ES2319733T3 - Preparacion de hidroxamato graso. - Google Patents
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Classifications
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- C07C259/06—Compounds containing carboxyl groups, an oxygen atom of a carboxyl group being replaced by a nitrogen atom, this nitrogen atom being further bound to an oxygen atom and not being part of nitro or nitroso groups without replacement of the other oxygen atom of the carboxyl group, e.g. hydroxamic acids having carbon atoms of hydroxamic groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/02—Foam dispersion or prevention
- B01D19/04—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances
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- B01D19/04—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances
- B01D19/0404—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances characterised by the nature of the chemical substance
Abstract
Un método para preparar una sal de ácido hidroxámico graso, que comprende las etapas de formar un sistema de dos fases, incluyendo una fase insoluble en agua que comprende un éster alcanol C1 a C4 de un ácido graso C8 a C10 y una fase acuosa que comprende hidroxilamina y mezclar las dos fases para proporcionar la reacción del éster alcanol C 1 a C 4 del ácido graso y la hidroxilamina para formar dicha sal de ácido hidroxámico graso, en el cual el sistema de dos fases está libre de tensoactivo añadido y está libre de alcoholes grasos.
Description
Preparación de hidroxamato graso.
La presente invención se refiere a un método
destinado a preparar sales y ácidos de hidroxamatos grasos, a las
composiciones que contienen sales de ácidos hidroxámicos grasos y a
un método de recuperación de metales mediante un proceso de
flotación, usando dichas composiciones.
Los hidroxamatos grasos se emplean como
reactivos en operaciones hidrometalúrgicas, en particular en la
flotación de espuma de minerales oxidados. El rendimiento de los
hidroxamatos grasos en dichos procedimientos depende de la
composición del reactivo. El documento
EP-B1-0.311.759 describe un proceso
para producir hidroxamatos de alquilo de metal alcalino haciendo
reaccionar el metil éster o etil éster de un ácido graso que tiene
6-22 átomos de carbono con una sal hidroxilamina y
un hidróxido de metal alcalino en presencia de una mezcla
agua/alcohol C_{8-22}, preferiblemente en
presencia de un tensoactivo no iónico o catiónico. El documento
EP-B1-0.678.504 describe un
procedimiento para producir un ácido hidroxámico que comprende hacer
reaccionar hidroxilamina o una sal de la misma en presencia de una
base con un éster de fórmula (I):
(I)R^{1}COOR^{4}
En la que R^{1} es hidrógeno o un grupo
alquilo C_{1-5} y R^{4} un grupo
hidrocarburo.
Existe la necesidad de contar con un método
eficiente para producir hidroxamatos grasos para usos industriales,
que proporcione resultados confiables.
La invención suministra un método de preparación
de ácidos hidroxámicos grasos y sus sales, e incluye reaccionar un
derivado de ácido graso con una solución acuosa de hidroxilamina. El
derivado de ácido graso se selecciona preferentemente entre el grupo
de cloruros y esteres del ácido. Más preferentemente, el derivado de
ácido graso es un éster seleccionado del grupo que consiste en
esteres de alcanol inferior y esteres de glicéridos. Es posible
formar la hidroxilamina in situ a partir de sales de
hidroxilamina en presencia de una solución alcalina acuosa, que es
típicamente una solución acuosa de un hidróxido de metal alcalino.
De manera alternativa, se puede generar la hidroxilamina in
situ desde el cloruro de nitrosilo o del amoniaco en presencia
de un agente oxidante, como por ejemplo peróxido de hidrógeno.
Durante el proceso de reacción, el hidroxamato
graso que se forma, generalmente produce espuma. En el proceso de la
presente invención, se prefiere tornar medidas para suprimir la
formación de espuma durante la reacción. La mezcla de reacción puede
incluir un agente desespumante, como ser un alcanol inferior o
hidrocarburo. El agente desespumante esta presente por lo general en
una cantidad que no excede al 20% en peso de la mezcla de reacción y
típicamente asciende a no más de 5% en peso de la composición
requerida.
De manera alternativa, hemos encontrado que no
se requiere un agente supresor de espuma si se conduce la reacción
bajo presión. La cantidad de presión requerida para una efectiva
supresión de la espuma puede variar entre las mezclas de reacción y
la persona diestra en el arte será capaz de determinar la presión
apropiada para cualquier sistema, sin una indebida experimentación.
