BR112018015843B1

BR112018015843B1 - Uso de uma mistura como coletor secundário, e processo para a flotação de espuma de minérios não sulfídicos

Info

Publication number: BR112018015843B1
Application number: BR112018015843-7A
Authority: BR
Inventors: Henrik NORDBERG; Natalija Smolko-Schvarzmayr; Magnus Svensson
Original assignee: Akzo Nobel Chemicals International B.V.
Priority date: 2016-03-22
Filing date: 2017-03-20
Publication date: 2022-06-07
Also published as: RU2019107595A3; CA3016794C; RU2019107595A; CA3016794A1; RU2687665C1; EP3433021B1; ZA201804773B; RU2702044C2; EP3433021A2; BR112018015843A2; WO2017162563A2; WO2017162563A3

Abstract

A presente invenção refere-se a misturas de coletor secundário contendo pelo menos um composto (i) selecionado do grupo de álcoois graxos ramificados com 12-16 átomos de carbono tendo um grau de ramificação (DB) de 1-3,5 e seus alcoxilatos com um grau de etoxilação (DE) de até 4, e pelo menos um composto (ii) selecionado do grupo de alcoxilatos de compostos de hidrocarboneto não iônicos com um grau de etoxilação maior que 3 e tensoativos à base de carboidratos, em que, se ambos os compostos (i) e (ii) forem álcoois etoxilados, a mistura tem uma distribuição com grau de etoxilação bimodal; ao uso do composto (ii) como um emulsificante para o composto (i) em um líquido; a composições coletoras contendo as misturas de coletor secundário com um coletor primário que é um composto tensoativo anfotérico ou aniônico; e ao uso das composições acima em um processo para a flotação de espuma de minérios não sulfídicos.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se ao uso de emulsificantes em composições coletoras secundárias contendo álcool ramificado e/ou alcoxilato e ao uso de tais composições para a flotação de espuma de minérios não sulfídicos, especialmente minérios de fosfato, em combinação com um coletor primário que é um composto tensoativo aniônico ou anfotérico.

HISTÓRICO DA INVENÇÃO

[002] Rochas de fosfato contêm minerais de fosfato de cálcio amplamente na forma de apatita, geralmente com outros minerais, por exemplo, minerais de silicato e minerais de carbonato, tais como calcita. Apatita é um nome genérico para um grupo de minerais de fosfato de cálcio também contendo outros elementos ou radicais, tais como fluorapatita, clorapatita, hidroxilapatita, fluorapatita rica em carbonato e hidroxilapatita rica em carbonato.

[003] É bem conhecido separar os minerais de fosfato valiosos da ganga pelo uso de um processo de flotação de espuma onde os minerais de fosfato são enriquecidos no flutuador.

[004] O bom desempenho em um processo de flotação de espuma é alcançado por uma combinação de, por um lado, uma boa separação do mineral valioso da ganga pelo uso de um coletor seletivo e, por outro lado, das características da espuma. As características da espuma incluem ambas a quantidade e a estabilidade da espuma. É importante no processo de flotação que a espuma entre em colapso assim que possível após ela deixar a célula de flotação para a próxima etapa no processo de beneficiamento. Uma espuma muito estável causará ambos arraste de partículas e problemas de bombeamento do produto de espuma. Arraste, especialmente em uma grande escala, resultará em seletividade diminuída (grau, recuperação). Problemas com bombeamento do produto de espuma tornarão um processo de flotação tecnicamente impossível.

[005] O desempenho do coletor pode ser melhorado pelo uso de combinações de coletor de um coletor primário (principal) e um coletor secundário (co-coletor). Neste documento, o termo “composição coletora” deve ser usado para descrever composições contendo ambos um coletor primário e um secundário.

[006] Por muitas décadas, os coletores secundários foram usados com coletores iônicos primários em flotação mineral do tipo salino para melhorar o desempenho do coletor primário. Etoxilatos de nonilfenol têm sido o tensoativo não iônico dominante usado como um co-coletor em uma combinação com coletores primários do tipo sarcosina em flotação seletiva de apatita de minérios contendo calcita.

[007] O documento US 4.814.070 revela a flotação de minérios não sulfídicos em que sulfossuccinatos de alquila com base em álcoois graxos C8-C22 propoxilados e etoxilados são empregados como um coletor. No entanto, em nenhum lugar neste documento são mencionados álcoois graxos tendo um alto grau de ramificação nem é revelado ou sugerido que eles possam ser usados sem a função sulfossuccinato.

