BR112020008741A2 - esterquats para a flotação de minerais e minérios não sulfídicos e processo - Google Patents

esterquats para a flotação de minerais e minérios não sulfídicos e processo Download PDF

Info

Publication number
BR112020008741A2
BR112020008741A2 BR112020008741-6A BR112020008741A BR112020008741A2 BR 112020008741 A2 BR112020008741 A2 BR 112020008741A2 BR 112020008741 A BR112020008741 A BR 112020008741A BR 112020008741 A2 BR112020008741 A2 BR 112020008741A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
acid
carbon atoms
radical
fact
formula
Prior art date
Application number
BR112020008741-6A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112020008741B1 (pt
Inventor
Matthias Arndt
Klaus-Ulrich Pedain
Pia Müller
Gemma Solduga Ramirez
Yves SCHUNK
Jozef KOCHAN
Original Assignee
Clariant International Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Clariant International Ltd. filed Critical Clariant International Ltd.
Publication of BR112020008741A2 publication Critical patent/BR112020008741A2/pt
Publication of BR112020008741B1 publication Critical patent/BR112020008741B1/pt

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00Flotation
    • B03D1/001Flotation agents
    • B03D1/004Organic compounds
    • B03D1/01Organic compounds containing nitrogen
    • B03D1/011Quaternary ammonium compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00Flotation
    • B03D1/001Flotation agents
    • B03D1/004Organic compounds
    • B03D1/01Organic compounds containing nitrogen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00Flotation
    • B03D1/02Froth-flotation processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C213/00Preparation of compounds containing amino and hydroxy, amino and etherified hydroxy or amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C213/08Preparation of compounds containing amino and hydroxy, amino and etherified hydroxy or amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton by reactions not involving the formation of amino groups, hydroxy groups or etherified or esterified hydroxy groups
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D2201/00Specified effects produced by the flotation agents
    • B03D2201/02Collectors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D2203/00Specified materials treated by the flotation agents; specified applications
    • B03D2203/02Ores
    • B03D2203/04Non-sulfide ores
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C219/00Compounds containing amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C219/02Compounds containing amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton having esterified hydroxy groups and amino groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton
    • C07C219/04Compounds containing amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton having esterified hydroxy groups and amino groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated
    • C07C219/08Compounds containing amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton having esterified hydroxy groups and amino groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated having at least one of the hydroxy groups esterified by a carboxylic acid having the esterifying carboxyl group bound to an acyclic carbon atom of an acyclic unsaturated carbon skeleton

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Abstract

A presente invenção refere-se a esterquats, obtidos reagindo di- ou trialcanolaminas com mistura de ácidos graxos e policarboxílicos e quaternizando os ésteres obtidos, em seguida, com um agente de alquilação, em que as di- ou trialcanolaminas correspondem à fórmula (I), (I) na qual R1 e R2 independentemente um do outro, representam radicais hidroxialquila com 1 a 20 átomos de carbono, radicais hidroxialquenila com 2 a 20 átomos de carbono e 1, 2 ou 3 ligações duplas ou produtos de adição de 1 a 20 mol de óxido de etileno a radical hidroxietila e R3 representa hidrogênio, radical alquila com 1 a 20 átomos de carbono, radical alquenila com 2 a 20 átomos de carbono e 1, 2 ou 3 ligações duplas, radical hidroxialquila com 1 a 20 átomos de carbono, radical hidroxialquenila com 2 a 20 átomos de carbono e 1, 2 ou 3 ligações duplas ou produtos de adição de 1 a 20 mol de óxido de etileno a radical hidroxietila e em que ácidos graxos correspondem à fórmula (II), R4? COOH (II) na qual R4 representa radical hidrocarboneto alifático, linear ou ramificado com até 29 átomos de carbono e 0, 1, 2 ou 3 ligações duplas e em que ácidos policarboxílicos correspondem à fórmula (III), (III) na qual Y representa átomo de carbono ou grupo hidrocarboneto alifático, saturado ou insaturado com 2 a 5 átomos de carbono, que opcionalmente porta um ou mais grupos hidroxila e X representa hidrogênio, grupo hidróxi ou grupo de ácido carboxílico, assim como seu uso como coletor na flotação de minerais não sulfídicos.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ESTERQUATS PARA A FLOTAÇÃO DE MINERAIS E MINÉRIOS NÃO SULFÍDICOS E PROCESSO".
[0001] A presente invenção refere-se a novos esterquats, que podem ser obtidos reagindo di- ou trialcanolaminas com ácidos graxos e ácidos policarboxílicos e quaternizando os ésteres assim obtidos — opcionalmente após alcoxilação -. A invenção refere-se, além disso, a um processo para a flotação de espuma de minerais e minérios não sulfídicos e, em particular, ao uso dos esterquats como coletor em um processo de flotação de espuma.
[0002] A flotação é uma técnica de separação, que é geralmente usada no processamento de minerais. Neste caso, os minérios brutos são separados em material valioso e ganga. Os minerais e minérios não sulfídicos no contexto da presente invenção, compreendem, por exemplo, a calcita, apatita, fluorita, scheelita, barita, óxidos de ferro e outros óxidos metálicos, por exemplo, os óxidos de titânio e zircônio, assim como certos silicatos e alumossilicatos.
[0003] Em processos de tratamento à base de flotação, o mineral ou minério é inicialmente triturado através de moagem a seco ou preferivelmente por via úmida e suspenso em água. Em seguida, o coletor, muitas vezes em combinação com espumas e outros reagentes auxiliares, tais como depressores ou ativadores, é acrescentado à mistura de minério e água, a fim de separar o material valioso da ganga indesejável do minério. Depois de um certo tempo de ação dos reagentes (condicionamento), introduz-se ar na suspensão, que devido à geometria celular é finamente dividido e na superfície da célula de flotação produz uma espuma.
[0004] O coletor hidrofoba a superfície dos minerais, de modo que esses aderem às bolhas de ar, quando a bolha de ar e as partículas se encontram. Os coletores hidrofobam os minerais de forma seletiva, de modo que no caso de uma flotação direta, os minerais valiosos flutuam para a superfície e no caso de uma flotação reversa, as partículas da ganga se acumulam na superfície. A espuma contendo sólido é retirada na superfície celular e é ulteriormente transportada. O objetivo da flotação é separar o material valioso dos minerais e minérios com o maior rendimento possível da ganga, sendo que ao mesmo tempo deve ser obtido um alto enriquecimento do mineral valioso.
[0005] Na flotação não sulfídica, por exemplo, na flotação reversa da calcita, em particular, agentes tensoativos aniônicos, catiônicos e anfolíticos são usados como coletores, que na maioria têm também um efeito de espuma, de modo que é possível dispensar uma outra adição de um espumante. A calcita é um material de enchimento importante na indústria de papel, visto que com esse pode ser ajustado o grau de brancura e a transparência do papel. Minerais de calcita, contudo, são muitas vezes acompanhados de silicatos, óxidos de ferro e assim por diante, que influenciam negativamente a pureza e, dessa maneira, devem ser removidos.
