima mencionado, podem ser incluídos outros aditivos bem conhecidos na flotação. Os exemplos desses aditivos são os agentes de ajuste de pH, como o carbonato de sódio e o hidróxido de sódio. Outro exemplo são os depressantes, como o polissacarídeo hidrofílico, por exemplo, amido, como o amido de milho ativado por tratamento com álcalis. Outros exemplos de polissacarídeos hidrofílicos são a dextrina, quebracho e ésteres de celulose, como a carboximetilcelulose e a sulfometilcelulose; éteres celulósicos, como a metilcelulose, hidroxietilcelulose e etil hidroxietilcelulose; gomas hidrofílicas, como a goma arábica, goma karaya, goma tragacanto e goma ghatti, alginatos; e derivados de amido, como o amido carboximetila e o amido fosfatado. O agente depressor é normalmente adicionado em uma quantidade de cerca de 10 a cerca de 1000 g por tonelada de minério. Outros aditivos são os polieletrólitos como o polifosfato e silicato de sódio que têm um efeito dispersante, assim como um efeito depressante. Outros aditivos convencionais são os agentes de espuma, como o metilisobutilcarbinol, trietoxibutano e óxido de propileno e seus éteres alquílicos. Após o término da flotação, o silicato enriquecido é flotado e uma fração de fundo, rica em mineral valioso e pobre em silicatos é retirada.

[021] Durante o processo de flotação, a espuma em excesso pode provocar significativas dificuldades no ponto de vista operacional, ambiental e de custos. O uso do modificador de espuma da presente invenção pode melhorar significativamente a qualidade da espuma e o desempenho do processo de flotação.

[022] O modificador de espuma da presenteinvenção compreende pelo menos um dos compostos da fórmula geral I ou de suas misturas:R-[N-(CH2)n]m-N(X)2 (I)| R’ onde X é alquila C1-C3, em uma realização alquila C1-C2; R é um grupo hidrocarbila reto ou ramificado contendo 8 a 22 átomos de carbono, em uma realização 12-22, em outra realização 16-20, e ainda em outra realização 16-18; n é um inteiro entre 2-4; m pode variar de 0 a 2 e R’ é X ou - (CH2)n-N(X)2, contanto que, quando R’ for -(CH2)n-N(X)2, então m será 1.

[023] O modificador de espuma da presente invenção pode ser categorizado como alquilaminas terciárias, alquildiaminas terciárias, alquiltriaminas, e/ou alquilamidoaminas. Os exemplos de compostos adequados para o uso como acionadores modificadores/coletores de espuma incluem, entre outros, cocoalquildimetilamina (disponível na Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Armeen DMCD); sebo- alquildimetilamina (disponível na Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Armeen DMTD); N,N,N-trimetil-N'sebo-1,3- diaminopropano (disponível na Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Duomeen TTM); n,n,n’-trimetil-n’-sebo- alquiltrimetilenodiamina; octadecildimetilamina (disponível na Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Armeen DM18D); oleil dimetilamina (disponível na Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Armeen DMOD); dodecildimetilamina (disponível na Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Armeen DM12D); N,N-bis(3- dimetilaminopropil) sebo-amina (disponível na Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Triameen YTM); sebo-triamina metilada (disponível na Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Triameen TM); N-3-dimetilamino-sebo-propilamida (disponível na Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Armeen APA T); e N- 3-dimetilamino-cocopropilamida (disponível na Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Armeen APA C1).

[024] Em uma realização, o modificador de espuma é uma alquildiamina terciária, por exemplo, sebo- trimetileno diamina. Em outra realização, o modificador de espuma é uma alquilamina terciária, por exemplo, sebo- alquildimetilamina, sebo-alquildiamina terciária, coco alquildimetilamina, ou de suas misturas. Em ainda outra realização, o modificador de espuma é uma alquiltriamina, por exemplo, sebo-alquiltriamina. Em ainda outra realização, o modificador de espuma é uma amidoamina, por exemplo, sebo ou cocoalquilamidoamina.