[008] O documento US 4.789.466 revela a flotação de minérios de apatita com uma composição coletora que contém dois componentes, em que um é um álcool graxo etoxilado e propoxilado e o outro é um tensoativo catiônico, aniônico ou anfolítico, preferivelmente um tensoativo sulfossuccinamato. O tensoativo é o coletor primário e o álcool graxo alcoxilado, o coletor secundário no processo de flotação de minério apatita. O grau de ramificação do álcool graxo usado ou não é revelado ou álcoois graxos são aplicados que são conhecidos por terem um grau de ramificação que é de 1 ou menos. O documento US ‘466, além disso, não revela misturas de dois álcoois alcoxilados em que um é relativamente altamente ramificado e etoxilado com 1 a 4 grupos óxido de etileno e o outro tem uma quantidade maior de grupos EO do que o primeiro álcool alcoxilado. Este documento não revela o uso de tais misturas como coletor secundário na flotação de minérios de apatita ou sugere os benefícios destas.

[009] O documento SE 409291 revela um método para a flotação de espuma de minerais contendo fosfato de cálcio, usando um composto tensoativo anfotérico como o coletor primário. A capacidade de flotação do coletor primário pode ser ainda reforçada pela presença de um coletor secundário, que é descrito como uma substância hidrofóbica, insolúvel em água, polar tendo afinidade com as partículas minerais que foram revestidas pelo coletor primário. Exemplos dos componentes polares são, por exemplo, sabões insolúveis em água, tais como sabões de cálcio, adutos de óxido de alquileno tensoativos insolúveis em água, compostos de fosfato orgânico, tais como tributil fosfato e ésteres de ácidos carbônicos, tais como tributil éster de ácido nitrilotriacético. Nos exemplos práticos, nonilfenol que foi reagido com dois moles de óxido de etileno foi usado como o coletor secundário.

[010] O coletor secundário revelado no documento SE’291 ainda é considerado uma boa escolha no tratamento de minérios, visto que ele provê uma excelente recuperação mineral em um grau de P2O5 maior do que 30%. No entanto, devido a preocupações ambientais, uma busca intensa por uma substituição de etoxilatos de nonilfenol têm estado em progresso por um longo tempo.

[011] O documento EP 0 270 933 A2 revela misturas como coletores para a flotação de minérios não sulfídicos que contêm um éter de alquil ou alquenil polietilenoglicol que é capeado na extremidade com um grupo hidrofóbico e um tensídeo aniônico. O éter de alquil ou alquenil polietilenoglicol capeado na extremidade em algumas realizações é com base em um álcool graxo, preferivelmente um álcool graxo C12 a C18. Em exemplos comparativos no documento EP 0 270 933, também álcoois graxos não capeados na extremidade são usados com tensídeos aniônicos. No documento EP 0 270 933, nenhuma revelação é feita em relação ao uso de álcoois graxos tendo um grau de ramificação de 1 a 3, e as moléculas exemplificadas no documento EP’933, através de etoxilatos de nonilfenol mais favoráveis ao meio ambiente, não funcionam tão bem quanto estes etoxilatos de nonilfenol como coletores para a flotação de minérios não sulfídicos em termos de recuperação mineral nos graus altos desejados.

[012] Assim, ainda há uma necessidade de coletores secundários tendo um melhor perfil ambiental do que etoxilatos de nonilfenol que funcionam igualmente bem.

[013] O pedido de patente copendente PCT appl # EP 2015/071003 revela o uso de um coletor secundário, adequado para o uso com um coletor primário do tipo anfotérico ou aniônico, para a flotação de espuma de minérios não sulfídicos para recuperar óxidos, carbonatos, fosfatos e outros minerais do tipo salino, especialmente minerais contendo fosfato de cálcio, nos quais o coletor secundário é um composto à base de álcool graxo ramificado selecionado do grupo de álcoois graxos com 12-16 átomos de carbono tendo um grau de ramificação de 13, e seus alcoxilatos com um grau de etoxilação de até 3.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[014] Verificou-se na presente invenção que um coletor secundário que pode ser usado em combinação com um coletor primário do tipo anfotérico ou aniônico para a flotação de espuma de minérios não sulfídicos para recuperar óxidos, carbonatos, fosfatos e outros minerais do tipo salino, especialmente minerais contendo fosfato de mu ma, em que o coletor secundário é uma mistura contendo pelo menos um composto (i) selecionado do grupo de álcoois graxos ramificados com 12-16 átomos de carbono tendo um grau de ramificação de 13,5 e seus alcoxilatos com um grau de etoxilação (DE) de até 4, e pelo menos um composto (ii) selecionado do grupo de alcoxilatos de compostos de hidrocarboneto não iônicos, tais como aminas graxas, álcoois graxos, (di)etanolamidas graxas, ácidos graxos, triglicerídeos, com um grau de etoxilação (DE) de mais do que 3, e tensoativos à base de carboidrato, leva a boa eficiência similar na recuperação de mu ma na presença de silicato e/ou minerais de carbonato como quando usa um coletor secundário somente contendo composto (i), e ao mesmo perfil ambiental bom especialmente quando comparado a etoxilatos de nonilfenol, mas que adicionalmente o composto (ii) tem como um benefício que ele ajuda a emulsificar o composto (i) na composição coletora, permitindo que o composto (i) seja usado mais eficientemente, como mu ma quantidade menor.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[015] A Figura 1 é a distribuição do grau de etoxilação em uma mistura de acordo com a invenção.