Típicamente, sin embargo, la presión generada durante la reacción de
un orden de 0.1 a 2 atmósferas podrá ser suficiente. Es posible
contener adecuadamente la espuma en la mayoría de los casos si se
efectúa la reacción en un vaso o recipiente sellado.
Alternativamente, un proceso de preparación continua puede usar un
reactor tubular que se mantiene bajo condiciones de presurización
controlada.
Una característica de la invención es que se
conduce la reacción en presencia de una solución acuosa de
hidroxilamina y de una base fuerte, que consiste preferentemente en
un hidróxido de metal alcalino. A diferencia de los métodos
anteriores destinados a preparar hidroxamatos grasos, la presente
invención permite evitar el uso de grandes cantidades de solvente
orgánico y se prepara la sal de hidroxamato directamente en la fase
acuosa. Hasta ahora se ha considerado importante usar la
hidroxilamina en un solvente orgánico, por ejemplo alcoholes
alifáticos como medio de reacción, con el objeto de conseguir una
reacción de la hidroxilamina y el éster de ácido graso.
Es posible usar hidroxilamina en la forma de una
sal amino, como el cloruro de hidroxilamonio o el sulfato de
hidroxilamonio. En una solución de hidróxido de metal alcalino, las
sales amino producen hidroxilamina reactiva. Se prefiere
específicamente usar el sulfato de hidroxilamonio, puesto que se
dispone de él con más facilidad y la preparación del cloruro se hace
generalmente a partir del sulfato. La formación de la solución de
hidroxilamina libre se realiza en un equipo forrado con vidrio o con
un plástico inerte. Se mantiene la concentración de hidroxilamina
libre a niveles inferiores al 10% y la solución de hidroxilamina
reactiva se usa directamente una vez que se ha eliminado el sulfato
alcalino precipitado.
En una ejecución de la invención, se prepara la
hidroxilamina o sus sales a partir del cloruro de nitroso en
presencia de radiación UV.
Un proceso adicional de oxidación que genera
hidroxilamina in situ implica la oxidación del amoniaco
usando un oxidante, específicamente el peróxido de hidrógeno:
\vskip1.000000\baselineskip
en la que M es un metal alcalino,
tal como sodio o potasio y R es un alquilo graso. El proceso de
oximación del éster de ácido graso usando amoniaco y peróxido
generalmente usa un catalizador. El catalizador se selecciona
preferentemente entre aquellos que contienen titanio y silicio.
Preferentemente el catalizador tiene una estructura de ceolita. Este
proceso de oxidación puede involucrar un tratamiento previo del
catalizador con peróxido de
hidrógeno.
Se prepara el hidroxamato graso usando un
derivado de ácido graso. Este derivado puedo ser un cloruro de ácido
graso o un éster, como ser un éster de alcanol inferior o glicérido.
El glicérido puede ser un mono, di- o triglicérido.
Se prepara preferentemente el hidroxamato graso
usando un éster de alcanol inferior de ácido graso. El éster es
típicamente un éster de alcanol C_{1} a C_{4} de un ácido graso
que tiene desde 6 a 18 átomos de carbono. Preferentemente, la
porción de alcanol del éster es metilo o etilo. La porción de ácido
graso del derivado de ácido graso puede incluir uno o más ácidos
grasos. La composición de ácido graso más preferida tiene una alta
concentración de ácidos grasos en el orden de C_{6} a C_{4} y en
forma óptima, de C_{8} a C_{10}. El componente de ácido graso
del éster contiene preferentemente un 95% peso/peso de C_{6} a
C_{14} y preferentemente por lo menos un 80% peso/peso de ácidos
grasos C_{8} a C_{10}. En forma óptima, por lo menos un 95%
peso/peso del componente de ácido graso está constituido por ácidos
grasos C_{6} a C_{10} o una mezcla de los mismos. Los ácidos
grasos de este orden se pueden preparar mediante fraccionamiento de
un aceite que contenga una alta proporción de ácidos C_{8} a
C_{10}, como por ejemplo aceite de coco y de pepita de palma.
El metil éster del aceite de coco fraccionado es
un material preferido para la preparación del hidroxamato graso. El
metil éster de coco se enriquece preferentemente con una fracción
C_{8} y C_{10} en la proporción de la composición, de 60:40
respectivamente.