[025] O modificador de espuma pode ser adicionado separadamente do agente coletor, ou com o agente coletor como agente único de flotação. O conteúdo total dos dois compostos varia em uma ampla faixa, com base no tipo do minério, do tamanho das partículas e de outros parâmetros do processo, mas geralmente de quantidades de 50-1000 g/ton de minério a serem flotadas. O agente coletor é geralmente um produto catiônico ou uma formulação de produtos catiônicos e não aniônicos. O produto catiônico pode ser um entre muitos produtos de amina. Por exemplo, em certas partes da indústria, é usado um produto catiônico compreendendo um produto da reação de condensação de ácido graxo e poliamina, doravante denominado de condensado de amina. Em outras partes da indústria, são usados compostos de amônio quaternário individualmente ou em combinação com condensados não iônicos e/ou de aminas. As alquileteraminas também são usadas pela indústria como coletores de sílica.

[026] O modificador de espuma pode ser adicionado à polpa em uma quantidade de cerca de 5 a cerca de 70% p/p com base no agente coletor. Caso seja empregado um condensado de amina, o modificador de espuma pode ser adicionado à polpa em uma quantidade de cerca de 5 a cerca de 70% p/p com base na quantidade de condensado de amina, em uma realização, de cerca de 5 a cerca de 40% em peso, em outra realização de cerca de 10 a cerca de 70% p/p, e ainda em outra realização de cerca de 10 a cerca de 40% em peso. Caso seja empregado um composto de amônio quaternário, o modificador de espuma pode ser adicionado à polpa em uma quantidade de cerca de 5 a cerca de 40% em peso com base no composto de amônio quaternário, em uma realização, de cerca de 5 a cerca de 20% p/p. Caso seja empregado um composto de alquileteramina, o modificador de espuma pode ser adicionado à polpa em uma quantidade de cerca de 5 a aproximadamente 30% p/p com base no composto de alquileteramina, em uma realização, de cerca de 5 a cerca de 20% p/p, em outra realização de cerca de 10 a cerca de 20% p/p. Quando adicionado à formulação para os coletores de flotação, aumenta a qualidade da espuma evitando sua geração excessiva pela redução da estabilidade da espuma.

[027] O modificador de espuma da presente invenção reduz significativamente a quantidade da espuma gerada e aumenta a qualidade da espuma pela redução de sua estabilidade. Isso permite que a espuma seja facilmente removida sem a necessidade de outros produtos químicos.

[028] Além de evitar a excessiva formação de espuma no processo de flotação, para a alimentação de flotação grosseira, o modificador de espuma de acordo com a presente invenção (por exemplo, o da fórmula geral I), quando usado com aminas condensadas, atua como acelerador da flotação, aumenta a seletividade da flotação para a remoção dos silicatos nos sistemas de flotação. Mais particularmente, quando forem usados os condensados de amina como coletor de flotação ou como um componente deste, isso tipicamente conduz à geração de uma quantidade excessiva de espuma. Pela adição dos modificadores de espuma da invenção, foi possível melhorar, seja a qualidade da espuma ou a seletividade da flotação ou ambas, provendo assim um efeito acelerador positivo no desempenho da flotação.