[0006] Como estado da técnica é considerado o documento WO- 2008/089906, no qual o uso de esterquats poliméricos como coletores para silicatos e sais de magnésio na flotação não sulfídica é descrito como sendo particularmente eficaz.
[0007] O documento DE-1 02008056338 ensina o uso de uma composição a partir de A) pelo menos um composto de amônio quaternário, que contém pelo menos um radical orgânico com 1 a 36 átomos de carbono, opcionalmente contendo heteroátomos, ligado a um átomo de nitrogênio amoniacal e B) pelo menos um éster de aminalcoxilato da fórmula (1) ou um sal desse
(ao: | z EO a —odov [2 ( ao tr y na qual A,B independentemente um do outro, representam um radical C2- a Cs-alquileno, R? representa um radical Cs- a C24-alquila ou —alquenila, R?, R3, Rº independentemente uns dos outros, representam H ou um radical Cs- a C24-acila, com a condição, de que pelo menos um dos radicais R?º, Rº ou Rº representa um radical Cs- a C24-acila xyz independentemente uns dos outros, representam um número inteiro de O a 50, com a condição, de que x + y +z representem um número inteiro de 1 a 100, em quantidades de 10 a 5000 g/tonelada de minério como acumuladores na flotação de silicato.
[0008] O objetivo da presente invenção é fornecer um coletor aperfeiçoado para diversos processos de flotação, com o qual é possível, com a mesma quantidade de coletor, obter uma melhor seletividade com alto rendimento constante. Em particular, o coletor deveria ser adequado para a flotação reversa de calcita e resultar uma calcita mais pura com a menor perda possível.
[0009] Surpreendentemente foi verificado, que os esterquats, que são obtidos, reagindo di- ou trialcanolaminas com ácidos graxos e ácidos policarboxílicos e quaternizando os ésteres resultantes — opcionalmente após alcoxilação — de maneira em si conhecida, representam um coletor aperfeiçoado para diversos processos de flotação. Os novos esterquats, em particular, na flotação reversa de calcita, provaram ser, de maneira surpreendente, ainda mais eficazes e apresentam, além disso, uma degradabilidade biológica muito boa, que desempenham um grande papel particularmente para o fabricante de calcita.
[0010] O objetivo da presente invenção são, por conseguinte, esterquats, que podem ser obtidos pelo fato, de reagir di- ou trialcanolaminas com uma mistura de ácidos graxos e ácidos policarboxílicos e quaternizar os ésteres assim obtidos, em seguida, com um agente de alquilação, em que as di- ou trialcanolaminas correspondem à fórmula (1)
É R' 2 SR (1) na qual R'eR? independentemente um do outro, representam radicais hidroxialguila com 1 a 20 átomos de carbono, radicais hidroxialquenila com 2 a 20 átomos de carbono e 1,2 0u3 ligações duplas ou produtos de adição de 1 a 20 e preferivelmente 2 a 5 mol de óxido de etileno a um radical hidroxietila e Rº representa hidrogênio, um radical alquila com 1 a 20 átomos de carbono, um radical alqguenila com 2 a 20 átomos de carbono e 1, 2 ou 3 ligações duplas, um radical hidroxialquila com 1 a 20 átomos de carbono, um radical hidroxialquenila com 2 a 20 átomos de carbono e 1, 2 ou 3 ligações duplas ou 1, 2 ou 3 ligações duplas ou produtos de adição de 1 a 20 e preferivelmente 2 a 5 mol de óxido de etileno a um radical hidroxietila e em que os ácidos graxos correspondem à fórmula (Il)
R$---COOH (11), na qual Rº representa um radical hidrocarboneto alifático, linear ou ramificado com 5 a 29 átomos de carbono e 0, 1, 20u3 ligações duplas e em que os ácidos policarboxílicos correspondem à fórmula (Ill) x | HOOC — Y — COOH |
COOH (11) na qual Y representa um átomo de carbono ou um grupo hidrocarboneto alifático, saturado ou insaturado com 2a 5 átomos de carbono, que opcionalmente porta um ou mais grupos hidroxila e x representa hidrogênio, um grupo hidróxi ou um grupo de ácido carboxílico.
[0011] Um outro objetivo da presente invenção, refere-se ao uso dos esterquats de acordo com a invenção, como coletor na flotação de minerais ou minérios não sulfídicos.
[0012] Um outro objetivo da presente invenção, refere-se a um processo para a flotação de minerais ou minérios não sulfídicos, no qual o esterquat de acordo com a invenção é acrescentado como coletor.
[0013] Um outro objetivo da presente invenção, refere-se a um processo para a produção de esterquats, no qual se reagem di- ou trialcanolaminas com uma mistura de ácidos graxos e ácidos policarboxílicos e se alcoxilam opcionalmente os ésteres resultantes e, em seguida, se quaternizam os mesmos de maneira conhecida.
[0014] No processo de flotação, o minério bruto é inicialmente moído e, em seguida, misturado com água para formar uma suspensão. A essa mistura são acrescentados o coletor de acordo com a invenção e, caso necessário, outros reagentes e sopra-se ar, com o que se forma uma camada de espuma, na qual as partículas de mineral hidrófobo foram suspensas.
[0015] De maneira surpreendente foi observado, que os novos esterquats são coletores extremamente eficazes para a flotação de minerais e minérios não sulfídicos, em particular, com respeito à presença de silicatos e/ou sais de magnésio nos minerais ou minérios. Os coletores de acordo com a presente invenção são mais eficazes em comparação com os esterquats convencionais com ácidos mono- e policarboxílicos, enquanto apresentam um grau muito alto de biodegradabilidade. Em particular, os produtos provaram ser muito úteis para a separação através de flotação de espuma de minerais silicatosos de calcita.
[0016] Através da esterificação com uma mistura de ácidos graxos e ácidos policarboxílicos são obtidos novos esterquats da fórmula (1), que se caracterizam, de maneira surpreendente, em relação aos produtos do estado da técnica, não apenas por uma compatibilidade ecológica particularmente boa, mas sim, também por excelentes rendimentos na flotação.
[0017] As di- e trialcanolaminas da fórmula (1) compreendem como radicais R' e R?, independentemente um do outro, preferivelmente radicais hidroxialguila com 2 a 5 átomos de carbono ou radicais hidroxialquenila com 2 a 5 átomos de carbono e 1, 2 ou 3 ligações duplas ou produtos de adição de 2 a 5 mol de óxido de etileno a um radical hidroxietila.
[0018] R? representa preferivelmente radicais alquila com 1 a 20 átomos de carbono, radicais alqguenila com 2 a 20 átomos de carbono, radicais hidroxialgquila com 2 a 5 átomos de carbono ou radicais hidroxialquenila com 2 a 5 átomos de carbono e 1, 2 ou 3 ligações duplas.
[0019] Di- e trialcanolaminas da fórmula (|) preferidas são metildietanolamina — (MDA), dietanolamina (DEA), oleilaminas dietoxiladas e trietanolamina (TEA).
[0020] Em uma forma de concretização particularmente preferida da presente invenção, é usada a trietanolamina.