[016] A Figura 2 é um fluxograma esquemático de um procedimento de flotação.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[017] Em um aspecto, a invenção se refere à mistura (um coletor secundário) de pelo menos um composto (i) selecionado do grupo de álcoois graxos ramificados com 12-16 átomos de carbono tendo um grau de ramificação de 1-3,5 e seus alcoxilatos com um grau de etoxilação de até 4, e pelo menos um composto (ii) selecionado de tensoativos à base de carboidrato e alcoxilatos de compostos de hidrocarboneto não iônicos com um grau de etoxilação de mais do que 3, tais como alcoxilatos de compostos de hidrocarboneto do grupo de álcoois graxos, aminas graxas, etanolamidas graxas, dietanolamidas graxas, ácidos graxos, triglicerídeos com um grau de etoxilação de mais do que 3, em que quando ambos os compostos (i) e (ii) são álcoois etoxilados, a mistura tem uma distribuição com grau de etoxilação bimodal.

[018] Deve-se observar que a mistura de compostos (i) e (ii) - nas realizações em que ambos os compostos são compostos de álcool etoxilado - tem uma distribuição de DE bimodal (bimodal significando uma distribuição estatística com duas máximas). Ou em outras palavras, a mistura não é uma mistura inerente de mais do que uma molécula que é obtida quando uma reação de etoxilação única é realizada com um composto de hidrocarboneto e em que sempre algumas moléculas etoxiladas inferiores e superiores são formadas e em que a distribuição de DE seria unimodal (isto é, têm uma máxima única). Em vez disso na presente invenção, a mistura é uma mistura obtida pela mistura de dois compostos de álcool etoxilado (i) e (ii) separadamente.

[019] Se ambos os compostos (i) e (ii) são etoxilados, preferivelmente, o grau de etoxilação de composto (ii) é maior do que aquele do composto (i).

[020] Adicionalmente, a invenção se refere ao uso da mistura dos compostos (i) e (ii) acima como coletores secundários para a flotação de espuma de minérios não sulfídicos, especialmente para recuperar minerais contendo fosfato de cálcio, tais como apatita, em combinação com um coletor primário que é um tensoativo anfotérico ou aniônico e às composições coletoras contendo tais coletores primários e secundários. Exemplos de outros minerais valiosos que podem ser recuperados usando esta combinação de coletores primários e secundários incluem scheelita, fluorita, calcita e dolomita.

[021] Além disso, a invenção se refere ao uso de composto (ii) como um emulsificante para composto (i) em um líquido, mais proeminentemente um líquido transportador no qual uma composição coletora está presente ou, alternativamente, ela se refere a um processo para emulsificar o composto (i) em um líquido. Esse processo para emulsificar um composto (i) em um líquido contém uma etapa de adição do composto (i) ao líquido e uma etapa de adição de um composto (ii) ao líquido, em que as etapas podem ser realizadas uma após a outra ou simultaneamente, opcionalmente pela pré- mistura dos compostos (i) e (ii). Em um processo preferido, os compostos (i) e (ii) são primeiro misturados e a mistura assim obtida é adicionada ao líquido transportador. O líquido transportador para a composição coletora é preferivelmente um líquido aquoso.

[022] Em misturas preferidas, a razão de composto (i) para composto (ii) em uma base em peso é de 30:70 a 99:1, mais preferivelmente de 40:60 a 98:2, ainda mais preferivelmente de 50:50 a 90:10.

[023] Por “o grau de ramificação” (DB) como usado aqui se entende o número total de grupos metila presentes na cadeia alquila ou alquenila do álcool ou alcoxilato desta, menos um. O número médio de grupos metila nas moléculas de uma amostra pode ser facilmente determinado por espectroscopia de RMN. Deve-se entender que o grau de ramificação (DB) no álcool graxo ramificado C12-C16 que distribui a cadeia alquila ou alquenila ramificada para o composto (i) é um grau de ramificação médio para o álcool graxo usado. Álcoois graxos são muitas vezes disponíveis ou aplicados como uma mistura de vários componentes e, portanto, DB não tem que ser um número inteiro. Consequentemente, o grau de ramificação para o composto (i) é um grau de ramificação médio, em que o grau de ramificação médio é a média estatística do grau de ramificação das moléculas de uma amostra.