[029] Devido a este comportamento sinérgico entre o modificador de espuma de acordo com a presente invenção (por exemplo, o da fórmula geral I) e o condensado convencional de aminas, como os condensados de ácidos graxos e poliaminas usados como co-coletores na flotação da sílica de partículas grosseiras, o modificador de espuma de acordo com a presente invenção atua tanto como um modificador de espuma como um acelerador da seletividade da flotação na remoção dos silicatos grosseiros por flotação. Os exemplos típicos de ácidos graxos são o ácido capróico, o ácido caprílico, o ácido 2-etil hexanóico, o ácido cáprico, o ácido láurico, o ácido isotridecanóico, o ácido mirístico, o ácido palmítico, o ácido palmitolêico, o ácido esteárico, o ácido isoesteárico, o ácido olêico, o ácido elaídico, o ácido petroselínico, o ácido linolêico, o ácido linolênico, o ácido eleosteárico, o ácido aráquico, o ácido gadolêico, o ácido behenico e o ácido erúcico e suas misturas técnicas obtidas, por exemplo, na hidrólise sob pressão de gorduras e óleos naturais, na redução de aldeídos da oxossíntese de Roelen ou na dimerização de ácidos graxos não saturados. Os ácidos graxos técnicos contendo 12 a 18 átomos de carbono, por exemplo, o óleo de coco, o óleo de palma, óleo de palmiste ou ácidos graxos de sebo. As poliaminas incluem poliaminas, poliaminas de polietileno e suas misturas. As poliaminas incluem compostos contendo três ou mais nitrogênios. A Figura 1 mostra a influência da quantidade de Duomeen TTM (sebo- trimetilenodiamina) na formulação com o condensado de amina, (a produto condensado de uma poliamina e um ácido graxo) na resposta da flotação da remoção de silicatos dos carbonatos.

[030] De outra forma, caso outros coletores de sílica convencionais forem usados como coletores de flotação (ou co-coletores), a adição dos modificadores de espuma da invenção não tem o mesmo efeito sinérgico na seletividade, mas ainda contribui significativamente para o controle efetivo da excessiva formação de espuma pela redução da estabilidade da espuma. Outros coletores de sílica convencionais incluem, entre outros, produtos químicos como os compostos dialquila quaternários, produtos de alquileteraminas e de éster polimérico quaternário. Os compostos dialquila quaternários podem ser representados como R1R2R3R4N+X-, onde R1 é um radical alquila linear contendo de 8 a 18 átomos de carbono, R2 é um radical alquila contendo de 8 a 18 átomos de carbono ou um radical benzil, R3 e R4 podem ser iguais ou diferentes e cada um representa um radical alquila contendo 1 a 2 átomos de carbono, e X é um ânion haleto preferencialmente um íon cloreto. As alquileteraminas são tanto etermonoaminas ou eterdiaminas ou de suas misturas. O grupo alquila apresenta um grupo hidrocarboneto alifático reto ou ramificado contendo 6 a 22 átomos de carbono. Os exemplos de alquileteraminas incluem eterdiamina C13 ramificada, parcialmente neutralizada (disponível na Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Lilaflot D817M) e eterdiamina linear C12-C14, parcialmente neutralizada (disponível na Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Lilaflot D826M). Os produtos do éster polimérico quaternário são produtos como os esterquats poliméricos obtidos a partir da reação de alcanolaminas com uma mistura de ácidos monocarboxílicos e de ácidos dicarboxílicos e quarternarizando os ésteres resultantes ou quats de poliéster produzidos a partir da condensação de um álcool graxo, opcionalmente alcoxilado, a alcanolamida de ácido graxo, opcionalmente alcoxilada ou uma amina secundária alcoxilada, um ácido dicarboxílico e uma alcanolamina, onde o produto de condensação foi quartenarizado por um adequado agente de alquilação. Nesses sistemas, as concentrações de alquildiamina terciária superiores a 20% p/p levam a um impacto negativo no desempenho da flotação. A Figura 2 ilustra o comportamento do uso de alquildiaminas terciárias na formulação contendo sal de amônio quaternário como coletor.

[031] Assim, os dados mostram que a adição dos modificadores de espuma de acordo com a presente invenção em uma formulação de coletor de flotação tem o efeito de controlar a formação de espuma e sua estabilidade. Por exemplo, se forem adicionadas alquildiaminas terciárias à formulação contendo aminas condensadas, sua presença promove tanto o aperfeiçoamento das características da espuma e a resposta de flotação. Em outro exemplo, caso forem adicionadas alquilaminas terciárias à formulação do coletor, sua presença promove a melhoria das características da espuma. Empregando a tecnologia da presente invenção, aumenta-se a qualidade da espuma, gerando menos espuma quando comparada ao surfactante (coletor) individualmente (na ausência do modificador de espuma da invenção). A qualidade da espuma também inclui a estabilidade da espuma, que significa que a adição do modificador de espuma da invenção também contribui para a modulação do rompimento da espuma. Por exemplo, quando são adicionadas as alquildiaminas terciárias, também é aperfeiçoado o desempenho da flotação aumentando a seletividade da remoção dos silicatos do minério (mineral valioso).