[0021] Nos ácidos graxos da fórmula (1), Rº representa preferivelmente um radical alifático, linear ou ramificado com 7 a 21 átomos de carbono e 0, 1, 2 ou 3 ligações duplas.
[0022] Ácidos graxos preferidos são ácidos carboxílicos alifáticos selecionados a partir do grupo, que consiste em ácido caprílico, ácido cáprico, ácido láurico, ácido undecilênico, ácido isotridecanoico, ácido mirístico, ácido miristoleico, ácido palmítico, ácido palmitoleico, ácido esteárico, ácido isoesteárico, ácido oleico, ácido petroselínico, ácido elaidico, ácido petroselínico, ácido linólico, ácido linolênico, ácido elaeoesteárico, ácido aráquico, ácido gadoleico, ácido behênico, ácido erúcico e ácido cetoleico, assim como suas misturas técnicas. Esses ácidos carboxílicos originam-se, por exemplo, na dissociação por pressão de gorduras e óleos naturais, na redução de aldeídos a partir da oxossíntese de Roelen ou na dimerização de ácidos graxos insaturados. Os ácidos graxos mencionados, caso sejam insaturados, podem ser usados em sua forma hidrogenada ou parcialmente hidrogenada.
[0023] Do mesmo modo, são preferidas misturas técnicas de ácidos graxos, que contêm ácidos graxos com 12 a 18 átomos de carbono, por exemplo, ácidos de óleo de coco, de óleo de palma, de óleo de palmiste ou ácidos graxos esteáricos.
[0024] O ácido policarboxílico da fórmula (Ill) compreende preferivelmente como radical Y um grupo de hidrocarboneto alifático,
saturado ou insaturado com 3 ou 4 átomos de carbono, que opcionalmente pode portar um ou mais grupos hidroxila.
[0025] Ácidos policarboxílicos preferidos são o ácido propan-1,2,3- tricarboxílico, ácido aconítico, ácido isocítrico e, em particular, ácido cítrico. COOoH Coon Hooc, he CcooH rooc À Soon
OH ácido aconítico ácido cítrico
COOH COOH Eh CcooH Hoc ) CcooH
OH ácido propan-1,2,3-tricarboxílico ácido isocítrico o HO O o
OH OH . o OH O o OH ácido 1,2,4-butanotricarboxílico ácido 1,2,3,4-butanotetracarboxílico
[0026] Os ácidos graxos e os ácidos policarboxílicos podem ser usados preferivelmente na relação molar de ácido graxo para ácido policarboxílico = 1:10 até 10:1. Foi provado como sendo particularmente vantajoso, ajustar uma relação molar de 1:1 até 8:1.
[0027] As di- ou trialcanolaminas por um lado e os ácidos — portanto, ácidos graxos e ácidos policarboxílicos juntos — por outro lado, podem ser preferivelmente usados na relação molar de di- ou trialcanolaminas para ácidos de 1:0,25 até 1:3,0, em particular, na relação molar de 1:0,6 até 1:1,5.
[0028] A esterificação pode ser realizada de maneira em si conhecida, por exemplo, tal como descrito no documento WO 91/01295. Em uma forma de concretização vantajosa, a reação é realizada a temperaturas entre 120ºC e 220ºC e, em particular, de 140ºC a 200ºC e pressões de 0,01 a 1 bar. A fim de acelerar a reação de esterificação, pode ser usado um catalisador. Catalisadores adequados são ácidos, preferivelmente ácidos hipofosforosos e fosforosos e seus sais de metais alcalinos, preferivelmente hipofosfito de sódio, que podem ser usados em quantidades de 0,001 a 0,5% em peso e preferivelmente em quantidades de 0,005 a 0,15% em peso, com base nas substâncias de uso.
[0029] É possível, para a esterificação, usar misturas dos ácidos graxos e ácidos policarboxílicos ou então, realizar a esterificação com os dois componentes sucessivamente.
[0030] Com respeito a uma qualidade e estabilidade de cor particularmente alta, a coutilização de borohidretos de metais alcalinos e/ou metais alcalino-terrosos, tais como, por exemplo, borohidreto de potássio, magnésio e, em particular, sódio na esterificação, foi provada como sendo vantajosa. Esses compostos são geralmente usados em quantidades de 50 a 1000 ppm e, em particular, 100 a 500 ppm — novamente com base nas substâncias de uso -, tal como descrito no pedido de patente DE-C1-44 09 322.
[0031] Também um tratamento dos ésteres com compostos peróxido ou uma mistura de compostos peróxido e boranatos de metais alcalinos antes da quaternização, leva a uma alta qualidade e estabilidade da cor. Como compostos peróxido inclui-se, além de ácidos percarboxílicos e percarbonatos, preferivelmente o peróxido de hidrogênio. Dentre os boranatos de metais alcalinos devem ser entendidos o boranato de lítio, potássio e preferivelmente sódio. De maneira vantajosa, os compostos peróxido e os boranatos de metais alcalinos são usados respectivamente em quantidades de 0,005 a 0,1,
preferivelmente 0,03 a 0,06% em peso — com base nos produtos de esterificação -, tal como descrito no documento 43 08 792.
[0032] Para produzir esterquats contendo óxido de polialquileno, pode-se proceder de acordo com duas alternativas. Isso tem a vantagem, de que a distribuição do óxido de alquileno no esterquat que resulta posteriormente é quase o mesmo em relação aos grupos OH da amina. Contudo, é desvantajoso, que a esterificação se torna mais difícil por motivos estéricos. O método preferido consiste, por conseguinte, em alcoxilar o éster antes da quaternização. Isso pode ocorrer de maneira conhecida, isto é, na presença de catalisadores básicos e a temperaturas elevadas. Como catalisador são incluídos, por exemplo, hidróxidos e alcoolatos de metais alcalinos e alcalino-terrosos, preferivelmente hidróxido de sódio e, em particular, metanolato de sódio. A quantidade usada situa-se, em geral, em 0,5 a 5 e preferivelmente em 1 a 3% em peso, com base nas substâncias de uso. Ao usar esses catalisadores, são alcoxilados, em primeiro lugar, os grupos hidroxila livre.
[0033] Quando, contudo, são usadas como catalisadores as hidrotalcitas calcinadas ou hidrofobizadas com ácido graxo, ocorre também uma inserção dos óxidos de alquileno nas ligações de éster. Esse método é preferido, quando se deseja uma distribuição de óxido de alquileno, que se aproxima do uso de di- ou trialcanolaminas alcoxiladas. Como óxidos de alquileno podem ser usados o óxido de etileno e de propileno, assim como suas misturas (distribuição randomizada ou em bloco). A reação é geralmente realizada a temperaturas na faixa de 100 a 180ºC. Através da incorporação de em média 1 a 10 mol de óxido de alquileno por mol de éster, a hidrofilia dos esterquats aumenta, a solubilidade melhora e a reatividade em relação aos agentes tensoativos aniônicos diminui.