El metil éster de aceite de pepita de palma
fraccionado también se puede convertir en un material de hidroxamato
graso con características de flotación. El aceite de palma contiene
una composición C_{8} a C_{10} similar al aceite de coco. El
aceite de Palma puro proviene de una parte diferente de la planta y
es una composición menos adecuada de la fracción C_{8} y C_{10}
que el aceite de pepita de palma.
También se ha encontrado que los glicéridos del
aceite de coco o de palma, al igual que el metil éster, son
reactivos a la hidroxilamina libre y llevan a la formación del
hidroxamato graso. La ventaja de este proceso es que permite el uso
de alimentación de glicéridos provenientes del aceite fraccionado de
coco o de palma en hidroxamato graso, sin los pasos de reacción
intermedios de transesterificación ó saponificación, seguida por
esterificacion.
Los glicéridos que se prefieren son los di- o
triglicéridos con una elevada proporción de cadenas de ácido graso
C_{8} y C_{10} unidos con un sitio de glicerina. La mayor parte
del componente de ácido graso está formada por ácidos grasos C_{8}
y C_{10} o de una mezcla de los mismos.
Asimismo se pueden derivar de ácidos
carboxílicos adecuados a partir de fuentes petroquímicas. En este
caso, los ácidos muy probablemente tienen una estructura de cadena
ramificada de carbono en lugar de la cadena recta de carbono de los
ácidos grasos naturales.
Son ejemplos de petroquímicos adecuados basados
en ácidos carboxílicos, el ácido C_{8}-cecanoico
(esencialmente ácido iso-octánico), el ácido
2-etil-hexanóico, el ácido
C_{9}-cecanoico (esencialmente ácido
3,5,5-trimetil hexanoico) y el ácido
neo-decanoico (mezcla). Los hidroxamatos de alquilo
derivado de petroquímicos (C_{8} a C_{16}) han demostrado tener
ventajas similares de flotación respecto del hidroxamato graso
natural C_{8} y C_{10}.
Se ha encontrado que la reactividad de los motil
esteres cecanoicos, especialmente cuando tienen una proporción
importante de ramificación-a menos reactivos a la
hidroxilamina. Con la derivatizacion en cloruro ácido en lugar de
éster, se intensifica la reactividad del ácido cecanoico a la
hidroxilamina libre. Son ejemplos de ácidos grasos
a-ramificados los ácidos
C_{8}-cecanoico,
2-etil-hexanoico y
neo-decanoico, los cuales, después de la conversión
a su correspondiente cloruro ácido, reaccionan efectivamente con la
hidroxilamina para dar hidroxamato graso.
Se ha descubierto que los hidroxamatos grasos
derivados de los ácidos grasos C_{8} a C_{10} proporcionan
colectores de flotación de espuma particularmente eficaces. Se ha
visto que producen reactivos con gran selectividad de flotación y
recuperación para los metales bases oxidados, entre ellos, aunque no
exclusivamente. Cu, Pb, Zn, Ni, Co y Sn, tales como los
minerales basados en sulfuros u óxidos o los metales que se
presentan de forma natural: Cu, Ag, Au y los metales del grupo
platino, cuando éstos se presentan en minerales, relaves o
restos.
Los hidroxamatos de alquilo derivados de la
petroquímica (C_{8}-C_{16}) han demostrado tener
ventajas de flotación similares a los hidroxamatos grasos de potasio
C_{8} y C_{10}.
En la ejecución preferida de la invención, el
hidróxido de metal alcalino es preferentemente hidróxido de sodio o
hidróxido de potasio, prefiriéndose particularmente el hidróxido de
potasio. El hidróxido de metal alcalino está presente por lo general
en exceso, en una base molar, si se compara con la cantidad de
componente de hidroxilamina. Preferentemente, el componente de
hidroxilamina se presenta en un exceso en una base molar al
compararlo con la cantidad de éster de ácido graso. Se ha encontrado
que se obtienen resultados especialmente buenos cuando la relación
molar del éster de ácido graso al compuesto de hidroxilamina es del
orden de 4 a 1.1 y preferentemente de 2.5 a 1.2. La relación molar
de hidróxido de metal alcalino a éster de ácido graso se encuentra
preferentemente en el orden de 4 a 1.5 y mejor aún entre 3.5 y
2.