[024] Em uma realização preferida, o DB em composto (i) é maior do que 1, ainda mais preferivelmente ele é maior do que 1,5, mais preferivelmente maior do que 2. Em outra realização mais preferida, o DB é menor do que 3,2, mais preferido ele é 3 ou menor. A fórmula molecular dos compostos coletores secundários (i) e (ii) em uma realização preferida é

[025] R-A (I),

[026] em que, para o composto (i), R é um grupo alquila ou alquenila tendo 12-16, preferivelmente 12-15, átomos de carbono e em que o dito grupo alquila ou alquenila tem um grau de ramificação de 1-3, e em que o composto (ii) R é qualquer grupo alquila, arila ou alquenila ramificado ou linear tendo 8-24 átomos de carbono; A é selecionado dos grupos

[027] O-(PO)x(EO)y(PO)zH, para os compostos (i) e (ii)

[028] (CO)N(CH2CH2O(PO)x(EO)y(PO)zH)2, para o composto (ii)

[029] (CO)NH(CH2CH2O(PO)x(EO)y(PO)zH), para o composto (ii)

[030] (CO)O((PO)x(EO)y(PO)zH), para o composto (ii)

[031] N(PO)x(EO)y(PO)zH)2, para o composto (ii)

[032] (CO)O((PO)x(EO)y(PO)zOCH2CH(O(PO)x(EO)y(PO) zO(CO)R)CH2O((PO)x(EO)y(PO)zO(CO)R), para o composto (ii), e

[033] O(C6H11O5)-(O-(C6H11O5))m, para o composto (ii)

[034] em que, para o composto (i), PO é uma unidade de propilenoxi e EO é uma unidade de etilenoxi; x é um número de 0-2, preferivelmente 0, y é um número de 0-4, preferivelmente de 0-3, mais preferivelmente de 0-2,5, ainda mais preferivelmente de 0-2,3 e, com a máxima preferência, de 0-2, e z é um número de 0-2, preferivelmente 0, e em que, para o composto (ii) e PO é uma unidade de propilenoxi e EO é uma unidade de etilenoxi; x é um número de 0-20, preferivelmente 0, y é um número maior que 3 até 30, preferivelmente 4-20, mais preferivelmente 5-15, ainda mais preferivelmente 7-12, z é um número de 0-20, preferivelmente 0, e m é um número inteiro de 0 a 5.

[035] A mistura pode conter, em adição, outros componentes tais como um líquido. Em realizações preferidas, tal líquido é um líquido aquoso, ainda mais preferivelmente o líquido contém mais do que 95% de água. Em tais misturas, o composto (ii) atua como um emulsificante para o composto (i).

[036] Como é evidente a partir da fórmula (I) para o composto (i), os álcoois como tais, assim como seus alcoxilatos, podem ser usados nas misturas de coletor secundário.

[037] Os produtos alcoxilados de acordo com a fórmula (I) podem ser produzidos por procedimentos bem conhecidos na técnica pela reação do álcool de partida apropriado, ácido, amida, amina ou triglicerídeo com óxido de etileno, ou óxido de propileno e óxido de etileno, na presença de um catalisador adequado, por exemplo, um catalisador básico convencional, tal como KOH, ou um assim chamado catalisador de faixa estreita (vide, por exemplo, Nonionic Surfactants: Organic Chemistry in Surfactant Science Series volume 72, 1998, pp 1-37 and 87-107, edited by Nico M. van Os; Marcel Dekker, Inc). Se ambos óxido de propileno e óxido de etileno forem usados, os alcóxidos podem ser adicionados como blocos em qualquer ordem ou podem ser adicionados aleatoriamente. Os produtos obtidos a partir da reação com somente óxido de etileno são os mais preferidos.

[038] Os compostos preferidos (i) são álcool alcoxilatos com um grau de etoxilação de até 3. Os compostos preferidos (ii) são álcool alcoxilatos com um grau de etoxilação maior do que 3, ainda mais preferido maior do que 4. Em uma realização, seu grau de etoxilação é de até 30, preferivelmente até 20. Para ambos os compostos (i) e (ii), é preferido que eles tenham um grau de propoxilação menor do que 2, ainda mais preferivelmente menor do que 1, mais preferivelmente de cerca de 0.

[039] Os tensoativos à base de carboidrato, também referidos acima como sendo da fórmula R-O-(C6H11O5) em uma realização preferida, são tensoativos que são geralmente não iônicos e que em uma realização preferida contêm pelo menos uma unidade escolhida do grupo de carboidratos, tal como sorbitol (sorbitanos), glicose (glicosídeos), sacarose e/ou seus ésteres, amidas.

[040] Os coletores primários usados na flotação de espuma de acordo com a presente invenção podem ser compostos tensoativos anfotéricos ou aniônicos. Abaixo são dados alguns exemplos de fórmulas para os coletores primários, mas estes devem ser somente considerados adequados para a invenção, e não devem ser considerados limitantes.

[041] Em uma realização, o coletor primário para o procedimento de flotação de espuma mencionado acima tem a fórmula (II).