[0034] A quaternização dos ésteres pode ser realizada de maneira em si conhecida. Embora a reação com os agentes de alquilação também pode ser realizada na ausência de solventes, recomenda-se a coutilização pelo menos de pequenas quantidades de água ou de álcoois de cadeia curta, preferivelmente álcool isopropílico, para a produção de concentrados, que apresentam uma proporção de sólido de pelo menos 40 e, em particular, de pelo menos 60% em peso. Nessa invenção, o termo álcoois de cadeia curta significa um comprimento de cadeia de C1 — C10.
[0035] Como agentes de alquilação são incluídos os halogenetos de alquila, tais como, por exemplo, cloreto de metila, sulfatos de dialquila, tais como, por exemplo, sulfato de dimetila ou sulfato de dietila ou carbonatos de dialquila, tais como, por exemplo, carbonato de dimetila ou carbonato de dietila. Preferivelmente, a alquilação é uma metilação ou uma etilação, em particular, uma metilação.
[0036] Em geral, os ésteres e os agentes de alquilação são usados na relação molar — com base no teor de nitrogênio do éster — de 1:0,50 a 1:1,05, preferivelmente 1:0,90 a 1:0,98 de forma aproximadamente estequiométrica. A temperatura de reação situa-se usualmente em 40 a 110ºC e, em particular, em 50 a 80ºC. Após a reação, recomenda-se destruir o agente de alquilação não reagido através da adição de, por exemplo, amoníaco, uma alcanolamina, um aminoácido ou um oligopeptídeo, tal como descrito, por exemplo, no documento DE-A1-40 26 184.
[0037] Em certos casos pode ser vantajoso, modificar, ajustar ou mesmo suportar as propriedades dos esterquats através da adição de cocoletores definidos, tais como, por exemplo, agentes tensoativos catiônicos ou anfóteros.
[0038] Agentes tensoativos catiônicos, que podem ser usados como cocoletores, são selecionados, em particular, a partir de: - aminas alifáticas primárias
- — alquilenodiaminas com radicais alquila alfa-ramificados - alquilenodiaminas substituídas por hidroxialquila, - sais de adição de ácidos hidrossolúveis dessas aminas, - compostos de amônio quaternário, em particular, - N ,N-dialquilaminoalquilaminas quaternizadas.
[0039] Aminas alifáticas primárias adequadas são principalmente aminas C8-C22 graxas a partir de ácidos graxos de gorduras e óleos naturais. Exemplos típicos são n-octilamina, n-decilamina, n- dodecilamina, n-tetradecilamina, n-hexadecilamina, n-octadecilaminas, n-eicosilamina, n-docosilamina, n-hexadecenilaminas = e n- octadecenilamina. As aminas mencionadas podem ser usadas individualmente como cocoletor, embora normalmente sejam usadas misturas de aminas com radicais alquila e/ou alquenila a partir da fração de ácido graxo de gorduras e óleos animais ou vegetais.
[0040] Alquilenodiaminas substituídas por alquila adequadas para seu uso como cocoletor correspondem à fórmula (IV) R7 &º cmonndoa, Tons, (IV) na qual RºeR' representam radicais alquila ou alquenila lineares ou ramificados e n é2aal.
[0041] A produção desses compostos e seu uso na flotação é descrita no documento DD 64275.
[0042] Alquilenodiaminas substituídas por hidroxialquila adequadas para o uso como cocoletor correspondem à fórmula (V) oH Rº E E E E A (V)
na qual RºeRº representam hidrogênio e/ou radicais alquila lineares com 1 a 18 átomos de carbono, a soma dos átomos de carbono de Rº+Rºéigualaga 8e n é2aal.
[0043] A produção de compostos da fórmula (V) e seu uso na flotação, é descrita no documento DE-AS 2547987.
[0044] Os compostos amina, que são citados acima, podem ser usados como tais ou em forma de seus sais hidrossolúveis. Os sais são obtidos, em certos casos, através da neutralização com quantidades equimolares, excesso ou déficit de ácido. Ácidos adequados são, por exemplo, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido acético e ácido fórmico.
[0045] Compostos de amônio quaternário adequados para o uso como cocoletor correspondem à fórmula (VI) R'3 do RREO OX” (V)) À, nos quais R*º é um radical alquila linear com 1 a 18 átomos de carbono, RU é um radical alquila com 1 a 18 átomos de carbono ou um radical benzila e R'?eR'? podem ser iguais ou diferentes e representam respectivamente um radical alquila com 1 a 2 átomos de carbono e x representa um ânion halogeneto, em particular, um cloreto.
[0046] São preferidos compostos de amônio quaternário, nos quais R*º é um radical alquila com 8 a 18 átomos de carbono e R'1, RI?e R'3 são iguais e representam ou um grupo metila ou etila e X é um íon cloreto.
[0047] Os cocoletores catiônicos preferidos, em particular, compreendem N, ,N-dialguilaminoalquilamidas —quaternizadas, que correspondem preferivelmente à fórmula (VII) R'8 [R4—co— NH alias x (VI) » na qual R'+-CO — representa um radical acila alifático, linear ou ramificado com 6 a 22 átomos de carbono, preferivelmente com 12 a 18 átomos de carbono e que contém O, 1, 2 ou 3 ligações duplas, [A] representa um radical alquileno linear ou ramificado com 1 a 4, preferivelmente 2 ou 3 átomos de carbono, R'?, Rº e R!” podem ser iguais ou diferentes e representam respectivamente um radical metila ou etila e x é um halogeneto ou um sulfato de alquila, em particular, um ânion metossulfato.
[0048] Prefere-se a N,N-dimetilaminopropilamida de ácido graxo de coco. Esses produtos podem, do mesmo modo, de maneira conhecida, ser produzidos, por exemplo, através de transamidação de N,N- dimetilaminopropano com glicerídeos de coco hidrogenados e subsequente quaternização por meio de sulfato de dimetila. Preferivelmente, uma mistura de coletor e cocoletor é preparada através da mistura dos ésteres e as N,N-dialquilalquilamidas e, em seguida, quaternização comum.
[0049] De acordo com a invenção, os agentes tensoativos anfolíticos, que podem ser usados como cocoletor, contêm pelo menos um grupo aniônico e um catiônico na molécula. Preferivelmente, os grupos aniônicos são grupos de ácido sulfônico ou de carboxila e os grupos catiônicos são grupos amino, preferivelmente grupos amino secundários ou terciários. Agentes tensoativos anfolíticos adequados são selecionados, em particular, a partir de - sarcosídeos, - tauridas, - ácidos aminopropiônicos N-substituídos e - — éster de ácido N-(1,2-dicarboxietil)-N- alquilsulfossuccínico.
[0050] Sarcosídeos adequados para seu uso como cocoletor correspondem à fórmula (VIII) CH; | + - Ri8t—co— N—CcH,—CcooH (VI) |
H nos quais R'* é um radical algula com 7 a 21 átomos de carbono, preferivelmente 11 a 17 átomos de carbono.
[0051] Esses sarcosídeos representam compostos conhecidos, que podem ser obtidos de acordo com processos conhecidos. Seu uso na flotação é descrito por H. Schubert em "Aufbereitung fester mineralischer Rohstoffe (Dressing fester mineralischer Rohstoffe)", 2º edição, Leipzig 1977, página 310-311 e as referência citadas na mesma.