La solución acuosa del hidróxido de metal
alcalino tiene típicamente una concentración del orden de 5 a 50% en
peso y preferentemente, de 10 a 25% en peso.
El método de la invención incluye
preferentemente agitar la mezcla de reacción para producir la mezcla
de las fases orgánicas alcalina acuosa y éster graso. Se podrá usar
un aparato mezclador apropiado, como un impulsor u otro similar para
producir la mezcla de una fase alcalina acuosa que comprende la
hidroxilamina y una base de éster de ácido graso insoluble en agua.
Después de un periodo de agitación, se forma por lo general una
mezcla homogénea.
La formación del hidroxamato graso puede ir
acompañada por la formación de espuma, y ésta se puede mantener en
un nivel aceptable por el agente antiespumante o al conducir la
reacción bajo presión. Cuando se usa el agente antiespumante, éste
podrá ser un alcohol inferior como metanol, etanol, isopropanol, o
bien un solvente de hidrocarburo, como la trementina, diesel,
queroseno o combustible de aviación. El agente antiespumante está
preferentemente presente en una cantidad inferior al 5 y en forma
óptima menor que 3 en peso de la composición total.
El proceso de reacción se efectúa por lo general
a una temperatura que fluctúa entre la temperatura ambiente y 90ºC.
Se usan temperaturas relativamente moderadas, de hasta 60ºC y mejor
aún, entre 35 y 55ºC.
A diferencia de muchos procesos anteriores,
hemos descubierto que la adición de tensoactivos en la mezcla de
reacción es innecesaria e indeseable. Aunque se ha informado algún
método para formar derivados de hidroxamato usando alcoholes grasos
y/o otros aditivos tensoactivos, se ha encontrado que esos aditivos
suelen suprimir el trabajo de flotación de los hidroxamatos formados
de acuerdo con la presente invención. Por consiguiente, la mezcla de
reacción contiene preferentemente menos del 0.5% en peso de adición
de tensoactivo y más preferentemente carece del tensoactivo
agregado. El componente de tensoactivo agregado no incluye derivados
del componente de éster de ácido graso, que puede formarse como
resultado del proceso de elaboración de los esteres de ácido graso.
Sin embargo, se prefiere que el éster de ácido graso tenga una
pureza de por lo menos 98% en peso.
Hemos visto que la formación de la primera
pequeña cantidad de hidroxamato graso durante el procedimiento de
reacción ayuda a mezclar las fases orgánica y alcalina acuosas, para
entregar una composición homogénea y que el hidroxamato puede actuar
como tensoactivo o agente de transferencia de fase para intensificar
una reacción más rápida.
La sal de hidroxamato graso producida de acuerdo
con la invención exhibirá de manera típica una absorción de
aproximadamente 3,213, 1,628 y 1,554 cm^{-1}, debido a la
presencia del grupo hidroxamato orgánico. En el análisis visible UV,
se exhibe típicamente una fuerte absorción de 499 nm después de la
complejación de color con Fe III a un pH 2-3. Los
hidroxamatos grasos, particularmente como es la sal de potasio, se
pueden usar para producir concentrados por flotación de espuma a
partir de minerales de metales base y relaves y suministran altos
niveles de metal recuperado. Se pueden usar los hidroxamatos grasos
solos si están presentes únicamente óxidos metálicos o carbonatos
(por ejemplo SNO2-casiterita,
CU_{2}-cuprita, Cu_{2}(CO_{3})
(OH)_{2}-malaquita) y preferentemente se
usan junto con colectores de sulfuro (por ejemplo xantatos u
órgano-tiofosfatos) si está presente una mezcla de
sulfuros y minerales oxidados, como ser, Cu como calcopirita o
calcosina (fresca u oxidada) o como óxidos de Cu, carbonatos,
hidróxidos o silicatos (crisocola). El cobre metálico, usualmente
sin brillo, y metales del grupo plata, oro y platino, también se
recuperan eficientemente. Aparece un resultado sinérgico con los
reactivos mezclados (como ser xantato más hidroxamato graso). Para
un trabajo óptimo y selectividad se usa el hidroxamato graso a un pH
de 8,5 a 10,5 en tasas de dosis bajas con un espumante de flotación
estándar. La Invención proporciona además un método de flotación de
espuma que incluye combinar un hidroxamato graso en la forma de un
álcali, preferentemente una sal metílica de potasio, con una pulpa
mineral preferentemente un agente espumante.