[042] em que R1 é um grupo hidrocarbila com 822, preferivelmente 12-18, átomos de carbono; A é um grupo alquilenoxi tendo 2-4, preferivelmente 2 átomos de carbono; p é um número 0 ou 1; q é um número de 0 a 5, preferivelmente 0; R2 é um grupo hidrocarbila tendo 1-4 átomos de carbono, preferivelmente 1, ou R2 é o grupo

[043] em que R1, A, p e q têm o mesmo significado que acima; Y- é selecionado do grupo que consiste em COO- e SO3-, preferivelmente COO-; n é um número 1 ou 2, preferivelmente 1; M é um cátion que pode ser monovalente ou divalente, e inorgânico ou orgânico, e r é um número 1 ou 2. O coletor primário também pode ser usado em sua forma ácida, onde o nitrogênio é protonado e nenhum cátion externo é necessário.

[044] Os compostos de acordo com a fórmula (II) podem ser produzidos facilmente em alto rendimento de materiais de partida comercialmente disponíveis usando procedimentos conhecidos. O documento US 4.358.368 revela algumas maneiras de produzir os compostos onde R1 é um grupo hidrocarbila com 8-22 átomos de carbono (col 6, linha 9 - col 7, linha 52) e no documento US 4.828.687 (col 2, linha 2 - col 2, linha 31) os compostos, onde R2 é

ligado ao composto da fórmula (II) por meio do grupo metileno, são descritos.

[045] Em outra realização, o coletor primário tem a fórmula (III).

[046] em que R2 é um grupo hidrocarbila com 822, preferivelmente 12-18, átomos de carbono, D é -CH2- ou -CH2CH2-, k é 0-4, preferivelmente 0-3, e com a máxima preferência 0-2, e M é hidrogênio ou um cátion, por exemplo, sódio ou potássio.

[047] Estes produtos são bem conhecidos e são produzidos comercialmente por métodos bem conhecidos na técnica. Os produtos onde D é -CH2- são preparados pela reação entre uma amina graxa e ácido cloroacético ou seus sais e os produtos onde D é -CH2CH2- são preparados pela reação entre uma amina graxa e ácido acrílico ou ésteres destes, no último caso, a reação é seguida por hidrólise.

[048] Em uma realização adicional, o coletor primário é selecionado de compostos tensoativos aniônicos tais como ácidos graxos (com um grupo acila C8 a C24), sulfonatos, fosfatos de alquila, sulfatos de alquila e compostos da fórmula (IV).

[049] em que R é um grupo hidrocarbila tendo de 7-23, preferivelmente 11-21, átomos de carbono, opcionalmente R1 é H ou CH3, preferivelmente H; R2 é H ou um grupo alquila C1-C4, preferivelmente H; R3 é H ou CH3, preferivelmente CH3; n é um número de 1-20; p é um número de 1-3, preferivelmente 1; X é H+ ou um cátion que é orgânico ou inorgânico, e m representa a valência do cátion e é um número de 1-2, preferivelmente 1. O cátion é preferivelmente selecionado do grupo consistindo em um cátion de metal alcalino, um cátion de metal alcalino terroso, amônio e um grupo amônio substituído tendo um ou mais grupos alquila e/ou hidroxialquila C1 a C3.

[050] Para a produção de compostos da fórmula (IV) vide a descrição no documento WO 2015/000931 (correspondendo a PCT/EP2014/064014).

[051] Da mesma forma é possível ter misturas dos compostos acima como um coletor primário. No caso de misturar compostos tensoativos anfotérico e aniônico como o coletor primário, é preferido ter até 20% em peso de tensoativo aniônico na quantidade de tensoativo anfotérico.

[052] Em outro aspecto, a invenção se refere a um método para flotação de espuma de minérios não sulfídicos, especialmente minérios de fosfato, para recuperar minerais de apatita, em cujo método a mistura coletora descrita acima é usada.

[053] Tal método de flotação de espuma para minérios de fosfato pode compreender tipicamente as etapas de:

[054] a) condicionamento de um minério despolpado, em que o minério compreende um mineral contendo fosfato, e minerais de ganga em um meio aquoso, opcionalmente, condicionamento da mistura com um auxiliar de flotação (em algumas realizações, um agente redutor); e opcionalmente, ajuste do pH;

[055] b) adição de uma composição aquosa (em algumas realizações, uma emulsão aquosa) contendo o coletor primário e o secundário descritos aqui e, opcionalmente, ajuste do pH;

[056] c) opcionalmente, adição de um espumador e;

[057] d) realização de um processo de flotação de espuma para recuperar o(s) mineral(ais) contendo fosfato.

[058] Ainda em outro aspecto, a invenção pertence a uma composição coletora compreendendo um coletor primário como definido aqui e uma mistura coletora secundária, como definido aqui.

[059] A razão em peso entre o coletor primário e o coletor secundário em ambas as composições coletoras e os processos de flotação é preferivelmente de 15:85, mais preferivelmente 20:80, mais preferivelmente 25:75 a 99:1, preferivelmente 98:2, mais preferivelmente 97:3. Todas as razões em peso aqui se referem à razão de compostos ativos, a menos que definido o contrário.