[0052] Tauridas adequadas para o uso como cocoletor correspondem à fórmula (IX) CH; | + - R1º—Cco— N—CH,yCH,S0,— O (1X) h na qual R'º representa um radical alquila com 7 a 21 átomos de carbono, preferivelmente 11 a 17 átomos de carbono.
[0053] Essas tauridas representam compostos conhecidos, que podem ser obtidas de acordo com processos conhecidos. O uso de tauridas na flotação é conhecida; compare H. Schubert, loc. cit.
[0054] Ácidos — aminopropiônicos — N-substituídos — preferidos, adequados para o uso como cocoletor correspondem à fórmula (X)
H se frmcon con dice censo" (X)
H na qual n é O ou um número de 1 a4 e R2 representa um radical alquila ou acila com 8 a 22 átomos de carbono.
[0055] Os ácidos aminopropiônicos N-substituídos mencionados são, do mesmo modo, compostos conhecidos, que são obtidos de acordo com métodos conhecidos. Seu uso como coletor na flotação é descrito por H. Schubert, loc. cit. e em Int. J. Min. Proc. 9 (1982), páginas 353 — 384.
[0056] Ésteres N-(1,2-dicarboxietil)-N-alquilsulfossuccínicos adequados de acordo com a invenção para o uso como cocoletor, correspondem à fórmula (XI) coo H coo Pd | “OOC— CH, CH N—CO—CH—CH—SO, 4M” (XI) ke na qual RR? representa um radical alquila com 8 a 22 átomos de carbono, preferivelmente 12 a 18 átomos de carbono e M representa um átomo de hidrogênio, um cátion de metal alcalino ou um íon de amônio, preferivelmente um fon de sódio.
[0057] Os ésteres N-(1,2-dicarboxietil)-N-alquilsulfossuccínicos citados são compostos conhecidos, que podem ser obtidos de acordo com processos conhecidos.
[0058] O uso desses compostos como coletor na flotação é conhecido do mesmo modo; compare H. Schubert, loc. cit.
[0059] Preferivelmente, os esterquats de acordo com a invenção e os cocoletores são usados em uma relação de peso de cerca de 10:90 até cerca de 90:10, preferivelmente cerca de 25:75 até cerca de 75:25 e do modo mais preferido, cerca de 40:60 até cerca de 60:40.
[0060] Para obter resultados economicamente úteis na flotação de minerais ou minérios não sulfídicos, os coletores ou as misturas de coletores e cocoletores devem ser usados em uma determinada quantidade mínima. Contudo, uma quantidade máxima de coletor / cocoletor não deveria ser ultrapassada, visto que senão ocorrerá uma espumação excessivamente forte e a seletividade diminui em relação aos minerais valiosos.
[0061] As quantidades, com as quais os coletores podem ser usados de acordo com a invenção, são reguladas através do tipo dos minerais ou minérios e dependem do teor inicial dos minerais valiosos. Consequentemente, a determinada quantidade pode variar em amplos limites. Em geral, os coletores e misturas de coletor / cocoletor de acordo com a invenção são usados em quantidades de 50 a 2000 gitonelada e preferivelmente em quantidades de 100 a 1500 g/tonelada de minério bruto.
[0062] Etapas típicas no processo de flotação são, via de regra, inicialmente a moagem a seco ou preferivelmente por via úmida dos minerais ou minérios, a suspensão do mineral ou minério moído resultante em água na presença dos reagentes de flotação e preferivelmente depois de um tempo de contato dos reagentes de flotação, a injeção de ar na unidade. A seguir, a natureza dos materiais de partida, assim como os agentes auxiliares de flotação são mostrados em detalhes.
[0063] Minerais e minérios flotáveis podem ser divididos nos dois grupos dos materiais polares e não polares. Visto que os minerais e minérios apolares são difíceis de hidrogenar, esses materiais são classificados como hidrófobos. Exemplos de minerais apolares são grafite, molibdenita, diamante, carvão e talco, que já são flotáveis em seu estado que ocorre naturalmente. Em contrapartida, os minerais e minérios polares têm uma forte ligação superficial covalente ou iônica, que são acessíveis através de uma rápida hidrogenação através das moléculas de água em forma de camadas múltiplas. Esses materiais de partida são, por exemplo, calcita, malaquita, azurita, crisocol, wulfenita, cerussita, witerita, magnesita, dolomita, smithonita, rodocrosita, siderita, magnetita, monazita, hematita, goetita, cromita, pirolusita, bórax, wolframita, columbita, tantalita, rutila, zircônio, hemimorfita, berilo, mica, biotita, quartzo, feldspato, kianite e granato. A flotação de minerais e minérios não sulfídicos, porém polares, é um objetivo preferido da presente invenção.
[0064] O comportamento de flotação dos componentes minerais individuais pode ser controlado em certa medida através da distribuição do tamanho de partícula do mineral moído. Ao contrário, contudo, o tamanho de partícula também pode influenciar a escolha do coletor ou da mistura de coletor / cocoletor. Em geral, contudo, pode ser dito, que as partículas com crescente aumento da partícula também têm que ser mais hidrofobizadas, antes de as partículas flotarem, o que é causado por uma maior taxa de dosagem. Como regra geral vale, que os minérios devem ser moídos de forma tão fina, que as partículas finas individuais consistam apenas em um tipo de mineral, a saber, ou nos minerais valiosos ou nas impurezas. O tamanho de grão ideal deve ser normalmente determinado dependendo do mineral especial. No presente caso, foi provada como sendo útil uma distribuição do tamanho de partícula de cerca de 5 a 500 um, sendo que em alguns casos pode ser mais praticável selecionar uma distribuição mais apertada do tamanho de partícula.
[0065] Por exemplo, os minérios ricos em silicato podem ser flotados de forma excelente através da flotação com os coletores de flotação da presente invenção, se menos de 40% em peso (porcento em peso), preferivelmente 30% em peso, de modo particularmente preferido, menos de 15% em peso, do mineral ou minério a ser observado forem menores de 250 pm. Para ser capaz de poder realizar uma ótima flotação, foi verificado, que a fração deveria ser superior a 125 pm, inferior a 15% em peso, preferivelmente inferior a 10% em peso e do modo mais preferido, inferior a 5% em peso do mineral ou minério. O limite inferior do tamanho de partícula é determinado tanto através da possibilidade da redução mecânica do tamanho, como também através das propriedades dos componentes minerais na flotação. Via de regra, a proporção das partículas com um diâmetro inferior a 50 um deveria situar-se em 30 ou mesmo 40% em peso. De acordo com a presente invenção, contudo, é particularmente vantajoso, se mais de 40% em peso, das partículas forem inferiores a 45 um.
[0066] Reagentes adicionais, que modificam a tensão superficial ou a química superficial dos minerais ou minérios, podem ser usados para a flotação. Além de coletores e cocoletores, que já foram citados acima, são usados, se necessário, adicionalmente espumantes, reguladores de pH, ativadores e depressores.