La concentración del hidroxamato de metal
alcalino está típicamente en el orden de 10 a 1,000 mg por litro,
pero dependerá del grado y la cantidad de mineral y los metales de
interés. En términos de cantidad de mineral, la cantidad de
hidroxamato de metal alcalino está generalmente en el orden de 0.1 a
500 g por tonelada, pero por supuesto también será altamente
dependiente de estos factores.
Hemos encontrado que la recuperación de
eficiencia de metales específicos por el método de flotación depende
en alto grado del valor pH. La recuperación de cobre y muchos otros
metales se intensifica cuando el pH del licor de flotación no es
menor que 0.5 unidades menos que el pKa del ácido Bronstead que
corresponde al hidroxamato graso. El pH puede ser más alto que el
pKa. La recuperación de cobre usando hidroxamatos grasos de potasio
aumenta significativamente cuando el pH es por lo menos de alrededor
de 8.5 y más preferentemente de 8.5 a 10.5. En el caso del estaño,
sin embargo, el pH óptimo es -típicamente acídico, por ejemplo,
desde un pH 4 a 5 y no se observó esta relación de efectividad de la
flotación con pKa.
Se demostrará a continuación la invención por
medio de los ejemplos siguientes, aunque ella no se limita de manera
alguna por dichos ejemplos.
Ejemplo
1
Se trató primero el sulfato de hidroxilamonio
(11.06 g, 0.14 moles equivalentes del NH_{2}OH) con (16.06 g, 0.25
mol) de KOH en 50 ml de agua destilada, para generar el reactivo de
hidroxilamina libre.
La formación del subproducto K_{2}SO_{4}
como precipitado, de ser necesaria, podría separarse fácilmente por
filtración o decantación lenta del reactivo líquido. La solución en
agua resultante de hidroxilamina libre (7-8%) se
hizo reaccionar inmediatamente con metil éster de aceite de
coco (20 g, 0.11 mol equivalente de CO_{2}CH_{3}) a 45ºC
al ser agitada desde arriba por un agitador mecánico. Con objeto de
controlar el ascenso de espuma generada en la reacción, se
introdujeron 0.5 g de metanol como agente antiespumante. Después de
agitar durante un periodo de 6 horas, la mezcla de reacción se
expuso al aire, para permitir que el solvente se evaporara
gradualmente hasta lograr la sequedad. El sólido crudo y blanco
resultante se sometió a un proceso de extracción usando metanol
tibio (4 x 20 ml) que permite la separación de la sal de hidroxamato
desde K_{2}SO_{4} o cualquier otra impureza inorgánica. El
derivado de hidroxamato contenido en el extracto de metanol se
recupera finalmente como un polvo blanco y brillante por medio de un
proceso típico de cristalización (en otras palabras, mediante
destilación del metanol como un procedimiento de reciclaje del
solvente). Después que se deja sobre la cubierta de un banco para
secarse durante dos o tres días, se obtiene un sólido blanco que
rindió 17 g. Este producto parecía visualmente idéntico al derivado
de hidroxamato producido cuando se usa metano) como solvente. Su
caracterización FT-IR espectral se resume en el
Cuadro 1.
Ejemplo
2
Siguiendo un procedimiento idéntico al del
Ejemplo 1, se usó NaOH (10.285 g, 0.252 mol OH) como base para
generar el reactivo de hidroxilamina. A diferencia de la sal de
potasio, la sal de sodio del hidroxamato parece ser higroscópica. Su
rendimiento de 12 a 15 g después de la cristalización desde el
metanol corresponde al mismo orden que su correspondiente sal de
potasio, su patrón FT-IR espectral, como se aprecia
en el Cuadro 1, también muestra una estrecha similitud con el que se
ve en el derivado típico de hidroxamato producido en un solvente de
metanol.
Aplicando el método de disco estándar "KBr"
se pudo ver que las muestras de sal de potasio y sodio descritas más
arriba incluían un grupo funcional característico de hidroxamato.