[032] A invenção será agora ilustrada pelos seguintes exemplos não limitativos.

EXEMPLO 1:

[033] Um minério de calcita foi finamente moído, de maneira a apresentar 58,73% passando pela abertura 210 μm (P85 igual a 420 μm). A alimentação da composição da flotação foi aproximadamente 4,5% de sílica, 8,5% de MgO e 43,41% de CaO. Esse minério foi colocado na célula de flotação e foi condicionado a 30% de carga de sólidos para 1 (um) minuto em uma faixa de pH entre 9 - 9,5. Nenhum agente depressor foi adicionado ao sistema. Foi usado um condensado de amina (disponível na Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Redicote C471) na dosagem de 300 g/t como coletor e o material foi flotado em uma faixa de pH entre 9 - 9,5 até a exaustão completa da flotação. Foi feita uma etapa única de flotação mais grosseira para remover os minerais contendo silicatos. Para finalidades de comparação, foram feitos os testes de flotação, em que a alquildiamina terciária e a sebo-alquilamina terciária (disponível na Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Duomeen TTM e Armeen DMTD, respectivamente), foram individualmente adicionadas ao condensado de amina em uma proporção de 40% em peso.

[034] Todos os procedimentos de flotação foram mantidos inalterados. Os resultados obtidos nesses testes são mostrados na Tabela 1.TABELA 1 - Efeito dos modificadores de espuma na resposta da flotação com condensado de amina como coletor primário.

[035] A adição da alquildiamina terciária levoua um incremento na seletividade da flotação, reduzindo a quantidade de sílica no concentrado. Foram reduzidas as recuperações do SiO2 e do MgO no concentrado de flotação quando foi introduzida a alquildiamina terciária na formulação do coletor. Junto a essa melhoria na seletividade, a qualidade da espuma (volume e estabilidade) foi tremendamente afetada como pode ser visto na Tabela 2 (e na Figura 3a-b), onde também fica demonstrado o efeito da sebo- alquiltriamina como modificador de espuma nesse sistema. A adição da alquilamina terciária nessa concentração (40% p/p) apresentou resultados similares de flotação obtidos com o próprio condensado de amina. Entretanto, a espuma foi forte e positivamente afetada. Na verdade, nesse nível de concentração, quase nenhuma espuma foi gerada, como pode ser observado na Tabela 2 (e na Figura 3a-e), que também ilustra o efeito na espuma das alquiltriaminas no sistema de flotação onde foram usadas aminas condensadas como coletores. TABELA 2 - Efeito dos modificadores de espuma naspropriedades da espuma (volume e estabilidade).

[036] Da Tabela 2 é possível observar que nãosomente o volume de espuma foi reduzido (menor altura inicial), como também foi afetada a estabilidade da espuma de forma positiva, isto é, a espuma foi só suficientemente estável para promover a separação pelo rompimento da flotação logo após essa etapa.

EXEMPLO 2:

[037] Um minério de calcita foi finamente moído, de maneira a apresentar 58,73% passando pela abertura 210 μm (P85 igual a 420 μm). A alimentação da composição da flotação foi aproximadamente 4,5% de sílica, 8,5% de MgO e 43,41% de CaO. Esse minério foi colocado em uma célula de flotação e foi condicionado a 30% de carga de sólidos por 1 (um) minuto em uma faixa de pH entre 9 - 9,5. Nenhum agente depressor foi adicionado ao sistema. Foi usado um sal de amônio quaternário (disponível na Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Arquad 2C 75, em uma dosagem de 300 g/t) como coletor e o material foi flotado em um pH natural até a exaustão completa da flotação. Foi feita uma única etapa de flotação mais grosseira para remover os minerais contendo silicatos. Para finalidades de comparação, foi feito outro teste de flotação usando como coletor a formulação contendo 60% do mesmo sal de amônio quaternário e 40% em peso da alquildiamina terciária (disponível na Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Duomeen TTM) na mesma dosagem, 300 g/t. Esses resultados foram então comparados àquele onde foi usado 100% Duomeen TTM como coletor, seguindo idêntico modus operandi. A Tabela 3 mostra os resultados obtidos para testes de flotação.TABELA 3 - Efeito dos modificadores de espuma naresposta de flotação com sal de amônio quaternário como coletor primário.