[0067] Em casos particulares, contudo, pode ser necessário ou pelo menos vantajoso, dependendo de qual processo de flotação for usado, inserir um espumante. A adição de um espumante é, então, necessária,
se a propriedade de espumação do coletor ou da mistura de coletor/cocoletor não for suficiente para produzir uma alta camada de espuma adequada, que permaneça suficientemente estável durante o processo de flotação para coletar as partículas de mineral. Espumantes adequados são álcoois alifáticos, óleos naturais, glicóis e éter glicólico.
[0068] Em casos particulares, contudo, pode ser necessário ou pelo menos vantajoso, dependendo de qual processo de flotação for usado, inserir um depressor. A adição de um depressor é, então, necessária, se a flotação de determinados minerais for suprimida para obter a respectiva produção e o teor. Como depressores são usados, por exemplo, os polissacarídeos naturais, tais como guar, amido e celulose. Quebrancho, tanino, dextrina, assim como outros derivados químicos também podem ser usados, em particular, os derivados do amido, guar e moléculas de celulose, cujos grupos hidroxila podem ser dotados de uma ampla gama de funções aniônicas, catiônicas e não-iônicas.
[0069] A fim de ajustar o comportamento reológico dos coletores, na flotação de acordo com a presente invenção, a adição de solventes ajuda em uma quantidade de 5 a 50% em peso, preferivelmente em uma quantidade de 5 a 40% em peso e do modo mais preferido em uma quantidade de 5 a 30% em peso. Solventes adequados são, por exemplo, álcoois alifáticos com comprimentos curtos de cadeia. Dessa maneira, os agentes auxiliares de flotação de acordo com a presente invenção podem conter baixas quantidades de glicóis, por exemplo, de etilenoglicol, propilenoglicol ou butilenoglicol, assim como álcoois monovalentes, lineares ou ramificados, por exemplo, etanol, n-propanol ou isopropanol.
[0070] Um outro objetivo da presente invenção é o uso de esterquats como coletor para a flotação da espuma de minerais ou minérios não sulfídicos. Os coletores são usados, de acordo com a invenção, na flotação de minerais ou minérios não sulfídicos, que contêm, dentre outros, quartzo, caulim, mica, flogopita, feldspato, silicatos e óxidos de ferro. Exemplos Exemplo de preparação 1
[0071] 528 g (1,9 mol) de ácido graxo de óleo de palma parcialmente solidificado, 212 g (1,1 mol) de ácido cítrico e 0,3 g de ácido hipofosfórico foram previamente introduzidos com agitação em um reator e aquecidos a 120ºC a pressão reduzida de 20 mbar. Em seguida, foram acrescentados, em porções, 447 g (3 mol) de trietanolamina, sendo que a temperatura aumentou para 130ºC. Depois de terminada a adição, a preparação foi aquecida a 160ºC, a pressão foi reduzida para 3 mbar e a mistura foi agitada durante um período de pelo menos 10 horas nessas condições, até o índice de acidez cair para um valor inferior a 5 mg de KOH/g e ter sido obtida uma consistência típica. Em seguida, a mistura foi resffiada a 60ºC, o vácuo foi interrompido pela introdução de nitrogênio e acrescentados 0,6 g de peróxido de hidrogênio em forma de uma solução aquosa a 30% em peso. Para a quaternização, o éster resultante foi dissolvido em 376 g de álcool isopropílico e misturado durante um período de uma hora com uma velocidade tal com 357 g (2,83 mol) de sulfato de dimetila (DMS), que a temperatura não aumentou acima de 65ºC. Depois da conclusão da adição, a preparação foi agitada por mais 2,5 horas, sendo que o teor residual de DMS e o teor total de nitrogênio foram regularmente verificados através de amostragem. A reação foi concluída, depois de obter um teor total constante de nitrogênio e não ser detectado qualquer DMS. Obteve-se um produto com um teor sólido de 80% em peso. Exemplo de preparação 2
[0072] 902 g (3,2 mol) de ácido oleico, 113 g (0,65 mol) de ácido aconítico e 0,9 g de ácido hipofosforoso foram previamente introduzidos com agitação em um reator e aquecidos a 100ºC com uma pressão reduzida de 20 mbar. Em seguida, foram gotejados, em porções, 447 g (3 mol) de trietanolamina, sendo que a temperatura aumentou para 120ºC. Depois da conclusão da adição, a preparação foi aquecida a 200ºC, a pressão foi reduzida para 3 mbar e a mistura agitada durante um período de pelo menos 6 horas nessas condições, até o índice de acidez cair para um valor inferior a 5 mg de KOH/g e ter sido obtida uma consistência típica. Em seguida, a mistura foi resfriada a 60ºC, o vácuo foi interrompido pela introdução de nitrogênio e acrescentados 0,6 g de peróxido de hidrogênio em forma de uma solução aquosa a 30% em peso. Para a quaternização, o éster resultante foi dissolvido em 736 g de álcool isopropílico e misturado durante um período de uma hora com uma velocidade tal com 357 g (2,83 mol) de sulfato de dimetila, que a temperatura não aumentou acima de 65ºC. Depois da conclusão da adição, a preparação foi agitada por mais 2,5 horas, sendo que o teor residual de DMS e o teor total de nitrogênio foram regularmente verificados através de amostragem. A reação foi concluída, depois de obter um teor total constante de nitrogênio e não ser detectado qualquer DMS. Obteve-se um produto com um teor sólido de 70% em peso. Exemplo de preparação 3
[0073] 590 g (2,1 mol) de ácido graxo misto (principalmente C16- C20), 230 g (1,2 mol) de ácido cítrico foram previamente introduzidos com agitação em um reator e aquecidos a no máximo 120ºC. Em seguida, foram gotejados, em porções, 447 g (3 mol) de trietanolamina, sendo que a temperatura aumentou para o máximo de 130ºC. Depois da conclusão da adição, a preparação foi aquecida a 180ºC e a mistura agitada durante um período de pelo menos 10 horas nessas condições, até o índice de acidez cair para um valor inferior a 5 mg de KOH/g e ter sido obtida uma consistência típica. Para a quaternização, o éster resultante foi dissolvido em 610 g de álcool isopropílico e misturado durante um período de uma hora com uma velocidade tal com 357 g
(2,83 mol) de sulfato de dimetila, que a temperatura não aumentou acima de 65ºC. Depois da conclusão da adição, a preparação foi agitada por mais 2,5 horas, sendo que o teor residual de DMS e o teor total de nitrogênio foram regularmente verificados através de amostragem. À reação foi concluída, depois de obter um teor total constante de nitrogênio e não ser detectado qualquer DMS. Obteve-se um produto com um teor sólido de 70% em peso. Exemplo de preparação 4