Según se muestra en el Cuadro 1, el hidroxamato graso de potasio
(AM2) derivado de la presente vía (esto es, en agua y usando sal de
sulfato de hidroxilamonio) producía virtualmente la misma señal
diagnóstica que AM2 que se hizo vía solvente de metanol. Los máximos
o picos de carbonil amida en 1627 y 1554 cm^{-1} debidos a los
tautómeros ceto-enoles, acompañados por vibración
fuerte de estiramiento del hidroxilo (-OH) a 3213 cm^{-1} lo cual
apoya la conclusión de que hay una función hidroxamato
(-CONOHK^{+}) presente en el producto. La forma de sal de sodio
muestra también señales similares, aunque dando una frecuencia
diferente. Esto se debe en parte a un diferente efecto ligante del
contra catión con la función conjugada del hidroxamato. Se sabe que
el tamaño del catión (radio iónico) ejerce un efecto en la
estabilidad del par iónico, según lo demuestra la forma estructural
precedente.
\vskip1.000000\baselineskip
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\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
3
Se repitió el procedimiento del Ejemplo 1,
excepto que se excluyó el agente desespumante (metanol) y se efectuó
la reacción en un recipiente sellado a presión. El recipiente a
presión se forró con fluoropolímero ("Teflón"), y fue soportado
por una estructura y abrazadera de acero inoxidable. Se llenó el
recipiente hasta un nivel de 70% para generar una presión de vapor
durante la reacción, lo que se encontró que suprimía la formación de
espuma en el curso de la reacción.
Es posible monitorear por FTIR el avance de la
reacción, controlando la región entre 1000 y 4000 cm^{-1}. A
medida que avanza la reacción, disminuye gradualmente la
concentración del éster carbonilo. Esto se puede observar mediante
una reducción similar en la altura del pico FTR éster carbonilo
característico a la longitud de onda de 1739 cm^{-1}.
La sal de potasio líquida del ácido hidroxámico
graso se transforma en un material sólido blanco a ocurrir el
enfriamiento y evaporación del solvente de agua. Las propiedades
físicas y químicas se parecen estrechamente al producto del Ejemplo
1.
Ejemplo
4
Se generó un 7-8% de reactivo de
hidroxilamina libre siguiendo un procedimiento similar al del
Ejemplo 1. Entonces se hizo reaccionar inmediatamente con
triglicérido de aceite de coco (22.5 g, valor de saponificación 279,
0.112 mol equivalente de glicérido) a 45ºC bajo agitación. Después
de un período de 12 horas de agitación, el material blanco y cremoso
fue transferido a una cubeta de pirex y se expuso al aire, para
permitir que el solvente se evaporara gradualmente hasta alcanzar la
sequedad. El producto resultante, una pasta blanca, se sometió a
lavado con metanol frío con el objeto de eliminar la glicerina y
otros materiales orgánicos. El espectro PTIR de polvo blanco seco
(18 g) mostró una banda de absorción similar a la de la sal de
potasio, derivado de hidroxamato C_{8} y C_{10} hecho en el
Ejemplo 1.
Ejemplo
5
Se hizo reaccionar un 7-8% del
reactivo de hidroxilamina libre generado siguiendo el Ejemplo 1, con
metil éster de ácido C_{9}-cecanoico (19.7 g,
0.112 mol equivalente CO_{2}CH_{3}) en un reactor de vidrio,
usando condiciones de reacción similares a las descritas en el
Ejemplo 1. A diferencia del producto de hidroxamato graso de coco
C_{8} y C_{10}, el producto de hidroxamato
C_{9}-cecanoico se apreció como un líquido claro
homogéneo. Al ocurrir la acidificación con 1M de HCl, se formo un
precipitado blanco de ácido hidroxámico
C_{9}-cecanoico. Después de la filtración, lavado
con agua y aire seco, se obtuvieron 15 g de polvo blanco de ácido
hidroxámico cecanoico.
Ejemplo
6
Una muestra de 1 kg de materia prima mineral se
molió a 80% menos que 75 \mum y se sometió a métodos de flotación
estándar en una celda de flotación de laboratorio de 2 litros. Se
agregó hidroxamato graso según se requería, sea como sólido o
dispersado en agua tibia a 0.1-500 g/tonelada, a un
pH entre 8 y 10.5 o una solución tibia de hidróxido de potasio al 1.
Se usó metil isobutil carbinol ("MBIC") según necesario como
espumante (hasta 10 g/tonelada). La composición del concentrado de
espuma definido se muestra en el cuadro siguiente.
Claims (18)
1. Un método para preparar una sal de ácido
hidroxámico graso, que comprende las etapas de formar un sistema de
dos fases, incluyendo una fase insoluble en agua que comprende un
éster alcanol C_{1} a C_{4} de un ácido graso C_{8} a C_{10}
y una fase acuosa que comprende hidroxilamina y mezclar las dos
fases para proporcionar la reacción del éster alcanol C_{1} a
C_{4} del ácido graso y la hidroxilamina para formar dicha sal de
ácido hidroxámico graso, en el cual el sistema de dos fases está
libre de tensoactivo añadido y está libre de alcoholes grasos.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el cual la hidroxilamina se forma in situ a partir de
sales de hidroxilamina en presencia de una solución acuosa
alcalina.
3. Un método de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizado porque la hidroxilamina se forma in situ
a partir de cloruro de nitrosilo o amoniaco en presencia de un
agente oxidante.
4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque la mezcla de reacción incluye no más de
5% en peso de un agente desespumante añadido, seleccionado entre
metanol, etanol e isopropanol.
5. Un método de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque la reacción produce espuma en
condiciones ambientales y el método incluye además llevar acabo la
reacción bajo una presión suficiente para suprimir la formación de
espuma.
6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5,
caracterizado porque la reacción se lleva acabo bajo presión
en el orden de 0.1 a 2 atmósferas.
7. Un método de acuerdo con la reivindicación 5,
caracterizado porque la reacción se lleva acabo en un reactor
tubular.
8. Un método de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque la hidroxilamina se forma in situ
a partir de uno o más de cloruro de hidroxilamonio y sulfato de
hidroxilamonio.
9. Un método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el cual el componente de ácido graso de los derivados de ácidos
grasos comprende un 80% en peso de ácidos grasos C_{8} a
C_{10}.
10. Un método de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado porque el componente de ácido graso de los
derivados de ácidos grasos comprende una relación de C_{8} a
C_{10} de 60:40.
11. Un método de acuerdo con la reivindicación
1, en el cual se hace reaccionar la hidroxilamina con el alcanol
éster C_{1} a C_{4} de un ácido graso C_{8} a C_{10} en
presencia de una solución acuosa de hidróxido de metal alcalino
seleccionado entre hidróxido de sodio e hidróxido de potasio y el
producto resultante es una sal de ácido hidroxámico graso formado
con un contraión seleccionado entre sodio y potasio.
12. Un método de acuerdo con la reivindicación
11, en el que el hidróxido de metal alcalino es hidróxido de
potasio.
13. Un método de acuerdo con la reivindicación
3, en el que la solución acuosa de hidróxido de metal alcalino
comprende una concentración hidróxido de sodio e hidróxido de
potasio en el orden de 5 a 25% en peso.
14. Un método de acuerdo con la reivindicación
1, en el cual la reacción se efectúa a una temperatura del orden de
35 a 55ºC.
15. Un método de acuerdo con la reivindicación
1, en el cual el componente de ácido graso del derivado de ácido
graso comprende uno o más ácidos grasos ramificados.
16. Un método de acuerdo con la reivindicación
1, en el cual el ácido graso se selecciona del grupo que consiste en
ácido iso-octánico, el ácido
2-metil-hexanóico, el ácido
iso-nonanóico y el ácido
neo-decanoico.
17. Un método de flotación de espuma que
comprende:
la preparación de un hidroxamato graso mediante
un método que comprende las etapas de formar un sistema de dos
fases, incluyendo una fase insoluble en agua que comprende un éster
alcanol C_{1} a C_{4} de un ácido graso C_{6} a C_{14} e
hidroxilamina para proporcionar el hidroxamato graso en la forma de
una sal de metal alcalino, en el cual el sistema de dos fases está
libre de tensoactivo añadido y está libre de alcoholes grasos; y
combinando el hidroxamato graso en la forma de una sal de metal
alcalino con una pulpa de mineral.
18. Un método de acuerdo con la reivindicación
17, en el cual el hidroximato graso está en la forma de la sal de
potasio metálico y el método comprende combinar un agente espumante
con el hidroxamato graso y la pulpa de mineral.
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