[038] Pode ser visto que quando a alquildiaminaterciária foi adicionada ao sistema coletor, não levou a uma melhor resposta de flotação. Entretanto, poderia realmente melhorar as propriedades da espuma reduzindo sua quantidade, a estabilidade e o volume como mostrado na Figura 3 (c, d) e quantificada na Tabela 4. A alquildiamina terciária não gera nenhuma espuma quando usada como coletor individualmente. TABELA 4 - Efeito dos modificadores de espuma nas propriedades da espuma quando é usado sal de amônio quaternário como coletor primário.

[039] A diamina alquila terciária, a alquilamina terciária e a alquiltriamina alquildiamina (disponível na Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Duomeen TTM, Armeen DM18D e Triameen YTM, respectivamente) foram usadas para verificar seus efeitos como modificadoras de espuma com outro tipo de sal de amônio quaternário (disponível na Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Arquad 2HT-50) e os resultados estão mostrados na Tabela 5, onde pode ser visto o efeito no volume e na estabilidade da espuma promovido pelos modificadores de espuma da presente invenção.TABELA 5 - Efeito dos modificadores de espuma nas propriedades da espuma quando for usado sal de amônioquaternário (sebo) como coletor primário.

EXEMPLO 3:

[040] Um minério de magnetita foi finamentemoído para apresentar P80 igual a 44 μm. A composição da alimentação da flotação foi aproximadamente 59,5% de Fe e 9,3% de SiO2. Esse minério foi colocado em uma célula de flotação e condicionado a 33% de carga de sólidos por dois minutos em uma faixa de pH entre 9 - 9,5. Nenhum agente depressor foi adicionado ao sistema. Foi usado um produto químico derivado da eteramina (disponível na Akzo Nobel Surface Chemistry como Lilaflot D826M, em uma dosagem de 200 g/t) como coletor e o material foi flotado em um pH natural até a exaustão completa da flotação. Uma única etapa de flotação mais grosseira foi feita para remover os minerais contendo silicatos. Para finalidades de comparação, foram feitos dois outros testes de flotação onde foram adicionados 10% e 20% em peso de uma alquilamina terciária (disponível na Akzo Nobel Surface Chemistry como Armeen DM18D) em uma composição com o coletor derivado de eteramina em uma dosagem total de 200 g/t. Exceto pela composição do coletor testado, todos os procedimentos de flotação foram feitos de forma idêntica. A Tabela 6 mostra os resultados obtidos nos testes de flotação. Os resultados resumidos na Tabela 6 mostram que a adição da alquilamina terciária em uma razão de 10% (p/p) demonstrou o mesmo desempenho apresentado pelo coletor clássico derivado de eteramina. TABELA 6 - Efeito dos modificadores de espuma na resposta de flotação com o derivado eteramina como coletorprimário.

[041] Com 20% de alquilamina terciárias, osresultados são um pouco piores referentes à classe de sílica e recuperação de Fe no produto concentrado. Entretanto, em ambas as situações, o efeito da adição deste modificador de espuma nas propriedades da espuma ficou claramente visível, como pode ser observado na Tabela 7, que traz a altura adimensional da espuma (feita pela divisão da altura real da espuma h pela altura inicial da espuma, Ho) como uma função do tempo de todos os três testes acima descritos.TABELA 7 - Efeito dos modificadores de espuma nas propriedades da espuma com o derivado eteramina como coletor primário.

EXEMPLO 4:

[042] Um minério sedimentar de fosfato foifinamente moído, de maneira a apresentar 90% passando pela abertura 210 μm (P90 igual a 210 μm). A composição da alimentação da flotação foi aproximadamente 26,8% P2O5, 42,2 CaO e 11,7% de sílica. Esse minério foi colocado em uma célula de flotação e condicionado a 32% de carga de sólidos por 1 (um) minuto na faixa de pH entre 7,5 - 8,5. Após a etapa mais grosseira, foi feita outra etapa de flotação (mais limpa) com o material flotado, em que foi adicionado mais coletor à polpa mineral. Nenhum agente depressor foi adicionado ao sistema. Foi usado um condensado de amina (disponível na Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Redicote C450) como coletor em uma dosagem de 500 g/t na etapa mais grosseira e 250 g/t na etapa mais limpa. As partículas hidrofóbicas foram então flotadas em um pH natural até a exaustão completa da flotação em cada etapa. Para finalidades de comparação, foi feito um teste seguindo exatamente o mesmo modus operandi do teste anteriormente descrito, exceto pelo fato de terem sido adicionados 15% em peso da alquilamina terciária (disponível na Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Armeen DM18D), à composição do coletor condensado de amina. O resultado foi então comparado com aquele em que foram usados 100% de condensado de amina como coletor. A Tabela 8 mostra os resultados obtidos para os testes de flotação, onde pode ser visto que a adição do modificador de espuma (alquilamina terciária) teve pequeno efeito na resposta de flotação (classes e recuperações). De outra forma, o comportamento da espuma foi afetado pela adição desses produtos químicos, como pode ser visto na Tabela 9.TABELA 8 - Efeito dos modificadores de espuma na resposta de flotação quando forem usadas aminas condensadascomo coletor primário na flotação de fosfatos.

TABELA 9 - Efeito dos modificadores de espuma nas propriedades da espuma quando forem usadas aminas condensadascomo coletor primário na flotação de fosfatos.

Claims

1. PROCESSO PARA O ENRIQUECIMENTO DE UM MINERAL A PARTIR DE UM MINÉRIO CONTENDO SILICATO, realizando uma flotação de espuma na presença de um agente coletor ou co- coletor de um condensado de amina, um agente coletor ou co- coletor de composto de amônio quaternário e/ou um agente coletor ou co-coletor de composto derivado de eteramina, e um modificador de espuma, caracterizado pelo dito modificador de espuma ser selecionado a partir do grupo que consiste de pelo menos um dos compostos da fórmula geral I ou de suas misturas:

onde X é alquila C1-C3; R é um grupo hidrocarbila reto ou ramificado contendo 8 a 22 átomos de carbono; n é um inteiro entre 2-4; m pode variar de 0 a 2 e R’ é X ou - (CH2)n-N(X)2, contanto que, quando R’ for -(CH2)n-N(X)2, então m será 1; e em que o modificador de espuma é adicionado à polpa em uma quantidade de 5 a 70% p/p com base na quantidade de agente coletor ou co-coletor.

2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por X ser um grupo alquila contendo de 1 a 2 átomos de carbono.

3. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo dito modificador de espuma ser n,n,n’- trimetil-n’-sebo-alquiltrimetilenodiamina.

4. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo dito modificador de espuma ser uma alquilamina terciária e ser selecionado a partir do grupo que consiste de sebo-alquildimetilamina, coco-alquildimetilamina, e suas misturas.

5. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo dito modificador de espuma ser sebo- alquiltriamina.

6. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo modificador de espuma ser adicionado a uma polpa proveniente de minério sob a forma de uma mistura aquosa.

7. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo agente coletor ou co-coletor ser o composto de amônio quaternário e o modificador de espuma ser adicionado à polpa em uma quantidade de 5 a 20% p/p com base na quantidade do composto de amônio quaternário.

8. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo agente coletor ou co-coletor ser o composto derivado de eteramina e o modificador de espuma ser adicionado à polpa em uma quantidade de 5 a 30% p/p com base na quantidade do composto derivado de eteramina.

9. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo agente coletor ou co-coletor ser o condensado de amina.