[0074] 28 g (0,2 mol) de ácido caprílico, 23 g (0,12 mol) de ácido cítrico foram previamente introduzidos com agitação em um reator e aquecidos a no máximo 120ºC. Em seguida, foram gotejados, em porções, 192 g (0,45 mol) de genamina C050 (uma C12/C14-amina com mol de óxido de etileno), sendo que a temperatura aumentou para o máximo de 130ºC. Depois da conclusão da adição, a preparação foi aquecida a 180ºC e a mistura agitada durante um período de pelo menos 10 horas nessas condições, até o índice de acidez cair para um valor inferior a 5 mg de KOH/g e ter sido obtida uma consistência típica. Para a quaternização, o éster resultante foi dissolvido em 286 g de álcool isopropílico e misturado durante um período de uma hora com uma velocidade tal com 53,7 g (0,43 mol) de sulfato de dimetila, que a temperatura não aumentou acima de 65ºC. Depois da conclusão da adição, a preparação foi agitada por mais 2,5 horas, sendo que o teor residual de DMS e o teor total de nitrogênio foram regularmente verificados através de amostragem. A reação foi concluída, depois de obter um teor total constante de nitrogênio e não ser detectado qualquer DMS. Obteve-se um produto com um teor sólido de 50% em peso. Exemplo comparativo [WO2008089906]
[0075] Em um reator de agitação, 567 g (2,1 mol) de ácido graxo de palma parcialmente solidificado, 219 g (1,5 mol) de ácido adípico e 0,3 g de ácido hipofosforoso foram previamente introduzidos com agitação em um reator e aquecidos a 70ºC a pressão reduzida de 20 mbar. Em seguida, foram gotejados, em porções, 447 g (3 mol) de trietanolamina, sendo que a temperatura aumentou para o máximo de 120ºC. Depois da conclusão da adição, a preparação foi aquecida a 160ºC, a pressão reduzida para 3 mbar e a mistura foi agitada durante um período de 2,5 horas nessas condições, até o índice de acidez cair para um valor inferior a 5 mg de KOH/g. Em seguida, a mistura foi resfriada a 60ºC, o vácuo foi interrompido através da introdução de nitrogênio e acrescentados 0,6 g de peróxido de hidrogênio em forma de uma solução aquosa a 30% em peso. Para a quaternização, o éster resultante foi dissolvido em 376 g de álcool isopropílico e misturado durante um período de 1 hora com uma velocidade tal com 357 g (2,83 mol) de sulfato de dimetila (DMS), que a temperatura não aumentou acima de 65ºC. Depois da conclusão da adição, a preparação foi agitada por mais 2,5 horas, sendo que o teor residual de DMS e o teor total de nitrogênio foram regularmente verificados através de amostragem. À reação foi concluída, depois de obter um teor total constante de nitrogênio e não ser detectado qualquer DMS. Obteve-se um produto com um teor sólido de 80% em peso. Exemplos de Aplicação
[0076] Os seguintes exemplos mostram a eficácia superior dos novos esterquats da invenção em relação aos componentes do coletor do estado da técnica a partir do documento WO-2008/089906, em particular, em comparação com os esterquats poliméricos convencionais, que foram sintetizados com mono- e diácidos. Os testes foram realizados em condições laboratoriais e portanto, os parâmetros selecionados podem se distinguir da prática. As quantidades indicadas dos reagentes referem-se à substância ativa.
[0077] A flotação em condições laboratoriais foi realizada de acordo com o estado da técnica. A separação dos minerais insolúveis em ácidos, nos quais se trata de silicatos, da calcita, ocorre através de flotação inversa através da alimentação da substância de partida moída a uma célula de flotação. Na célula de flotação a substância de partida é suspensa em água. Depois da adição de um coletor de silicato e expirado o tempo de condicionamento, começa a flotação. Os silicatos acumulam-se na fase da espuma, a calcita permanece na célula de flotação.
[0078] Os seguintes exemplos mostram a eficácia dos coletores da presente invenção em comparação com esterquats poliméricos convencionais, que foram sintetizados com mono- e diácidos, na flotação de minerais de calcita contendo silicato. Os resultados são mostrados na tabela 1. distribuição do tamanho de grão: 60% em peso de todas as partículas > 45 um calcita insolúvel em ácido: 2,8 a 3,5% em peso cerca de 96,5 — 97,2% em peso Tabela 1: Resultados do teste da flotação de calcita resultados do dosagem 9/t Massa concentrado de teor de perda de teste (teor ativo) Berge massa concentrado do calcita [a] [a] HC! insolúvel [%] [%] exemplo comparativo 310 128,7 1587,3 0,07 si0 | 1061 | 16008 exemplo de 425 73.2 1642,8 preparação 1 310 58,8 1657,3 0,13 exempode — | 405 | 17665 | 166 | om | s6 | preparação 2 | so | 1098 | 16651 | om | 46 | exemplo de | so | | preparação 3 280 133,9 | 15821 | 0,01 5,9 210 68.5 | | 645 136,3 | 1579,7 | 0,02 | exemplo de 510 106,1 1609,9 0,02 preparação 4 16508 | oo | 1º |
[0079] A perda de calcita representa a quantidade de calcita, que é descarregada na flotação reversa juntamente com silicatos, óxidos de ferro e outras impurezas. O teor de HCI insolúvel no concentrado representa as impurezas de silicatos, óxidos de ferro e assim por diante, presentes na calcita purificada. O objetivo é que tanto a perda de calcita, como também o HCI insolúvel no concentrado sejam as mais baixas possíveis.
[0080] Os produtos dos exemplos de preparação 1 — 4 permitem, em comparação com o exemplo comparativo, uma melhor flotação reversa de calcita. Isso é mostrado graficamente também na ilustração
1.

Claims (17)

REIVINDICAÇÕES
1. Esterquats, caracterizados pelo fato de que podem ser obtidos reagindo di- ou trialcanolaminas com uma mistura de ácidos graxos e ácidos policarboxílicos e quaternizando os ésteres assim obtidos, em seguida, com um agente de alquilação, em que as di- ou trialcanolaminas correspondem à fórmula (1) R2 | R' 2 SR (1) na qual R'eR? independentemente um do outro, representam radicais hidroxialguila com 1 a 20 átomos de carbono, radicais hidroxialquenila com 2 a 20 átomos de carbono e 1,2 0u3 ligações duplas ou produtos de adição de 1 a 20 mol de óxido de etileno a um radical hidroxietila e Rô representa hidrogênio, um radical alqguila com 1 a 20 átomos de carbono, um radical alqguenila com 2 a 20 átomos de carbono e 1, 2 ou 3 ligações duplas, um radical hidroxialquila com 1 a 20 átomos de carbono, um radical hidroxialquenila com 2 a 20 átomos de carbono e 1, 2 ou 3 ligações duplas ou produtos de adição de 1 a 20 mol de óxido de etileno a um radical hidroxietila e em que os ácidos graxos correspondem à fórmula (Il) R$---COOH (11), na qual Rº representa um radical hidrocarboneto alifático, linear ou ramificado com 5 a 29 átomos de carbono e O, 1, 20u3 ligações duplas e em que os ácidos policarboxílicos correspondem à fórmula (Ill)
x HOOC — ' — COOH Loor (111) na qual Y representa um átomo de carbono ou um grupo hidrocarboneto alifático, saturado ou insaturado com 2a 5 átomos de carbono, que opcionalmente porta um ou mais grupos hidroxila e x representa hidrogênio, um grupo hidróxi ou um grupo de ácido carboxílico.