[060] A quantidade de composição coletora adicionada ao minério estará em geral na faixa de 10 a 1000 g/ton de minério seco, preferivelmente na faixa de 20 a 500, mais preferivelmente de 100 a 400 g/ton de minério seco.

[061] Adicionalmente, os auxiliares de flotação que podem estar presentes no processo de flotação são agentes redutores, tais como um polissacarídeo, amido alcalinizado ou dextrina, óleos extensores, espumadores/reguladores de espuma, tais como óleo de pinho, MIBC (metilisobutil carbinol) e álcoois tais como etoxilatos/propoxilatos de hexanol e álcool, dispersantes inorgânicos, tais como silicato de sódio (vidro de água) e carbonato de sódio, e reguladores de pH.

[062] O pH durante o processo de flotação estará preferivelmente na faixa de 8-11.

[063] A presente invenção é ainda ilustrada por meio dos seguintes exemplos.

EXEMPLOS Exemplo 1 Procedimento de flotação geral

[064] Um minério de fosfato contendo 20-25% de apatita, 30-40% de silicatos e c. de 20% de óxidos de ferro foi esmagado e moído até um tamanho de flotação desejável (K80=110 μm).

[065] Três alcoxilatos foram preparados pela reação do álcool Exxal 13 (ex Exxon), que tem um DB de 3, com óxido de etileno em uma quantidade de 1,5, 5 e 8,5 equivalentes, respectivamente, na quantidade molar do álcool.

[066] 500 g do minério foram colocados em uma célula de flotação Denver de 1,4 L, 500 mL de água de processo (25 mg/L Ca2+, 40 mg/1 Mg2+) foram adicionados e a mistura foi iniciada. A seguir, 5 minutos de condicionamento com 1000 g/t de uma solução de amido aquosa a 1% (p/p) foi realizado, o coletor (600 g/t (ou uma mistura de coletor de acilglicídeo primário e coletores secundários)) foi adicionado à célula de flotação como uma solução aquosa a 1% e o condicionamento continuou por 2,5 minutos. Após as etapas de condicionamento, água de torneira foi adicionada de modo que um volume total de 1,4 L foi obtido, o pH da mistura de flotação foi ajustado a 9,5 com uma solução aquosa de NaOH a 10% e a flotação foi iniciada. O experimento foi realizado a RT (20 ± 1 °C). A flotação mais áspera, seguida por três etapas de limpeza, foi realizada. Todas as frações (resíduos, subprodutos e concentrado) foram coletadas e analisadas. Referência é feita à Figura 2 para o procedimento geral que veio a seguir.

[067] Os resultados da flotação e a composição da formulação coletora usados são exibidos na Tabela 1.

[068] Tabela 1. Os resultados da flotação apresentados como recuperação e grau de P2O5.

[069] Como se pode ver a partir da Tabela 1, os resultados da flotação podem ser melhorados somente se for feito uso da mistura de dois tensoativos não iônicos como um coletor secundário. Na Figura 1, a distribuição do grau de etoxilação para a formulação de acordo com a invenção e a comparação, 2 formulações são representadas graficamente. Os resultados mostram claramente que a distribuição de pico duplo desempenha um papel crucial na flotação. Em uma combinação com o coletor primário, a mistura de dois álcoois etoxilados com um grau de etoxilação igual a 1,5 e 8,5, respectivamente, provê recuperação muito melhor do que o álcool etoxilado único com um grau de etoxilação igual a 5.

Exemplo 2

[070] A formação e estabilidade da emulsão foram testados pela preparação de soluções aquosas a 5% em peso como a seguir: cinco (5) g do tensoativo ou mistura tensoativa foram adicionados a béquer de 150 mL, diluídos com 95 g de água e misturados vigorosamente. Após 5 min, a mistura foi interrompida. A observação visual das soluções preparadas foi feita após 1, 2, 3, 4, 5, 10 e 60 min.

[071] Os resultados estão mostrados na Tabela 2 abaixo.

[072] Tabela 2 - Resultados da formação e estabilidade da emulsão de mistura dos dois etoxilatos de álcool

[073] Em significa emulsão, 2 p significa 2 fases

[074] A partir da Tabela 2, é claro que a adição de um composto tendo um grau de etoxilação maior do que 3 a um etoxilato de álcool que tem somente um grau de etoxilação de 1,5 ajuda consideravelmente para formar uma emulsão. A adição de mais do produto etoxilado superior tal como até 50% em peso torna a emulsão muito mais estável.

Claims

1. USO DE UMA MISTURA COMO COLETOR SECUNDÁRIO, para a flotação de espuma de minérios não sulfídicos, em combinação com um coletor primário selecionado do grupo de compostos tensoativos anfotéricos e aniônicos, caracterizado pela mistura conter pelo menos um composto (i) selecionado do grupo de alcoxilatos de álcoois graxos ramificados com 12-16 átomos de carbono tendo um grau de ramificação de 1-3,5, com um grau de etoxilação de até 4 e pelo menos um composto (ii) selecionado do grupo de alcoxilatos de compostos de hidrocarboneto não iônicos com um grau de etoxilação maior que 3, em que, se ambos os compostos (i) e (ii) forem álcoois etoxilados, a mistura tem uma distribuição com grau de etoxilação bimodal.

2. USO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo composto (ii) ser selecionado do grupo de alcoxilatos de compostos de hidrocarboneto não iônicos do grupo de álcoois graxos, aminas graxas, etanolamidas graxas, dietanolamidas graxas, ácidos graxos e triglicerídeos com um grau de etoxilação maior que 3.

3. USO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pela fórmula molecular dos compostos (i) e (ii) ser da fórmula (I) R-A (I) em que, para o composto (i), R é um grupo alquila ou alquenila tendo 12-16, preferivelmente 12-15, átomos de carbono e em que o dito grupo alquila ou alquenila tem um grau de ramificação de 1-3 e em que o composto (ii) R é qualquer grupo alquila, arila ou alquenila ramificado ou linear tendo 8-24 átomos de carbono; A é selecionado dos grupos O-(PO)x(EO)y(PO)zH, para os compostos (i) e (ii) (CO)N(CH2CH2O(PO)x(EO)y(PO)zH)2, para o composto (ii) (CO)NH(CH2CH2O(PO)x(EO)y(PO)zH), para o composto (ii) (CO)O((PO)x(EO)y(PO)zH), para o composto (ii) N(PO)x(EO)y(PO)zH)2, para o composto (ii) (CO)O((PO)x(EO)y(PO)zOCH2CH(O(PO)x(EO)y(PO)zO(CO)R)CH 2O e ((PO)x(EO)y(PO)zO(CO)R), para o composto (ii), em que PO é uma unidade de propilenoxi e EO é uma unidade de etilenoxi e para o composto (i); x é um número de 0-2, preferivelmente 0, y é um número de 0-4, preferivelmente de 0-3, mais preferivelmente de 0-2,5, ainda mais preferivelmente de 0-2,3 e, com a máxima preferência, de 0-2, e z é um número de 0-2, preferivelmente 0, e para o composto (ii) x é um número de 0-20, preferivelmente 0, y é um número maior que 3 até 30, preferivelmente 4-20, mais preferivelmente 5-15, ainda mais preferivelmente 7-12, e z é um número de 020, preferivelmente 0.

4. USO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela mistura conter adicionalmente um líquido, em que o composto (ii) é um emulsificante para o composto (i) no líquido.

5. USO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo dito coletor primário ser um composto tensoativo anfotérico selecionado do grupo que consiste em compostos tendo a fórmula (II)

em que R1 é um grupo hidrocarbila com 8-22, preferivelmente 12-18, átomos de carbono; A é um grupo alquilenoxi tendo 2-4 átomos de carbono; p é um número 0 ou 1; q é um número de 0 a 5, preferivelmente 0, R2 é um grupo hidrocarbila tendo 1-4 átomos de carbono, preferivelmente 1, ou R2 é o grupo

em que R1, A, p e q têm o mesmo significado que acima, Y- é selecionado do grupo que consiste em COO- e SO3-, preferivelmente COO-; n é um número 1 ou 2, preferivelmente 1; M é um cátion que pode ser monovalente ou divalente e inorgânico ou orgânico, e r é um número 1 ou 2; ou em que o composto (II) está em sua forma protonada ácida sem um cátion externo (Mr+) 1/r; e compostos tendo a fórmula (III)

em que R2 é um grupo hidrocarbila com 8-22, preferivelmente 12-18, átomos de carbono, D é -CH2- ou -CH2CH2- , k é 0-4, preferivelmente 0-3, e com a máxima preferência 02, e M é hidrogênio ou um cátion, por exemplo, sódio ou potássio, e composto tensoativo aniônico selecionado do grupo que consiste em ácidos graxos, sulfonatos, fosfatos de alquila, sulfatos de alquila e compostos da fórmula (IV)

em que R é um grupo hidrocarbila tendo de 7-23, preferivelmente 11-21, átomos de carbono, opcionalmente substituídos; R1 é H ou CH3, preferivelmente H; R2 é H ou um grupo alquila C1-C4, preferivelmente H; R3 é H ou CH3, preferivelmente CH3; n é um número de 1-20; p é um número de 1-3, preferivelmente 1; X é H+ ou um cátion que é orgânico ou inorgânico, e m representa a valência do cátion e é um número de 1-2, preferivelmente 1, e misturas destes.

6. USO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pela razão em peso entre o coletor primário e o coletor secundário estar entre 15:85 e 99:1.

7. USO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo minério não sulfídrico ser um minério contendo fosfato de cálcio.

8. PROCESSO PARA A FLOTAÇÃO DE ESPUMA DE MINÉRIOS NÃO SULFÍDICOS, utilizando uma composição coletora, caracterizado por compreender um coletor primário selecionado do grupo de compostos tensoativos anfotéricos e aniônicos, e um coletor secundário que contém uma mistura contendo pelo menos um composto (i) selecionado do grupo de alcoxilatos de álcoois graxos ramificados com 12-16 átomos de carbono tendo um grau de ramificação de 1-3,5, com um grau de etoxilação de até 4 e pelo menos um composto (ii) selecionado do grupo de alcoxilatos de compostos de hidrocarboneto não iônicos com um grau de etoxilação maior que 3, em que, se ambos os compostos (i) e (ii) forem álcoois etoxilados, a mistura tem uma distribuição com grau de etoxilação bimodal.

9. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo composto (ii) ser selecionado do grupo de alcoxilatos de compostos de hidrocarboneto não iônicos do grupo de álcoois graxos, aminas graxas, etanolamidas graxas, dietanolamidas graxas, ácidos graxos e triglicerídeos com um grau de etoxilação maior que 3; e tensoativos à base de carboidratos.

10. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 ou 9, caracterizado pela fórmula molecular dos compostos (i) e (ii) ser a fórmula (I) R-A (I) em que, para o composto (i), R é um grupo alquila ou alquenila tendo 12-16, preferivelmente 12-15, átomos de carbono e em que o dito grupo alquila ou alquenila tem um grau de ramificação de 1-3 e em que o composto (ii) R é qualquer grupo alquila, arila ou alquenila ramificado ou linear tendo 8-24 átomos de carbono; A é selecionado dos grupos O-(PO)x(EO)y(PO)zH, para os compostos (i) e (ii) (CO)N(CH2CH2O(PO)x(EO)y(PO)zH)2, para o composto (ii) (CO)NH(CH2CH2O(PO)x(EO)y(PO)zH), para o composto (ii) (CO)O((PO)x(EO)y(PO)zH), para o composto (ii) N(PO)x(EO)y(PO)zH)2, para o composto (ii) (CO)O((PO)x(EO)y(PO)zOCH2CH(O(PO)x(EO)y(PO)zO(CO)R)CH 2O, e ((PO)x(EO)y(PO)zO(CO)R), para o composto (ii), em que PO é uma unidade de propilenoxi e EO é uma unidade de etilenoxi e para o composto (i); x é um número de 0-2, preferivelmente 0, y é um número de 0-4, preferivelmente de 0-3, mais preferivelmente de 0-2,5, ainda mais preferivelmente de 0-2,3 e, com a máxima preferência, de 0-2, e z é um número de 0-2, preferivelmente 0, e para o composto (ii) x é um número de 0-20, preferivelmente 0, y é um número maior que 3 até 30, preferivelmente 4-20, mais preferivelmente 5-15, ainda mais preferivelmente 7-12, e z é um número de 020, preferivelmente 0.

11. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado por compreender as etapas de: i) condicionamento de um minério não sulfídico despolpado, em que o minério compreende um mineral contendo fosfato, e minerais de ganga com a composição coletora, e opcionalmente outros auxiliares de flotação e ii) realização de um processo de flotação de espuma para recuperar o(s) mineral(ais) contendo fosfato.

12. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo dito coletor primário ser compostos tensoativos anfotéricos selecionados do grupo que consiste em compostos tendo a fórmula (II)

em que R1 é um grupo hidrocarbila com 8-22, preferivelmente 12-18, átomos de carbono; A é um grupo alquilenoxi tendo 2-4 átomos de carbono; p é um número 0 ou 1; q é um número de 0 a 5, preferivelmente 0; R2 é um grupo hidrocarbila tendo 1-4 átomos de carbono, preferivelmente 1, ou R2 é o grupo

em que R1, A, p e q têm o mesmo significado que acima, Y- é selecionado do grupo que consiste em COO- e SO3-, preferivelmente COO-; n é um número 1 ou 2, preferivelmente 1; M é um cátion que pode ser monovalente ou divalente e inorgânico ou orgânico, e r é um número 1 ou 2; ou em que o composto (II) está em sua forma protonada ácida sem um cátion externo (Mr+) 1/r; e compostos da fórmula (III)

em que R2 é um grupo hidrocarbila com 8-22, preferivelmente 12-18, átomos de carbono, D é -CH2- ou -CH2CH2- , k é 0-4, preferivelmente 0-3, e com a máxima preferência 02, e M é hidrogênio ou um cátion, por exemplo, sódio ou potássio; ou um composto tensoativo aniônico selecionado do grupo que consiste em ácidos graxos, sulfonatos, fosfatos de alquila, sulfatos de alquila e compostos da fórmula (IV)

13. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizado pela razão em peso entre o coletor primário e o coletor secundário variar de 15:85 a 99:1.