2. Esterquats, de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato de que as di- ou trialcanolaminas da fórmula (1) como radicais R' e Rº independentemente um do outro, contêm radicais hidroxialquila com 2 a 5 átomos de carbono ou radicais hidroxialquenila com 2 a 5 átomos de carbono e 1, 2 ou 3 ligações duplas ou produtos de adição de 2 a 5 mol de óxido de etileno a um radical hidroxietila.
3. Esterquats, de acordo com a reivindicação 1 e/ou 2, caracterizados pelo fato de que R? representa radicais alquila com 1 a átomos de carbono, radicais alquenila com 2 a 20 átomos de carbono, radicais hidroxialquila com 2 a 5 átomos de carbono ou radicais hidroxialquenila com 2 a 5 átomos de carbono e 1, 2 ou 3 ligações duplas.
4. Esterquats, de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato de que as di- ou trialcanolaminas da fórmula (1) são selecionadas a partir do grupo, que consiste em metildietanolamina (MDA), dietanolamina (DEA), oleilaminas dietoxiladas e trietanolamina (TEA).
5. Esterquats, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizados pelo fato de que nos ácidos graxos da fórmula (II), Rº representa um radical alifático, linear ou ramificado com 7 a 21 átomos de carbono e 0, 1, 2 ou 3 ligações duplas.
6. Esterquats, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizados pelo fato de que os ácidos graxos da fórmula (II) são selecionados a partir do grupo, que consiste em ácido caprílico, ácido cáprico, ácido láurico, ácido undecilênico, ácido isotridecanoico, ácido mirístico, ácido miristoleico, ácido palmítico, ácido palmitoleico, ácido esteárico, ácido isoesteárico, ácido oleico, ácido petroselínico, ácido elaidico, ácido petroselínico, ácido linólico, ácido linolênico, ácido elaeoesteárico, ácido aráquico, ácido gadoleico, ácido behênico, ácido erúcico e ácido cetoleico, assim como suas misturas técnicas.
7. Esterquats, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizados pelo fato de que o ácido policarboxílico da fórmula (Ill) compreende como radical Y um grupo hidrocarboneto alifático, saturado ou insaturado com 3 ou 4 átomos de carbono, que opcionalmente porta um ou mais grupos hidroxila.
8. Esterquats, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizados pelo fato de que o ácido policarboxílico é selecionado a partir do grupo, que compreende ácido propan-1,2,3-tricarboxílico, ácido aconítico, ácido isocítrico e, em particular, ácido cítrico.
9. Esterquatis, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizados pelo fato de que os ácidos graxos e os ácidos policarboxílicos são usados na relação molar de 1:10 até 10:1.
10. Esterquats, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizados pelo fato de que as di- ou trialcanolaminas por um lado e a quantidade total dos ácidos graxos e ácidos policarboxílicos por outro lado, são usadas na relação molar de 1:0,25 até 1:3,0.
11. Esterquats, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizados pelo fato de que é usado um agente de alquilação selecionado a partir do grupo, que consiste em halogenetos de alquila, sulfatos de dialquila e carbonatos de dialquila.
12. Esterquats, de acordo com a reivindicação 11, caracterizados pelo fato de que a alquila representa metila ou etila.
13. Uso de esterquats, como definidos em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de serem como coletor para a flotação da espuma de minerais e minérios não sulfídicos.
14. Uso, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o minério é um mineral de calcita.
15. Processo para a flotação de minerais ou minérios não sulfídicos, caracterizado pelo fato de que neste os minerais ou minérios são misturados com água e com um esterquat, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, a fim de formar uma suspensão, na suspensão é introduzido ar e a espuma suspensa é removida.
16. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que as N .N-dialquilaminoalquilamidas da fórmula (VII) Ri6 [R4—co— NH fabio x (VI) À, na qual R1-CO representa um radical acila alifático, linear ou ramificado com 6 a 22 átomos de carbono e que contém O, 1, 2 ou 3 ligações duplas,
[A] representa um radical alquileno linear ou ramificado com 1 a 4 átomos de carbono, R',R'!ºeR'”” podem ser iguais ou diferentes e representam respectivamente um radical metila ou etila e x é um halogeneto ou um ânion de sulfato de alquila são usadas como cocoletores.
17. Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o esterquat, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, e o cocoletor, de acordo com a fórmula (VII), são usados em uma relação de peso de 10:90 até 90:10.
> o a Ss o a 8 Ss S
S o o 2 o a = o o "o 2 o
E o x z o = o = É $ Pv 3 -- a 38 - o o o o 2 $$ == 8 oO && TI E? o à&6 32 tt o PV oo o 2a o É 55 o x x e E | MM So oo o o 3 o er o o e o S 2" se à 2 o
E x o o o 8 o o [ a º Í 2 sa = VA E E / o e o 7 , ã x / JA a no o 2 o o o q. o o e õ ç fa Ss o o <ç si o = = = = [%] enojes ap epled
BR112020008741-6A 2018-01-16 Esterquats para a flotação de minerais e minérios não sulfídicos e processo BR112020008741B1 (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2018/050914 WO2019141343A1 (de) 2018-01-16 2018-01-16 Esterquats zur flotation von nicht-sulfidischen mineralien und erzen und verfahren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112020008741A2 true BR112020008741A2 (pt) 2020-10-20
BR112020008741B1 BR112020008741B1 (pt) 2023-05-23

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
US11596952B2 (en) 2023-03-07
MX2020005410A (es) 2020-08-13
PE20210008A1 (es) 2021-01-05
MA51595B1 (fr) 2024-05-31
MA51595A (fr) 2021-04-21
FI3740319T3 (en) 2024-05-23
EA038655B1 (ru) 2021-09-29
EP3740319B1 (de) 2024-04-03
UA123722C2 (uk) 2021-05-19
WO2019141343A1 (de) 2019-07-25
EP3740319A1 (de) 2020-11-25
US20200360938A1 (en) 2020-11-19
CA3079763A1 (en) 2019-07-25
EA202091044A1 (ru) 2020-07-16
CA3079763C (en) 2024-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8474627B2 (en) Process for the flotation of non-sulfidic minerals and ores
CA2650392C (en) Flotation reagent for minerals containing silicate
US8381915B2 (en) Process of purification of minerals based on calcium carbonate by flotation in the presence of quaternary imidazolium methosulfate
CA2742931C (en) Mixture of an amine alkoxylate ester and a quaternary ammonium compound as a collector for minerals containing silicate
EP3416743B1 (en) Use of alkoxylated amines as collector agents for ore beneficiation
US11014096B2 (en) Indirect flotation process for manufacturing white pigment containing products
CA3079763C (en) Esterquats for the flotation of non-sulfidic minerals and ores, and method
EP3208314B1 (en) Process for manufacturing white pigment containing products
BR112020008741B1 (pt) Esterquats para a flotação de minerais e minérios não sulfídicos e processo
ES2961854T3 (es) Colectores para un proceso de flotación
BR112021019498B1 (pt) Métodos para fabricar um concentrado e um composto, uso de um composto, e, composto
EP3208315A1 (en) Process for manufacturing white pigment containing products

Legal Events

Date Code Title Description
B350 Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette]
B06W Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 16/01/2018, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS