ES2335384T3 - PROCEDURE FOR THE USE OF NATURAL PRODUCTS AS DEHYDRATION ASSISTANTS FOR FINE PARTICLES. - Google Patents

PROCEDURE FOR THE USE OF NATURAL PRODUCTS AS DEHYDRATION ASSISTANTS FOR FINE PARTICLES. Download PDF

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ES2335384T3 ES00967147T ES00967147T ES2335384T3 ES 2335384 T3 ES2335384 T3 ES 2335384T3 ES 00967147 T ES00967147 T ES 00967147T ES 00967147 T ES00967147 T ES 00967147T ES 2335384 T3 ES2335384 T3 ES 2335384T3
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Abstract

A new method of improving the process of dewatering fine particulate materials is disclosed. In this method, an aqueous slurry of fine particles is treated with appropriate hydrophobizing reagents so that the particulate material becomes moderately hydrophobic. A lipid of vegetable or animal origin is then added to the slurry in solutions of light hydrocarbon oils and short-chain alcohols, so that the hydrophobic lipid molecules adsorb on the moderately hydrophobic surface and, thereby, greatly enhance its hydrophobicity. By virtue of the enhanced hydrophobicity, the water molecules adhering to the surface are destabilized and more readily removed during the process of mechanical dewatering. The moisture reduction can be further improved using appropriate electrolytes in conjunction with the lipids, spraying surface tension lowering reagents onto the filter cake, subjecting the cake to a suitable vibratory means, and using combinations thereof.

Description

Procedimiento de uso de productos naturales como adyuvantes de deshidratación para partículas finas.Procedure for using natural products such as dehydration adjuvants for fine particles.

Antecedentes Background

Muchos materiales particulados son producidos y procesados en medios acuosos. Antes de ser vendidos a clientes o de ser procesados adicionalmente, frecuentemente es necesario retirar el agua. La deshidratación puede conseguirse bien mediante medios mecánicos (por ejemplo, filtración y centrifugación) o bien mediante secado térmico. En general, los primeros son más baratos que el último. Sin embargo, la deshidratación mecánica se hace ineficiente con partículas más finas. Los productos deshidratados contienen humedades altas y requieren, frecuentemente, un secado térmico para cumplir las especificaciones.Many particulate materials are produced and processed in aqueous media. Before being sold to customers or from be processed further, it is often necessary to remove Water. Dehydration can be achieved well by means mechanical (for example, filtration and centrifugation) or by thermal drying In general, the former are cheaper than the latest. However, mechanical dehydration becomes inefficient. with finer particles. Dehydrated products contain high humidity and often require thermal drying to meet the specifications.

En un procedimiento mecánico de deshidratación determinado, la mayor parte del agua es retirada bastante rápidamente. Lo que es difícil de retirar es el agua que se adhiere a la superficie del material particulado. De esta manera, la cantidad de agua residual dejada en el producto es aproximadamente proporcional a su área superficial. Para un material dado, el área superficial específica es inversamente proporcional al cuadrado de su tamaño de partícula. Por lo tanto, las humedades residuales en los productos filtrados incrementan, por consiguiente, con el tamaño de partícula decreciente. Una explicación más cuantitativa para la dificultad en la deshidratación de partículas finas mediante filtración puede proporcionarse mediante la ecuación de Laplace:In a mechanical dehydration procedure determined, most of the water is quite removed quickly. What is difficult to remove is the water that adheres to the surface of the particulate material. In this way, the amount of wastewater left in the product is approximately proportional to its surface area. For a given material, the area specific surface is inversely proportional to the square of its particle size Therefore, the residual humidity in the filtered products increase, therefore, with the decreasing particle size. A more quantitative explanation. for the difficulty in dehydration of fine particles by filtration can be provided by the equation of Laplace:

1one

en la que \Deltap es la presión del agua dentro de un capilar (formado entre las partículas presentes en una torta de filtrado), r es el radio del capilar, \gamma es la tensión superficial del agua y \theta es el ángulo de contacto de las partículas en la torta. El ángulo de contacto es una medida de la hidrofobicidad (propiedad de repulsión por el agua) de las partículas. La ec. [1] muestra que la presión requerida para expulsar el agua del capilar incrementa con el radio capilar decreciente. Considerando que las partículas más finas forman capilares más pequeños, puede verse la dificultad de deshidratar partículas finas. Con una torta de filtrado determinada, que consiste en partículas de diferentes tamaños, debe haber una distribución de capilares de varios radios. A una caída de presión determinada aplicada a través de una torta de filtrado, sería difícil expulsar el agua de los capilares cuyos radios son inferiores a determinado valor crítico. De esta manera, el número de capilares, cuyos radios son inferiores al radio crítico, debería determinar la humedad final de la torta.where Δp is the pressure of the water inside a capillary (formed between the particles present in a filter cake), r is the radius of the capillary, γ is the surface tension of the water and \ is the contact angle of the particles in the cake. The contact angle is a measure of the hydrophobicity (water repulsion property) of the particles. Ec. [1] shows that the pressure required to expel the water from the capillary increases with the decreasing capillary radius. Whereas the finer particles form smaller capillaries, the difficulty of dehydrating fine particles can be seen. With a given filter cake, consisting of particles of different sizes, there must be a distribution of capillaries of several radii. At a given pressure drop applied through a filter cake, it would be difficult to expel water from capillaries whose radii are less than a certain critical value. In this way, the number of capillaries, whose radii are less than the critical radius, should determine the final humidity of the cake.

Se usan varios floculantes poliméricos para aumentar el tamaño de partícula y, por lo tanto, para minimizar el número de capilares más pequeños. También pueden usarse coagulantes electrolíticos para aumentar las partículas. Groppo y Parekh (Coal Preparation, 1996, vol. 17, pp. 103-116) mostraron que la deshidratación de carbón fino mejora considerablemente en presencia de cationes divalentes o trivalentes. Encontraron que esto sucede cuando se usan tensoactivos catiónicos, aniónicos y no aniónicos.Several polymeric flocculants are used to increase the particle size and, therefore, to minimize the number of smaller capillaries. Coagulants can also be used. electrolytic to increase particles. Groppo and Parekh (Coal Preparation, 1996, vol. 17, pp. 103-116) showed that dehydration of fine coal improves considerably in presence of divalent or trivalent cations. They found this happens when cationic, anionic and non-surfactants are used anionic

La Ec. [1] sugiere también que la presión capilar debería reducirse con una tensión superficial decreciente y un ángulo de contacto creciente. Se usan varios tensoactivos para reducir la tensión superficial. La mayoría de los adyuvantes de deshidratación usados para este propósito son tensoactivos iónicos con números de balance hidrófilo-lipófilo (HLB) altos. El laurilsulfato de sodio y el dioctilsulfosuccinato de sodio, cuyos números HLB son 40 y 35,3, respectivamente, son ejemplos típicos. Singh (Filtration and Separation, March, 1977, pp. 159-163) sugiere que el primero es un adyuvante de deshidratación ideal para el carbón porque no se absorbe en la superficie, lo que a su vez permite que los reactivos sean utilizados totalmente para reducir la tensión superficial. La patente U.S. No. 5.346.630 enseña un procedimiento de pulverización a presión de una solución de un adyuvante de deshidratación desde una posición dentro de la zona de formación de la torta de filtrado de un filtro, justo antes de la desaparación del agua sobrenadante del proceso. Este procedimiento, que se denomina sistema de pulverización torpedo, asegura una distribución homogénea del adyuvante de deshidratación sin que sea diluido considerablemente por el agua sobrenadante del proceso.Eq. [1] also suggests that the pressure capillary should be reduced with a decreasing surface tension and An increasing contact angle. Several surfactants are used to Reduce surface tension. Most adjuvants of Dehydration used for this purpose are ionic surfactants with hydrophilic-lipophilic balance numbers (HLB) high. Sodium lauryl sulfate and dioctyl sulphosuccinate sodium, whose HLB numbers are 40 and 35.3, respectively, are typical examples. Singh (Filtration and Separation, March, 1977, pp.  159-163) suggests that the former is an adjuvant of ideal dehydration for coal because it is not absorbed in the surface, which in turn allows reagents to be fully used to reduce surface tension. The U.S. patent No. 5,346,630 teaches a spray procedure under pressure of a solution of a dehydration adjuvant from a position within the filter cake formation zone of a filter, just before the disappearance of the supernatant water of process. This procedure, which is called the system of torpedo spraying, ensures a homogeneous distribution of dehydration adjuvant without being diluted considerably by the supernatant water of the process.

Es bien conocido que los tensoactivos de HLB alto pueden causar, realmente, un incremento de la humedad en la deshidratación de materiales hidrófobos, tales como el carbón. Debido a la alta polaridad de sus grupos de cabeza, los tensoactivos de HLB alto son absorbidos sobre superficies hidrófobas con orientación inversa, es decir, con las colas hidrocarbonadas en contacto con la superficie y las cabezas polares apuntando hacia la fase acuosa. Dicho mecanismo de absorción debería reducir la hidrofobicidad, y por lo tanto, debería causar un incremento en la humedad de la torta. La mayoría de los floculantes usados como adyuvantes de deshidratación amortiguan también la hidrofobicidad y causan un incremento en la humedad.It is well known that HLB surfactants high can actually cause an increase in humidity in the dehydration of hydrophobic materials, such as coal. Due to the high polarity of their head groups, the High HLB surfactants are absorbed on hydrophobic surfaces with inverse orientation, that is, with the hydrocarbon tails in contact with the surface and polar heads pointing towards the aqueous phase. Such absorption mechanism should reduce the hydrophobicity, and therefore, should cause an increase in cake moisture. Most of the flocculants used as dehydration adjuvants also buffer hydrophobicity and They cause an increase in humidity.

Hay varias patentes U.S. que divulgaron procedimientos de uso de tensoactivos de HLB bajo como adyuvantes de deshidratación. Las patentes U.S. Nos. 4.447.344 y 4.410.431 divulgaron procedimientos de uso de tensoactivos no iónicos insolubles en agua con sus números HLB en el intervalo de 6 a 12. Estos reactivos fueron usados junto con reactivos (hidrotropos) que son capaces de mantener los tensoactivos en solución o en el interfaz aire-agua en vez de en el interfaz sólido-líquido, de manera que pueden ser utilizados en su totalidad para reducir la tensión superficial. La ventaja de usar tensoactivos de HLB bajo puede ser que, a diferencia de los tensoactivos de HLB alto, no tienen los efectos perjudiciales de la amortiguación de la hidrofobicidad.There are several U.S. patents. that they disclosed procedures for using low HLB surfactants as adjuvants dehydration U.S. patents Nos. 4,447,344 and 4,410,431 disclosed procedures for using non-ionic surfactants Water insoluble with their HLB numbers in the range of 6 to 12. These reagents were used together with reagents (hydrotropes) that they are able to keep the surfactants in solution or in the air-water interface instead of on the interface solid-liquid, so that they can be used entirely to reduce surface tension. The advantage of using low HLB surfactants may be that, unlike High HLB surfactants do not have the detrimental effects of hydrophobicity damping.

La patente U.S. No. 5.670.056 enseña un procedimiento de uso de polímeros y tensoactivos no iónicos de HLB bajo como agentes hidrofobizantes que pueden incrementar el ángulo de contacto por encima de 65º y, de esta manera, reducir la humedad de la torta. Los ésteres grasos monoinsaturados, ésteres grasos cuyos números HLB son inferiores a 10, y los polimetilhidrosiloxanos solubles en agua fueron usados como agentes hidrofobizantes. Los ésteres grasos fueron usados con o sin el uso de butanol como un solvente portador para los tensoactivos de HLB bajo. La divugación de la presente invención lista un grupo de materiales particulados que pueden ser deshidratados usando estos reactivos. Estos incluyen, carbones, arcillas, minerales sulfurados, fosfatos, minerales de óxido metálico, minerales industriales y materiales de desecho, la mayoría de los cuales son hidrófilos. El uso de tensoactivos de HLB bajo divulgado en la patente U.S. No. 5.670.056 puede ser capaz de incrementar los ángulos de contacto de los materiales que ya son hidrófobos pero no para las partículas hidrófilas.U.S. Patent No. 5,670,056 teaches a method of use of polymers and non-ionic surfactants of HLB low as hydrophobicizing agents that can increase the angle of contact above 65º and, in this way, reduce humidity of the cake. Monounsaturated fatty esters, fatty esters whose HLB numbers are less than 10, and the Water soluble polymethylhydrosiloxanes were used as agents hydrophobicizers Fatty esters were used with or without use of butanol as a carrier solvent for HLB surfactants low. The disclosure of the present invention lists a group of particulate materials that can be dehydrated using these reagents These include, coals, clays, sulphide minerals, phosphates, metal oxide minerals, industrial minerals and waste materials, most of which are hydrophilic. He use of HLB surfactants under disclosed in U.S. Pat. Do not. 5,670,056 may be able to increase the contact angles of materials that are already hydrophobic but not for particles hydrophilic

La patente U.S. No. 2.864.765 enseña un procedimiento de uso de polioxietileno diferente de un éster de ácido graso de cadena larga parcial anhídrido de hexitol, que funciona sólo o como una solución en queroseno. Sin embargo, la divulgación no menciona que el tensoactivo no iónico incrementa la hidrofobicidad de las partículas moderamente hidrófobas. Además, los compuestos divulgados no son absorbidos esencialmente en la superficie sólida de las partículas minerales y permanecen en el filtrado, tal como se indica en la patente U.S. No. 4.156.649. En esta última patente y también en la patente U.S. No. 4.191.655, se divulgan procedimientos de uso de alcoholes alquiletoxilados lineales o ramificados, como adyuvantes de deshidratación. Fueron usados en soluciones de solventes de hidrocarburos pero en presencia de emulsificantes solubles en agua, tales como dioctilsulfosuccinato de sodio. Tal como se ha expuesto anteriormente, el uso de dicho tensoactivo de HLB alto puede amortiguar la hidrofobicidad y causar un incremento en la humedad.U.S. Patent No. 2,864,765 teaches a method of using polyoxyethylene other than an ester of Partial long chain fatty acid hexitol anhydride, which It works alone or as a solution in kerosene. However, the disclosure does not mention that the nonionic surfactant increases the hydrophobicity of moderately hydrophobic particles. Further, the disclosed compounds are not essentially absorbed in the solid surface of the mineral particles and remain in the filtered, as indicated in U.S. Pat. No. 4,156,649. In this last patent and also in U.S. Pat. No. 4,191,655, it disclose procedures for the use of alkylethoxylated alcohols linear or branched, as dehydration adjuvants. Were used in hydrocarbon solvent solutions but in presence of water soluble emulsifiers, such as dioctyl sulphosuccinate sodium. As stated previously, the use of said high HLB surfactant can cushion hydrophobicity and cause an increase in humidity.

La patente U.S. No. 5.048.199 divulgó un procedimiento de uso de una mezcla de un tensoactivo no iónico, un sulfosuccinato y un agente deformante. La patente U.S. No. 4.039.466 divulgó un procedimiento de uso de una combinación de tensoactivo no iónico que tiene un grupo polioxialquileno y un tensoactivo aniónico. La patente U.S. No. 5.215.669 enseña un procedimiento de uso de hidroxiéter mezclado soluble en agua, que se supone que trabaja bien tanto con materiales hidrófobos (carbón) como con materiales hidrófilos (aguas residuales). La patente U.S. No. 5.167.831 enseña procedimientos de uso de tensoactivos no-iónicos con números HLB de 10 a 14. Este procedimiento es útil para deshidratar trihidrato de alúmina elaborado mediante el procedimiento Bayer, que es hidrófilo. La patente U.S. No. 5.011.612 divulgó procedimientos de uso de ácidos grasos C_{8} a C_{20}, precursores de ácido graso, tal como ésteres o amidas, o una mezcla de ácidos grasos. De nuevo, estos reactivos se diseñan para deshidratar trihidrato de alúmina hidrófilo.U.S. Patent No. 5,048,199 disclosed a method of using a mixture of a non-ionic surfactant, a sulfosuccinate and a deforming agent. U.S. Patent No. 4,039,466 disclosed a method of using a surfactant combination nonionic having a polyoxyalkylene group and a surfactant anionic U.S. Patent No. 5,215,669 teaches a procedure of use of water soluble mixed hydroxyether, which is supposed to works well with both hydrophobic materials (carbon) and with hydrophilic materials (wastewater). U.S. Patent Do not. 5,167,831 teaches surfactant use procedures non-ionic with HLB numbers from 10 to 14. This procedure is useful for dehydrating alumina trihydrate made by the Bayer procedure, which is hydrophilic. The U.S. patent No. 5,011,612 disclosed acid use procedures C 8 to C 20 fatty acids, fatty acid precursors, such as esters or amides, or a mixture of fatty acids. Again these Reagents are designed to dehydrate alumina trihydrate hydrophilic

La patente U.S. No. 4.206.063 enseña procedimientos de uso de polietilenglicol éter de un glicol lineal con su número HLB en el intervalo de 10 a 15 y un etoxilato alcohol primario lineal que contiene de 12 a 13 átomos de carbono en la fracción alquilo. Estos reactivos fueron usados para deshidratar concentrados minerales en conjunción con alcoholes hidrófobos que contenían de 6 a 24 átomos de carbono. La composición de esta invención fue usada preferentemente en conjunción con floculantes poliméricos. De manera similar, la patente U.S. No. 4.207.186 divulgó procedimientos de uso de un alcochol hidrófobo y un tensoactivo no iónico cuyo número HLB estaba en el intervalo de 10 a 15.U.S. Patent No. 4,206,063 teaches procedures for using polyethylene glycol ether of a linear glycol with its HLB number in the range of 10 to 15 and an alcohol ethoxylate linear primary that contains 12 to 13 carbon atoms in the alkyl fraction. These reagents were used to dehydrate mineral concentrates in conjunction with hydrophobic alcohols that They contained 6 to 24 carbon atoms. The composition of this invention was preferably used in conjunction with flocculants polymeric Similarly, U.S. Pat. No. 4,207,186 disclosed methods of using a hydrophobic alcochol and a non-ionic surfactant whose HLB number was in the range of 10 to 15.

Es bien conocido que los aceites pueden mejorar la hidrofobicidad del carbón, siendo esta la razón por la que varios aceites minerales se usan como colectores para flotación de carbón. La patente U.S. No. 4.210.531 enseña un procedimiento de deshidratación de concentrados minerales usando un floculante polimérico, seguido por una combinación de un tensoactivo aniónico y un líquido orgánico insoluble en agua. El uso de floculante y tensoactivos iónicos puede ser beneficioso en la deshidratación, pero podrían amortiguar la hidrofobicidad de las partículas y, de esta manera, podrían afectar adversamente al procedimiento. La patente U.S. No. 5.256.169 enseña a tratar una suspensión acuosa de carbón fino con un aceite emulsionable en combinación con un polímero elastomérico y un tensoactivo aniónico y no iónico, deshidratar la suspensión acuosa y secar la torta del filtrado, donde el aceite reduce la diseminación de polvos fugitivos. La patente U.S. No. 5.405.554 enseña un procedimiento de deshidratación de residuos municipales, que no son hidrófobos, usando emulsiones agua-en-aceite estabilizadas mediante polímeros catiónicos. La patente U.S. No. 5.379.902 divulgó un procedimiento de uso de aceites pesados en conjunción con dos tipos diferentes de tensoactivos, sometiendo a flotación la mezcla carbón-emulsión, deshidratando el producto flotante y secándolo para la reconstitución. La patente U.S. No. 4.969.928 enseña también un procedimiento de uso de aceites pesados para la deshidratación y la reconstitución.It is well known that oils can improve the hydrophobicity of coal, this being the reason why various mineral oils are used as flotation manifolds of Coal. U.S. Patent No. 4,210,531 teaches a procedure of dehydration of mineral concentrates using a flocculant polymeric, followed by a combination of an anionic surfactant and an organic liquid insoluble in water. The use of flocculant and Ionic surfactants can be beneficial in dehydration, but could dampen the hydrophobicity of the particles and, of In this way, they could adversely affect the procedure. The U.S. patent No. 5,256,169 teaches to treat an aqueous suspension of fine coal with an emulsifiable oil in combination with a elastomeric polymer and an anionic and non-ionic surfactant, dehydrate the aqueous suspension and dry the cake from the filtrate, where the oil reduces the spread of fugitive dusts. The U.S. patent No. 5,405,554 teaches a procedure of dehydration of municipal waste, which is not hydrophobic, using water-in-oil emulsions stabilized by cationic polymers. U.S. Patent Do not. 5,379,902 disclosed a procedure for using heavy oils in conjunction with two different types of surfactants, subjecting flotation the carbon-emulsion mixture, dehydrating the floating product and drying it for reconstitution. The patent U.S. No. 4,969,928 also teaches a procedure for using heavy oils for dehydration and reconstitution.

La patente U.S. No. 4.770.766 divulgó procedimientos para incrementar la hidrofobicidad de carbones oxidados y de bajo rango usando aditivos durante la aglomeración de aceite. El objetivo principal de este procedimiento es mejorar las cinéticas de aglomeración y, en última instancia, la separación de la materia mineral hidrófila del carbón. Los aditivos divulgados en esta invención incluyen una variedad de aceites pesados y aceites vegetales, alcoholes que contienen 6 o más átomos de carbono, ácidos grasos de cadena larga, etc. Cuando se usaron estos aditivos, la humedad del producto era inferior a la que sería en otras circunstancias. Sin embargo, el procedimiento requiere hasta 150 kg/t (300 lb/ton) de aditivos y usa cantidades muy grandes (45 a 55% en volumen de un carbón a aclarar) de un aglomerante, que es seleccionado de entre butano, hexano, pentano y heptano.U.S. Patent No. 4,770,766 disclosed procedures to increase the hydrophobicity of coals oxidized and low range using additives during agglomeration of oil. The main objective of this procedure is to improve agglomeration kinetics and ultimately the separation of the hydrophilic mineral matter of coal. The additives disclosed in This invention includes a variety of heavy oils and oils vegetables, alcohols containing 6 or more carbon atoms, long chain fatty acids, etc. When were these used? additives, the humidity of the product was lower than it would be in Other circumstances However, the procedure requires up to 150 kg / t (300 lb / ton) of additives and use very large quantities (45 to 55% by volume of a carbon to be clarified) from a binder, which is selected from butane, hexane, pentane and heptane.

La patente U.S. No. 5.458.786 divulgó un procedimiento de deshidratación de carbón fino desplazando el agua de la superficie con una gran cantidad de butano líquido. El butano usado es recuperado y reciclado. La patente U.S. No. 5.587.786 enseña procedimientos de uso de butano líquido y otros líquidos hidrófobos para deshidratar otras partículas hidrófobas.U.S. Patent No. 5,458,786 disclosed a fine coal dehydration procedure displacing water of the surface with a large amount of liquid butane. Butane Used is recovered and recycled. U.S. Patent No. 5,587,786 teaches procedures for using liquid butane and other liquids hydrophobic to dehydrate other hydrophobic particles.

Objetos de la invenciónObjects of the invention

Es un objeto de la presente invención proporcionar nuevos procedimientos de reducción de humedad de materiales particulados finos durante los procedimientos mecánicos de deshidratación, tales como centrifugación y filtración a presión o filtración a vacío.It is an object of the present invention provide new moisture reduction procedures of fine particulate materials during mechanical procedures dehydration, such as centrifugation and pressure filtration or vacuum filtration.

Otro objeto importante de la invención es la provisión de una mejora de la velocidad a la que se retira el agua, de manera que un equipo de deshidratación determinado pueda procesar mayores tonelajes de materiales particulados.Another important object of the invention is the provision of an improvement in the rate at which water is removed, so that a given dehydration team can process higher tonnages of particulate materials.

Un objeto adicional de la presente invención es la provisión de nuevos procedimientos de deshidratación de partículas finas que puedan reducir tanto la humedad, que no sea necesario un secado térmico.A further object of the present invention is the provision of new dehydration procedures for fine particles that can reduce moisture so much, other than thermal drying necessary.

Todavía otro objeto de la presente invención es la provisión de un nuevo procedimiento de deshidratación que no cree efectos adversos en los procedimientos aguas arriba y aguas abajo, cuando el agua retirada de los procedimientos de deshidratación divulgados en la presente invención sea reciclada.Still another object of the present invention is the provision of a new dehydration procedure that does not create adverse effects on upstream and downstream procedures below, when the water removed from the procedures dehydration disclosed in the present invention be recycled

Todavía otro objeto de la invención es la provisión de procedimientos de control de las propiedades espumantes del producto de flotación.Still another object of the invention is the provision of foaming properties control procedures  of the flotation product.

Quizás el objeto más importante de la presente invención es conseguir todos los objetos indicados anteriormente usando adyuvantes de deshidratación que pueden conseguirse a bajo costo y que no tengan efectos dañinos sobre el entorno y sobre la salud humana.Perhaps the most important object of the present invention is to get all the objects indicated above using dehydration adjuvants that can be achieved at low cost and have no harmful effects on the environment and on the Human health.

Resumen de la invenciónSummary of the Invention

Es el objeto de la presente invención proporcionar un procedimiento de deshidratación de materiales particulados finos eficiente. Esto se consigue desestabilizando el agua en la superficie de las partículas a deshidratar, convirtiendo la superficie en sustancialmente hidrófoba. Las partículas son hidrofobizadas en dos etapas. Inicialmente, se usan tensoactivos, preferentemente con números de balance hidrófilo-lipófilo (HLB) altos, o colectores, para convertir un material particulado en moderadamente hidrófobo. El material es tratado subsiguientemente con un lípido, que es una sustancia hidrófoba natural, para mejorar adicionalmente su hidrofobicidad hasta un valor cercano o superior al ángulo de contacto del agua de 90º. Esto debilitará considerablemente los enlaces entre las moléculas de agua y la superficie del material particulado y, de esta manera, "libera" el agua de la superficie. A continuación, el agua de la superficie liberada es retirada del material particulado usando varios dispositivos deshidratantes mecánicos.It is the object of the present invention provide a material dehydration procedure Fine fine particulates. This is achieved by destabilizing the water on the surface of the particles to dehydrate, turning the surface in substantially hydrophobic. The particles are hydrophobicized in two stages. Initially, surfactants are used, preferably with balance numbers high hydrophilic-lipophilic (HLB), or collectors, for convert a particulate material into moderately hydrophobic. He material is subsequently treated with a lipid, which is a natural hydrophobic substance, to further improve its hydrophobicity up to a value close to or greater than the angle of 90º water contact. This will considerably weaken the links between water molecules and the surface of the material particulate and, in this way, "releases" the water from the surface. Next, the surface water released is removal of particulate material using various devices mechanical dehydrators

La clave de los procedimientos de deshidratación descritos en la divulgación de la presente invención es la etapa de mejora de la hidrofobicidad. Según la ecuación de Laplace, un incremento relativamente pequeño en la hidrofobicidad (sobre el nivel que puede conseguirse normalmente usando un tensoactivo de HLB alto en la primera etapa de hidrofobización) puede provocar una gran reducción en la presión del capilar y, de esta manera, una gran reducción en la humedad de la superficie.The key to dehydration procedures described in the disclosure of the present invention is the step of Improvement of hydrophobicity. According to the Laplace equation, a relatively small increase in hydrophobicity (over level that can normally be achieved using an HLB surfactant high in the first stage of hydrophobicization) can cause a large reduction in capillary pressure and, in this way, a Great reduction in surface moisture.

Los lípidos usados en la segunda etapa de hidrofobización de la presente invención son insolubles en agua; por lo tanto, son usados como soluciones en solventes apropiados, que incluyen pero no se limitan a, aceites de hidrocarburos ligeros y alcoholes de cadena corta. Cuando se usan en conjunción con un solvente apropiado, las moléculas lipídicas pueden actuar como tensoactivos no iónicos que pueden mejorar considerablemente la hidrofobicidad del material particulado a deshidratar. Debido a que los lípidos son reactivos naturales, su uso ofrece un medio de bajo costo para mejorar los procedimientos mecánicos de deshidratación.The lipids used in the second stage of hydrophobicization of the present invention are water insoluble; therefore, they are used as solutions in appropriate solvents, that include but are not limited to, light hydrocarbon oils and short chain alcohols. When used in conjunction with a Appropriate solvent, lipid molecules can act as nonionic surfactants that can significantly improve the hydrophobicity of the particulate material to be dehydrated. Because lipids are natural reagents, their use offers a medium of low cost to improve the mechanical procedures of dehydration

Los procedimientos de deshidratación en la presente invención no solo son capaces de reducir las humedades de la torta final, sino que también pueden incrementar sustancialmente las cinéticas de la deshidratación. En virtud de esto último, la presente invención puede incrementar considerablemente el rendimiento de un dispositivo de deshidratación. Además, los adyuvantes de deshidratación de la presente invención tienen características de agentes anti-formación, lo cual es muy importante para procesar materiales particulados producidos a partir de procedimientos de flotación. También, la mayoría de los reactivos añadidos como adyuvantes de deshidratación y sus mezclas, se absorben en las superficies de los minerales y el carbón, de manera que el agua de la planta no contiene cantidades considerables de reactivos residuales.Dehydration procedures in the The present invention is not only able to reduce the humidity of the final cake, but they can also increase substantially the kinetics of dehydration. Under the latter, the The present invention can greatly increase the performance of a dehydration device. In addition, the dehydration adjuvants of the present invention have characteristics of anti-formation agents, which It is very important to process particulate materials produced at Starting from flotation procedures. Also, most of the reagents added as dehydration adjuvants and mixtures thereof, they are absorbed on the surfaces of minerals and coal, of so that the plant water does not contain quantities considerable residual reagents.

Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention

La dificultad para retirar el agua de la superficie de partículas finas puede atribuirse al hecho de que las moléculas de agua se fijan fuertemente a la superficie mediante enlaces de hidrógeno. Es posible romper los enlaces y retirar el agua sometiendo las partículas húmedas a calor intenso, filtros de alta presión y centrifugadoras de alta G. Sin embargo, el uso de tales fuerzas brutas implica altos costos de energía y problemas de mantenimiento. Una solución mejor sería desestabilizar el agua de la superficie mediante medios químicos apropiados, de manera que pueda ser retirada más fácilmente usando dispositivos de deshidratación mecánicos con requerimientos de mantenimiento y energía mínimos.The difficulty of removing water from the Fine particle surface can be attributed to the fact that the water molecules are strongly attached to the surface by hydrogen bonds It is possible to break the links and remove the water subjecting the wet particles to intense heat, filters high pressure and high G centrifuges. However, the use of such brute forces implies high energy costs and problems of maintenance. A better solution would be to destabilize water from the surface by appropriate chemical means, so that can be more easily removed using devices mechanical dehydration with maintenance requirements and minimum energy

El estado del agua adherida a una superficie puede ser representado de la mejor manera mediante la hidrofobicidad (propiedad de repulsión por el agua). Cuanto mayor es la hidrofobicidad, más débiles son los enlaces entre el agua y la superficie. Por lo tanto, la clave para encontrar los medios químicos apropiados para desestabilizar el agua de la superficie es incrementar la hidrofobicidad de las partículas a deshidratar. Una medida más tradicional de la hidrofobicidad de una superficie es el ángulo de contacto del agua. En la técnica de gota sessile, los ángulos de contacto se miden colocando gotas de agua en la superficie de los sólidos de interés. El ángulo de contacto, que se mide a través de la fase acuosa, incrementa al incrementar la hidrofobicidad.The state of water adhered to a surface can be represented in the best way by hydrophobicity  (water repulsion property). The older the hydrophobicity, weaker are the links between water and the surface. Therefore, the key to finding the means Appropriate chemicals to destabilize surface water is increase the hydrophobicity of the particles to be dehydrated. A more traditional measure of the hydrophobicity of a surface is the water contact angle. In the technique of sessile gout, the contact angles are measured by placing water drops on the surface of the solids of interest. The contact angle, which measured through the aqueous phase, increases by increasing the hydrophobicity

Más recientemente, los científicos han desarrollado procedimientos de medición de fuerzas entre dos superficies macroscópicas aproximando una a la otra en agua. Descubrieron una fuerza atractiva desconocida hasta ahora, que se denomina generalmente, fuerza hidrófoba. Muchos investigadores mostraron que la nueva fuerza atractiva es de 10 a 100 veces más fuerte que la omnipresente fuerza de van der Waals. Yoon y Ravishankar (J. Colloid and Interface Science, vol. 179, p. 391, 1996) mostraron que la fuerza hidrófoba incrementa bruscamente cuando los ángulos de contacto de dos superficies de mica interactuantes se aproximan a 90º. Según la Ec. [1], la presión capilar se hace negativa a ángulos de contacto superiores a este valor. De esta manera, si se pudiera incrementar la hidrofobicidad de un material particulado hasta un punto en el que su ángulo de contacto exceda 90º, el agua debería retirarse espontáneamente. Esto puede conseguirse usando tensoactivos apropiados. Según Flinn et al. (Colloids and Surfaces A, vol. 87, p. 163, 1994), las colas hidrocarbonadas del octadecilclorosilano empiezan a colocarse verticalmente y formar una monocapa compacta en la superficie de sílice a un ángulo de contacto cercano o superior a 90º. También, Yoon y Ravishankar observaron fuerzas hidrófobas de largo alcance solo cuando las monocapas compactas se formaron en superficies de mica. Por lo tanto, parece que la clave para conseguir una deshidratación espontánea puede ser encontrar tensoactivos apropiados o combinaciones de los mismos que puedan formar monocapas compactas de hidrófobos en las superficies de las partículas a deshidratar.More recently, scientists have developed procedures for measuring forces between two macroscopic surfaces approaching each other in water. They discovered an attractive force unknown until now, which is generally called hydrophobic force. Many researchers showed that the new attractive force is 10 to 100 times stronger than the omnipresent force of van der Waals. Yoon and Ravishankar (J. Colloid and Interface Science, vol. 179, p. 391, 1996) showed that the hydrophobic force increases sharply when the contact angles of two interacting mica surfaces approach 90 °. According to Eq. [1], the capillary pressure becomes negative at contact angles greater than this value. Thus, if the hydrophobicity of a particulate material could be increased to a point where its contact angle exceeds 90 °, the water should be removed spontaneously. This can be achieved using appropriate surfactants. According to Flinn et al . (Colloids and Surfaces A, vol. 87, p. 163, 1994), the hydrocarbon tails of octadecylchlorosilane begin to be placed vertically and form a compact monolayer on the silica surface at a contact angle close to or greater than 90 °. Also, Yoon and Ravishankar observed long-range hydrophobic forces only when compact monolayers formed on mica surfaces. Therefore, it seems that the key to achieving spontaneous dehydration may be to find appropriate surfactants or combinations thereof that can form compact monolayers of hydrophobes on the surfaces of the particles to be dehydrated.

En la presente invención, los materiales particulados en una suspensión acuosa son hidrofobizados en dos etapas. En la primera etapa, se añade un colector o tensoactivo apropiado a la suspensión acuosa, de manera que puede ser absorbido en la superficie de las partículas y hacerlas moderadamente hidrófobas. Para las partículas hidrófilas, tales como sílice y arcilla, pueden usarse tensoactivos de números HLB altos para la hidrofobización inicial. Para los minerales sulfurados, pueden usarse tioles de cadena corta. Estos reactivos se absorben en la superficie con sus cabezas polares en contacto con la superficie y sus colas hidrocarbonadas dirigidas hacia la fase acuosa. Para los materiales hidrófobos naturales de hidrofobicidad moderada, pueden usarse aceites de hidrocarburos y alcoholes de cadena corta para mejorar la hidrofobicidad. En la segunda etapa, un lípido disuelto en un solvente adecuado o en una mezcla de solventes es añadido a la suspensión acuosa para incrementar adicionalmente la hidrofobicidad de los materiales particulados, de manera que el agua de la superficie pueda ser retirada más fácilmente mediante los procedimientos mecánicos de deshidratación de bajo consumo de energía.In the present invention, the materials particulates in an aqueous suspension are hydrophobicized in two stages In the first stage, a collector or surfactant is added appropriate to the aqueous suspension, so that it can be absorbed on the surface of the particles and do them moderately hydrophobic For hydrophilic particles, such as silica and clay, high HLB surfactants can be used for initial hydrophobicization. For sulphured minerals, they can Use short chain thiols. These reagents are absorbed in the surface with its polar heads in contact with the surface and its hydrocarbon tails directed towards the aqueous phase. For the natural hydrophobic materials of moderate hydrophobicity, can used hydrocarbon oils and short chain alcohols for improve hydrophobicity In the second stage, a dissolved lipid in a suitable solvent or in a mixture of solvents it is added to the aqueous suspension to further increase hydrophobicity of particulate materials, so that the water in the surface can be more easily removed by mechanical procedures of low consumption dehydration of Energy.

Como resultado de la primera etapa de hidrofobización, el ángulo de contacto del material particulado a deshidratar se incrementa al intervalo de 25º a 60º. Es difícil, pero no imposible, obtener ángulos de contacto superiores a este intervalo usando solo un tensoactivo de HLB alto. Los tioles y los tensoactivos de HLB alto se absorben solo en sitios superficiales específicos. La población de los sitios superficiales, en los que puede ocurrir la absorción, está normalmente muy por debajo de lo que es necesario para formar una monocapa compacta de las moléculas tensoactivas absorbidas. Los reactivos añadidos en la segunda etapa de hidrofobización, es decir, los lípidos disueltos en solventes apropiados, pueden ser absorbidos entre las colas hidrocarbonadas escasamente pobladas de los tioles y los tensoactivos de HLB alto, de manera que la superficie está cubierta más completamente por una monocapa compacta de hidrófobos. Esto incrementará el ángulo de contacto sobre 60º y más deseablemente cerca de 90º o sobre 90º, de manera que el agua pueda ser retirada fácilmente de los capilares formados entre las partículas más finas.As a result of the first stage of hydrophobicization, the contact angle of the particulate material at dehydration is increased at the interval of 25º to 60º. It's hard, but not impossible, get contact angles greater than this interval using only a high HLB surfactant. The thiols and High HLB surfactants are absorbed only at surface sites specific. The population of surface sites, in which absorption can occur, it is usually well below which is necessary to form a compact monolayer of molecules absorbed surfactants. Reagents added in the second stage hydrophobicization, that is, lipids dissolved in solvents appropriate, can be absorbed between the hydrocarbon tails sparsely populated with thiols and high HLB surfactants, so that the surface is more completely covered by a compact monolayer of hydrophobes. This will increase the angle of contact over 60 ° and more desirably close to 90 ° or over 90 °, of so that water can be easily removed from the capillaries formed between the finest particles.

Aunque la ecuación de Laplace sugiere que el ángulo de contacto debe exceder 90º para una deshidratación espontánea, incrementando los ángulos de contacto cerca de este valor, pero sin excederlo, puede provocar ventajas suficientes. Un examen cercano de la Ec. [1] revela que un incremento en el ángulo de contacto superior al que puede conseguirse en la primera etapa de hidrofobización puede provocar una reducción sustancial en la presión capilar y, por lo tanto, una reducción en la humedad de la torta. Considérese un caso en el que el ángulo de contacto es incrementado de cero a 60º en la primera etapa de hidrofobización. Esto debería reducir la presión capilar solo a la mitad. Si el ángulo es incrementado adicionalmente de 60º a 85º en la segunda etapa de hidrofobización, la presión capilar se reduce adicionalmente en 5,7 veces. Esto es una ganancia sustancial que puede conseguirse mediante un aparentemente modesto incremento en el ángulo de contacto. De esta manera, la segunda etapa de hidrofobización divulgada en la presente invención ofrece un medio altamente eficiente de reducir sustancialmente las presiones capilares y, de esta manera, de conseguir humedades de torta muy bajas.Although the Laplace equation suggests that the contact angle must exceed 90º for dehydration spontaneous, increasing contact angles near this value, but without exceeding it, can cause sufficient advantages. A close examination of Eq. [1] reveals that an increase in angle of higher contact than can be achieved in the first stage hydrophobicization can cause a substantial reduction in the capillary pressure and, therefore, a reduction in the humidity of the cake. Consider a case where the contact angle is increased from zero to 60º in the first hydrophobicization stage. This should reduce capillary pressure only in half. If he angle is further increased from 60º to 85º in the second hydrophobicization stage, capillary pressure is reduced additionally in 5.7 times. This is a substantial gain that can be achieved by a seemingly modest increase in The contact angle. In this way, the second stage of hydrophobicization disclosed in the present invention offers a means highly efficient of substantially reducing pressures capillaries and, in this way, to get very wet cake low.

Los lípidos son moléculas orgánicas naturales que pueden ser aisladas de células (y tejidos) a partir de plantas y animales mediante la extracción con solventes orgánicos no polares. Gran parte de las moléculas son hidrocarburos (o hidrófobos), por lo tanto, son insolubles en agua pero solubles en solventes orgánicos, tales como éter, cloroformo, benceno o un alcano. De esta manera, la definición de lípidos se basa en la propiedad física (es decir, hidrofobicidad y solubilidad) en vez de en la estructura o composición química. Los lípidos incluyen una amplia variedad de moléculas de diferentes estructuras, es decir, triacilgliceroles, esteroides, ceras, fosfolípidos, esfingolípidos, terpenos y ácidos carboxílicos. Pueden encontrarse en varios aceites vegetales (por ejemplo, aceite de soja, aceite de cacahuete, aceite de oliva, aceite de linaza, aceite de sésamo), aceite de pescado, mantequilla y sebo. Las grasas animales y los aceites vegetales son los lípidos que se dan más frecuentemente. Aunque las grasas y los aceites parecen ser diferentes, es decir, las primeras son sólidas y los últimos son líquidos a temperatura ambiente, sus estructuras están relacionadas de manera cercana. Químicamente, ambos son triacilgliceroles; es decir, triésteres de glicerol con tres ácidos carboxílicos de cadena larga. Pueden ser hidrolizados fácilmente en ácidos grasos. El aceite de maíz, por ejemplo, puede ser hidrolizado para obtener mezclas de ácidos grasos, que consiste en 35% de ácido oléico, 45% de ácido linoléico y 10% de ácido palmítico. Los productos de hidrólisis del aceite de oliva, por otra parte, consisten en 80% de ácido oléico. Las ceras también pueden ser hidrolizadas, mientras que los esteroides no. Los aceites y las grasas vegetales se producen normalmente mediante expresión y extracción con solvente o una combinación de las dos. El pentano se usa ampliamente como solvente, y es capaz de extraer el 98% de aceite de soja. Algunas de las impurezas presentes en el aceite crudo, tales como ácidos grasos y fosfolípidos, son retiradas de los aceites vegetales crudos mediante precipitación y refinado por álcali. Los aceites animales se producen normalmente derritiendo grasas.Lipids are natural organic molecules that can be isolated from cells (and tissues) from plants and animals by extraction with organic solvents not polar. Much of the molecules are hydrocarbons (or hydrophobic), therefore, are insoluble in water but soluble in organic solvents, such as ether, chloroform, benzene or a alkane In this way, the definition of lipids is based on the physical property (i.e. hydrophobicity and solubility) instead of in the chemical structure or composition. Lipids include a wide variety of molecules of different structures, that is, triacylglycerols, steroids, waxes, phospholipids, sphingolipids, terpenes and carboxylic acids. They can be found in various oils vegetables (for example, soybean oil, peanut oil, oil olive, linseed oil, sesame oil), fish oil, butter and tallow. Animal fats and vegetable oils are the lipids that occur most frequently. Although fats and oils seem to be different, that is, the first ones are solid and the latter are liquid at room temperature, their structures They are closely related. Chemically, both are triacylglycerols; that is, glycerol triesters with three acids long chain carboxylic. They can be easily hydrolyzed in fatty acids. Corn oil, for example, can be hydrolyzed  to obtain mixtures of fatty acids, consisting of 35% acid oleic, 45% linoleic acid and 10% palmitic acid. The olive oil hydrolysis products, on the other hand, They consist of 80% oleic acid. Waxes can also be hydrolyzed, while steroids are not. The oils and Vegetable fats are normally produced by expression and solvent extraction or a combination of the two. The pentane is widely used as a solvent, and is capable of extracting 98% of soy oil. Some of the impurities present in the oil crude, such as fatty acids and phospholipids, are removed from the raw vegetable oils by precipitation and refined by alkali. Animal oils are normally produced by melting fat

En la presente invención, los lípidos pueden actuar como tensoactivos naturales que pueden mejorar la hidrofobicidad de las partículas a deshidratar. Cada triacilglicerol, por ejemplo, consiste en un grupo de cabeza, es decir, glicerol, y tres colas hidrocarbonadas. Para los esteroides, los grupos hidroxilo pueden actuar como cabeza polar, mientras que los enlaces éster sirven como los grupos de cabeza con las ceras. Pueden actuar efectivamente como tensoactivos no iónicos de números de balance hidrófilo-lipófilo (LBH) bajos. Los números HLB del aceite de soja y del aceite de maíz son 6 y 8, respectivamente, mientras que el del aceite de castor es 14. Pueden ser absorbidos entre o en la parte superior de las cadenas de hidrocarburos de los tensoactivos y tioles que están presentes en la superficie de las partículas finas como resultado de la primera etapa de hidrofobización y, por lo tanto, mejorar la hidrofobicidad.In the present invention, lipids can act as natural surfactants that can improve the hydrophobicity of the particles to be dehydrated. Every triacylglycerol, for example, consists of a head group, it is ie, glycerol, and three hydrocarbon tails. For steroids, hydroxyl groups can act as polar heads while ester bonds serve as head groups with waxes. They can act effectively as non-ionic surfactants of numbers Low hydrophilic-lipophilic balance (LBH). The HLB numbers of soybean oil and corn oil are 6 and 8, respectively, while that of castor oil is 14. They can be absorbed between or at the top of the chains of hydrocarbons of the surfactants and thiols that are present in the surface of the fine particles as a result of the first hydrophobicization stage and therefore improve the hydrophobicity

Debido a que los lípidos tienen números HLB bajos, pueden ser usados como soluciones de solventes apropiados incluyendo, pero no limitándose a, alcoholes de cadena corta y aceites de hidrocarburos ligeros. Típicamente, una parte en volumen de un lípido, que puede denominarse como ingrediente activo o ingredientes activos, se disuelve en dos partes de un solvente antes del uso. Los dos pueden ser mezclados en relaciones diferentes. Como ejemplo, tres partes de un ingrediente activo pueden ser mezcladas con una parte de un solvente. En otro ejemplo, una parte de un ingrediente activo puede ser mezclada con 20 partes de un solvente.Because lipids have HLB numbers low, can be used as appropriate solvent solutions including, but not limited to, short chain alcohols and light hydrocarbon oils. Typically, a part by volume of a lipid, which can be referred to as an active ingredient or active ingredients, dissolved in two parts of a solvent before use. The two can be mixed in relationships different. As an example, three parts of an active ingredient They can be mixed with a part of a solvent. In another example, one part of an active ingredient can be mixed with 20 parts of a solvent.

Por ejemplo, los constituyentes minerales (o carbón) seleccionados de un mineral (o carbón) son hidrofobizados selectivamente usando reactivos apropiados (por ejemplo, tensoactivos de HLB alto, tioles, aceites de hidrocarburos ligeros y alcoholes de cadena corta) y son separados mediante flotación de los constituyentes minerales hidrófilos como un medio de separación y potenciamiento. El material particulado a deshidratar debe ser moderadamente hidrófobo para que la segunda etapa de hidrofobización divulgada en la presente invención funcione. De lo contrario, los lípidos hidrófobos divulgados no pueden ser absorbidos en la superficie mediante atracción hidrófoba y mejorar su hidrofobicidad. Frecuentemente, los materiales hidrófobos naturales o concentrados minerales se hacen considerablemente menos hidrófobos para cuando llegan a la etapa de deshidratación, debido a la oxidación superficial, envejecimiento, o exposición a agua de planta que contiene polímeros hidrófilos. En estos casos, pueden ser re-hidrofobizados usando los tensoactivos de HLB alto y otros reactivos indicados anteriormente antes de añadir los reactivos identificados en la presente invención para la segunda etapa de hidrofobización.For example, mineral constituents (or carbon) selected from a mineral (or coal) are hydrophobicized selectively using appropriate reagents (e.g., High HLB surfactants, thiols, light hydrocarbon oils and short chain alcohols) and are separated by flotation of hydrophilic mineral constituents as a means of separation and empowerment. The particulate material to be dehydrated must be moderately hydrophobic so that the second stage of Hydrophobicization disclosed in the present invention works. Of what on the contrary, the hydrophobic lipids disclosed cannot be absorbed on the surface by hydrophobic attraction and improve its hydrophobicity Frequently, hydrophobic materials natural or mineral concentrates become considerably less hydrophobic when they reach the dehydration stage, due to to surface oxidation, aging, or exposure to water from plant containing hydrophilic polymers. In these cases, they can be re-hydrophobicized using HLB surfactants high and other reagents indicated above before adding the reagents identified in the present invention for the second hydrophobicization stage.

Puede ser útil indicar aquí que los concentrados de carbón y minerales obtenidos mediante flotación no son suficientemente hidrófobos para ser deshidratados eficientemente. La razón es que el requerimiento termodinámico para la adhesión burbuja-partícula, que es un pre-requisito para la flotación, es que el ángulo de contacto sea mayor que cero, mientras que el requerimiento termodinámico para la deshidratación espontánea es de 90º, tal como se ha indicado anteriormente. Por lo tanto, la segunda etapa de hidrofobización es esencial para reducir la humedad de la torta más allá de los niveles que se consiguen normalmente usando los procedimientos y los adyuvantes de deshidratación disponibles en la actualidad. El uso de lípidos en la segunda etapa de hidrofobización proporciona un medio de bajo costo para incrementar el ángulo de contacto cerca o por encima de los 90º.It may be useful to indicate here that the concentrates of coal and minerals obtained by flotation are not hydrophobic enough to be efficiently dehydrated. The reason is that the thermodynamic requirement for adhesion bubble-particle, which is a prerequisite for flotation, is that the angle of contact is greater than zero, while the requirement Thermodynamic for spontaneous dehydration is 90º, as It has been indicated above. Therefore, the second stage of Hydrophobicization is essential to reduce cake moisture more beyond the levels that are normally achieved using the procedures and dehydration adjuvants available in the present. The use of lipids in the second stage of hydrophobicization provides a low cost means to increase the contact angle near or above 90º.

Para un material particulado determinado, partes de la superficie deben ser más hidrófobas que el resto. Cuando se usa un lípido como adyuvante de deshidratación, la mayoría de las moléculas pueden ser absorbidas en las partes más hidrófobas de la superficie, incrementando, de esta manera, la densidad de empaquetamiento de hidrófobos en la superficie e incrementando adicionalmente su hidrofobicidad. La fuerza impulsora para el mecanismo de absorción puede ser una de atracción hidrófoba. Por otra parte, algunas de las moléculas lipídicas pueden ser absorbidas en partes menos hidrófobas de la superficie, con los oxígenos en los grupos de cabeza en contacto con las partes menos hidrófobas de la superficie, posiblemente mediante interacciones ácido-base, mientras que las colas hidrocarbonadas apuntan hacia la fase acuosa. El resultado neto de este mecanismo de absorción sería una conversión de las partes menos hidrófobas de una superficie en unas más hidrófobas. Ambos tipos de mecanismos, es decir, uno basado en la interacción hidrófoba y el otro basado en interacciones ácido-base, deberían ayudar a incrementar sustancialmente la hidrofobicidad de la superficie, aproximándose su ángulo de contacto a 90º, o superando los 90º.For a particular particulate material, parts of the surface should be more hydrophobic than the rest. When use a lipid as a dehydration adjuvant, most of the molecules can be absorbed in the most hydrophobic parts of the surface, thus increasing the density of surface hydrophobic packaging and increasing additionally its hydrophobicity. The driving force for the Absorption mechanism can be one of hydrophobic attraction. By On the other hand, some of the lipid molecules can be absorbed in less hydrophobic parts of the surface, with the oxygen in the head groups in contact with the less parts surface hydrophobic, possibly through interactions acid-base while hydrocarbon tails They point to the aqueous phase. The net result of this mechanism of absorption would be a conversion of the less hydrophobic parts of a surface in more hydrophobic ones. Both types of mechanisms, that is, one based on the hydrophobic interaction and the other based on acid-base interactions should help substantially increase surface hydrophobicity, approaching its contact angle at 90º, or exceeding 90º.

Los aceites de hidrocarburos ligeros usados como solventes para los lípidos pueden ser absorbidos también en la superficie del material particulado a ser deshidratado mediante interacción hidrófoba, y mejorar adicionalmente su hidrofobicidad. En efecto, las moléculas lipídicas pueden actuar como tensoctivos no iónicos y pueden ayudar a propagar los aceites de hidrocarburos ligeros en la superficie modificando las tensiones interfaciales implicadas. Las moléculas lipídicas deberían incrementar la tensión interfacial en el interfaz sólido/agua, como consecuencia de hacer la superficie más hidrófoba, causando al mismo tiempo una reducción de las tensiones interfaciales en los interfaces aceite/agua y sólido/aceite. La propagación mejorada del aceite de hidrocarburos ligeros debería contribuir a mejorar la hidrofobicidad de la superficie hasta cerca de 90º o superior a 90º. Además, todos los reactivos usados en la presente invención pueden servir también como agentes reductores de tensión superficial. Las tensiones superficiales de los lípidos, aceites de hidrocarburos y alcoholes de cadena corta son sustancialmente inferiores a la del agua. Su presencia en el interfaz aire-agua, en virtud de su hidrofobicidad, debería reducir la tensión superficial y, de esta manera, ayudar a reducir las humedades de la torta según la ecuación de Laplace.Light hydrocarbon oils used as Solvents for lipids can also be absorbed in the surface of the particulate material to be dehydrated by hydrophobic interaction, and further improve its hydrophobicity. Indeed, lipid molecules can act as non-surfactants. ionic and can help propagate hydrocarbon oils light on the surface modifying interfacial tensions involved Lipid molecules should increase tension interfacial in the solid / water interface, as a result of doing the more hydrophobic surface, causing at the same time a reduction of the interfacial tensions in the oil / water interfaces and solid / oil The improved spread of hydrocarbon oil Lightweight should contribute to improve the hydrophobicity of the surface up to about 90º or more than 90º. In addition, all reagents used in the present invention can also serve as surface tension reducing agents. Tensions surface lipids, hydrocarbon oils and alcohols Short chain are substantially inferior to water. its presence in the air-water interface, by virtue of its hydrophobicity, should reduce surface tension and, of this way, help reduce cake moisture according to the equation from Laplace.

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Procedimiento de ensayoTest procedure

Se usaron muchas muestras diferentes para los ensayos de deshidratación. Estas incluyeron sílice fina, arcilla caolín de Georgia central (60% más fina que 2 \mum), varias muestras de carbón de diferentes fuentes y concentrados minerales sulfurados. Un material hidrófilo, tal como sílice y caolín, fue hidrofobizado en dos etapas: primero usando un tensoactivo de HLB alto para convertir la superficie en moderadamente hidrófoba y, a continuación, usando un lípido para mejorar adicionalmente su hidrofobicidad. Debido a que los lípidos son insolubles en agua, estos fueron usados tras la disolución en solventes adecuados. Cuando los concentrados minerales sulfurados fueron recibidos desde el extranjero, estos se oxidaron superficialmente y se convirtieron en hidrófilos. Como un medio de regenerar las superficies hidrófobas frescas, fueron re-flotados usando un colector de tiol y metilisobutil carbinol (MIBC) como espumante. Esto era necesario porque que los lípidos no se absorben en superficies hidrófilas.Many different samples were used for dehydration tests. These included fine silica, clay Central Georgia kaolin (60% thinner than 2 µm), several carbon samples from different sources and mineral concentrates sulfurized A hydrophilic material, such as silica and kaolin, was hydrophobicized in two stages: first using an HLB surfactant high to make the surface moderately hydrophobic and, to then using a lipid to further improve your hydrophobicity Because lipids are insoluble in water, these were used after dissolution in suitable solvents. When sulphide mineral concentrates were received from abroad, these oxidized superficially and became in hydrophilic As a means of regenerating surfaces fresh hydrophobes, were re-floated using a thiol collector and methyl isobutyl carbinol (MIBC) as a foaming agent. This was necessary because lipids are not absorbed in hydrophilic surfaces

Algunas de las muestras de carbón fueron usadas tal como se recibieron. La mayoría de los ensayos fueron realizados, sin embargo, después de una re-flotación usando reactivos de flotación estándares, tales como queroseno y MIBC. Cuando una muestra se convertía en hidrófila debido al envejecimiento o a la oxidación superficial durante el transporte, fue molida en húmedo en un molino de bolas durante un corto periodo de tiempo para retirar los productos de oxidación y regenerar las superficies frescas, moderadamente hidrófilas. Los lípidos se absorben en la superficie y mejoran su hidrofobicidad. Para minimizar los problemas concernientes a la oxidación, algunos de los ensayos fueron realizados usando productos medio densos ásperos. Fueron triturados, pulverizados, molidos en húmedo en un molino de bolas, y sometidos a flotación usando queroseno y MIBC. El producto sometido a flotación fue colocado en un contenedor y fue agitado. Un volumen conocido de la suspensión acuosa fue retirado y transferido a un matraz Elenmeyer. Después de añadir cantidades conocidas de reactivo o reactivos, el matraz fue agitado a mano durante 2 minutos. La suspensión acuosa acondicionada fue vertida en un filtro para iniciar un ensayo de deshidratación. Después de un tiempo de ciclo de secado prefijado (normalmente 2 minutos), el producto fue retirado del filtro, fue secado en un horno durante la noche, y a continuación fue pesado para determinar la humedad de la torta. En cada ensayo, se registraron el tiempo de formación de la torta y el grosor de la torta. El tiempo de formación de la torta se define como el tiempo necesario para que la mayor parte del agua sea drenada y se forme una torta en un medio de filtrado. Para una filtración a vacío, se usó un embudo Buchner de 6,35 cm (2,5 pulgadas) de diámetro con un filtro poroso de vidrio de porosidad media. Cuando se deseaba realizar los ensayos a grosores de torta grandes, se extendió la altura del filtro Buchner. Para el filtrado a presión, se usó un filtro de presión de aire de 6,35 cm (2,5 pulgadas) de diámetro con un medio de tela. Estaba realizado en Plexiglas, de manera que el tiempo de formación de la torta pudiera ser determinado mediante la observación visual.Some of the carbon samples were used as received. Most of the trials were performed,  however, after a re-flotation using standard flotation reagents, such as kerosene and MIBC. When a sample became hydrophilic due to aging or surface oxidation during transport, it was wet milled in a ball mill for a short period of time to remove the oxidation products and regenerate the fresh, moderately hydrophilic surfaces. Lipids are they absorb on the surface and improve their hydrophobicity. For minimize problems concerning oxidation, some of the tests were performed using rough medium dense products. They were crushed, pulverized, wet ground in a mill balls, and subjected to flotation using kerosene and MIBC. The product Under flotation it was placed in a container and stirred. A known volume of the aqueous suspension was removed and transferred to an Elenmeyer flask. After adding quantities known reagent or reagents, the flask was shaken by hand for 2 minutes The conditioned aqueous suspension was poured into a filter to start a dehydration test. After a default drying cycle time (usually 2 minutes), the product was removed from the filter, dried in an oven during night, and then it was heavy to determine the humidity of the cake. In each trial, the formation time of the cake and the thickness of the cake. Cake formation time It is defined as the time needed for most of the water Drain and form a cake in a filter medium. For one vacuum filtration, a 6.35 cm Buchner funnel was used (2.5 inches) in diameter with a porous glass porous filter half. When you wanted to perform the cake thickness tests large, the height of the Buchner filter was extended. For filtering under pressure, a 6.35 cm (2.5 pressure air filter) was used inches) in diameter with a medium of cloth. It was done in Plexiglas, so that the cake formation time could Be determined by visual observation.

Ejemplos Examples Ejemplo 1Example 1

Una muestra de sílice fina de Tennessee fue molida en húmedo en un molino de bolas y fue tamizada para obtener una fracción de 0,074 mm x 0. Fue sometida a dos conjuntos de ensayos de filtrado en vacío, usando cantidades variables de un lípido (aceite de girasol) con y sin la primera etapa de hidrofobización. Se usó hidrocloruro de dodecilamonio en la cantidad de 0,2 kg/t (0,4 lb/ton) a pH 9,5 para la hidrofobización inicial. El aceite de girasol fue usado como una solución al 33,3% en diesel. Todos los ensayos fueron realizados usando un embudo Buchner de 6,35 cm (2,5 pulgadas) de diámetro a 1.143 cm (0,45 pulgadas) de grosor de torta, 2 minutos de tiempo de ciclo de secado y una presión de vacío de 635 mm (25 pulgadas) de Hg.A sample of fine silica from Tennessee was wet milled in a ball mill and was sifted to obtain a fraction of 0.074 mm x 0. It was subjected to two sets of vacuum filtration tests, using varying amounts of a lipid (sunflower oil) with and without the first stage of hydrophobicization Dodecylammonium hydrochloride was used in the 0.2 kg / t (0.4 lb / ton) at pH 9.5 for hydrophobicization initial. Sunflower oil was used as a 33.3% solution in diesel All trials were performed using a funnel. Buchner 6.35 cm (2.5 inches) in diameter to 1.143 cm (0.45 inches) of cake thickness, 2 minutes of cycle time drying and a vacuum pressure of 635 mm (25 inches) of Hg.

El ensayo de control realizado sin ningún reactivo proporcionó 21,2% en peso de humedad de la torta y 104 segundos de tiempo de formación de la torta, tal como se muestra en la Tabla 1. Cuando los ensayos fueron realizados usando aceite de girasol sin la etapa de hidrofobización inicial, tanto la humedad como el tiempo de formación de la torta se redujeron solo ligeramente. Estos descubrimientos sugieren que los lípidos no se absorben en la superficie de sílice hidrófila y, por lo tanto, no pueden trabajar como adyuvantes de deshidratación eficientes. Cuando los ensayos fueron realizados después de la etapa de hidrofobización inicial pero sin la segunda etapa de hidrofobización, la humedad de la torta se redujo a 15,3% y el tiempo de formación de la torta a 21 segundos.The control test performed without any reagent provided 21.2% by weight of cake moisture and 104 seconds of cake formation time, as shown in Table 1. When the tests were performed using oil Sunflower without the initial hydrophobicization stage, both moisture as the cake formation time was reduced only slightly. These findings suggest that lipids are not they absorb on the surface of hydrophilic silica and, therefore, do not They can work as efficient dehydration adjuvants. When the tests were performed after the stage of initial hydrophobicization but without the second stage of hydrophobicization, the humidity of the cake was reduced to 15.3% and the cake formation time to 21 seconds.

Cuando la muestra de sílice fue hidrofobizada en dos etapas, tal como se ha divulgado en la presente invención, se consiguieron reducciones sustanciales en la humedad de la torta. Por ejemplo, el procedimiento que implica una etapa de hidrofobización inicial usando 0,2 kg/t (0,4 lb/ton) de un tensoactivo de HLB alto (hidrocloruro de dodecilamonio) y una etapa de mejora de hidrofobicidad usando 1 kg/t (2 lb/ton) de aceite de girasol redujo la humedad de la torta de 21,2% a 6,2% y la formación de la torta de 104 segundos a 11 segundos.When the silica sample was hydrophobicized in Two stages, as disclosed in the present invention, are they got substantial reductions in cake moisture. By example, the procedure that involves a hydrophobicization stage initial using 0.2 kg / t (0.4 lb / ton) of a high HLB surfactant (dodecylammonium hydrochloride) and an improvement stage of hydrophobicity using 1 kg / t (2 lb / ton) of sunflower oil reduced the humidity of the cake from 21.2% to 6.2% and the formation of the cake of 104 seconds to 11 seconds.

TABLA 1TABLE 1 Efectos del uso de aceite de girasol como adyuvante de deshidratación para la filtración de una muestra de sílice de 0,074 mm x 0 a una presión de vacío de 635 mm (25 pulgadas) de HgEffects of the use of sunflower oil as an adjuvant dehydration for filtration of a sample of 0.074 mm x 0 silica at a vacuum pressure of 635 mm (25 inches) of Hg

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Los ensayos fueron realizados también con una muestra de sílice más fina (0,034 mm X 0). Un ensayo de control proporcionó una humedad de torta de 26,4% y un tiempo de formación de la torta de 161 segundos. Con un procedimiento de hidrofobización de etapa única usando 0,2 kg/t (0,4 lb/ton) de cloruro de dodecilamonio a pH 9,5, la humedad de la torta se redujo a 19,2% y el tiempo de formación de la torta a 26 segundos. Con el procedimiento de hidrofobización de dos etapas usando 0,2 kg/t (0,4 lb/ton) del tensoactivo de HLB alto en la primera etapa y 1 kg/t (2 lb/ton) de un lípido (aceite de girasol) en la segunda etapa, la humedad de la torta fue reducida sustancialmente a 8,9% y el tiempo de formación de la torta a 11 segundos.The tests were also performed with a finest silica sample (0.034 mm X 0). A control test provided a cake moisture of 26.4% and a formation time of the cake of 161 seconds. With a procedure of single stage hydrophobicization using 0.2 kg / t (0.4 lb / ton) of dodecylammonium chloride at pH 9.5, cake moisture was reduced to 19.2% and the cake formation time to 26 seconds. With the two-stage hydrophobicization procedure using 0.2 kg / t (0.4 lb / ton) of the HLB surfactant high in the first stage and 1 kg / t (2 lb / ton) of a lipid (sunflower oil) in the second stage, the Cake moisture was substantially reduced to 8.9% and the time of cake formation at 11 seconds.

Ejemplo 2Example 2

Las arcillas de caolín de alto brillo se producen mediante flotación inversa, es decir, las impurezas coloradas son hidrofobizadas mediante colectores apropiados y son separadas mediante flotación de la arcilla que permanece hidrófila. Normalmente, el producto es en forma de 25 a 35% de sólidos, y es deshidratado mediante filtración a vacío para obtener una torta que contiene una humedad de 50-55%. Parte de la torta de filtrado es secada térmicamente y a continuación es mezclada con la torta húmeda restante para reducir adicionalmente la humedad a un intervalo de 25 a 30%. En este ejemplo, se realizaron una serie de ensayos de filtración en una arcilla caolín de Georgia central (60% más fina que 2 \mum) para demostrar que el procedimiento de deshidratación, tal como se describe en la divulgación de la presente invención, puede deshidratar la arcilla mediante filtración a vacío a un nivel deseado sin secado térmico. Todos los ensayos fueron realizados usando un embudo Buchner de 6,35 cm (2,5 pulgadas) de diámetro a 635 mm (25 pulgadas) de Hg, 0,41 cm (0,16 pulgadas) de grosor de torta y 3 minutos de tiempo de ciclo de secado.The high gloss kaolin clays are produced by reverse flotation, that is, impurities colored are hydrophobicized by appropriate collectors and are separated by floating the clay that remains hydrophilic. Normally, the product is in the form of 25 to 35% solids, and is dehydrated by vacuum filtration to obtain a cake that It contains a humidity of 50-55%. Cake part of The filtrate is thermally dried and then mixed with the remaining wet cake to further reduce moisture to a 25-30% range. In this example, a series of filtration tests on a kaolin clay from central Georgia (60% finer than 2 µm) to show that the procedure of dehydration, as described in the disclosure of the present invention, you can dehydrate the clay by filtration  under vacuum at a desired level without thermal drying. All rehearsals were performed using a 6.35 cm (2.5 cm Buchner funnel) inches) in diameter at 635 mm (25 inches) Hg, 0.41 cm (0.16 inches) of cake thickness and 3 minutes of cycle time dried

Cuando el ensayo fue realizado sin ningún reactivo, no fue posible formar una torta incluso después de un tiempo de filtrado largo. Cuando se realizó un ensayo después de hidrofobizar la arcilla con 0,7 kg/t (1,4 lb/ton) de hidrocloruro de dodecilamonio a pH 9,3, la humedad se redujo a 32,3%. El tiempo de formación de la torta era de 13,4 minutos. Cuando la hidrofobicidad fue mejorada usando cantidades variables de aceite de girasol, la humedad se redujo además, tal como se muestra en la Tabla 2. A 1,5 kg/t (3 lb/ton) de aceite de girasol, el contenido de humedad se redujo a 22,4% y el tiempo de formación de la torta a 10,5 minutos. El lípido fue usado como una solución al 33% en aceite diesel.When the trial was conducted without any reagent, it was not possible to form a cake even after a long filtering time When a trial was performed after Hydrophobicize the clay with 0.7 kg / t (1.4 lb / ton) of hydrochloride of dodecylammonium at pH 9.3, the humidity was reduced to 32.3%. Time Cake formation was 13.4 minutes. When the hydrophobicity was improved using varying amounts of oil of sunflower, the humidity was also reduced, as shown in the Table 2. At 1.5 kg / t (3 lb / ton) of sunflower oil, the content of humidity was reduced to 22.4% and the cake formation time to 10.5 minutes The lipid was used as a 33% solution in diesel oil

TABLA 2TABLE 2 Efecto del uso de aceite de girasol en la deshidratación de arcilla caolín de Georgia centralEffect of the use of sunflower oil in the Central Georgia kaolin clay dehydration

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Ejemplo 3Example 3

Una muestra de carbón bituminoso de Blackwater Mine, Australia, fue sometida a una serie de ensayos de filtración a vacío en laboratorio. La muestra era un producto de flotación y fue recibida en forma de una suspensión acuosa. Debido a que los carbones bituminosos son hidrófobos naturales, los ensayos fueron realizados sin la hidrofobización inicial. Sin embargo, la reducción de humedad era relativamente pobre, mas probablemente debido a la oxidación superficial de la muestra durante el transporte. Como un medio de retirar el producto de oxidación de la superficie y recuperar, de esta manera, su hidrofobicidad, la muestra de carbón fue molida en húmedo durante 1,5 minutos y fue re-flotada usando un paquete de reactivo estándar (es decir, 0,5 kg/t (1 lb/ton) de queroseno como colector y 0,1 kg/t (2 lb/ton) de metilisobutilcarbinol (MIBC) como espumante). Puede considerarse que el procedimiento de molido y flotación es la primera etapa de hidrofobización divulgada en la presente invención.A sample of Blackwater bituminous coal Mine, Australia, underwent a series of filtration tests Vacuum in laboratory. The sample was a flotation product and It was received in the form of an aqueous suspension. Because the bituminous coals are natural hydrophobes, the tests were performed without initial hydrophobicization. However, the humidity reduction was relatively poor, more likely due to the surface oxidation of the sample during transport. As a means of removing the oxidation product from the surface and recover, in this way, its hydrophobicity, the coal sample was wet milled for 1.5 minutes and was re-floated using a standard reagent package (i.e. 0.5 kg / t (1 lb / ton) of kerosene as collector and 0.1 kg / t (2 lb / ton) of methyl isobutylcarbinol (MIBC) as a foaming agent). The milling and flotation procedure can be considered as the first hydrophobicization stage disclosed herein invention.

A continuación, el producto de flotación fue acondicionado durante dos minutos con varios reactivos que pueden incrementar adicionalmente su hidrofobicidad y, de esta manera, mejorar la deshidratación. Se usaron tres reactivos diferentes como reactivos de mejora de la hidrofobicidad y se compararon los resultados. Estos incluyen un lípido vegetal (aceite de soja), aceite diesel y mezclas de los dos. Después de la segunda etapa de hidrofobización, la muestra de carbón fue sometida a una serie de ensayos de filtración a vacío usando un embudo Buchner de 6,35 mm (2,5 pulgadas) de diámetro, a 635 mm (25 pulgadas) de Hg de presión de vacío, 1,14 cm (0,45 pulgadas) de grosor de torta y 2 minutos de tiempo de ciclo de secado. La Tabla 3 compara los resultados. Un ensayo de control, en el que no se empleó la segunda etapa de hidrofobización, proporcionó una humedad de la torta de 25,2%. Usando 0,5 kg/t (1 lb/ton) de aceite de soja en la segunda etapa de hidrofobización, la humedad se redujo a 20,2%. A dosificaciones más altas del reactivo, no se obtuvieron mejoras adicionales en la reducción de la humedad. El uso de aceite diesel en la segunda etapa de hidrofobización proporcionó resultados similares. Usando mezclas 1:2 de los dos aceites proporcionó grados mayores de reducciones de humedad. En este caso, las dosificaciones de reactivo proporcionadas en la primera columna de la Tabla 3 se refieren a las dosificaciones de aceite de soja (ingrediente activo) sólo, en vez de la suma de los dos aceites. Puede sugerirse, por lo tanto, que el comportamiento de 0,5 kg/t (1 lb/ton) de la mezcla debería compararse con el comportamiento de 1,5 kg/t (3 lb/ton) de aceite de girasol sólo o aceite diesel sólo. Obsérvese, sin embargo, que las mezclas de aceite de soja-aceite diesel superaron tanto al aceite de soja como al aceite de girasol individualmente incluso cuando se compararon en base a las cantidades totales de los reactivos usados en los experimentos de filtración. Por ejemplo, el uso de una mezcla de 0,5 kg/t (1 lb/ton) de aceite de soja y 1 kg/t (2 lb/ton) de aceite diesel proporcionó 17,1% de humedad, mientras que 1,5 kg/t (3 lb/ton) de aceite de soja sólo y aceite diesel sólo proporcionó 20,5 y 20,1% de humedad de la torta, respectivamente. De esta manera, existe un efecto sinergético usando la mezcla. La sinergia incrementó con dosificaciones crecientes de reactivo. Tal como se muestra en la Tabla 3, el incremento continuado en las dosificaciones de aceite de soja sólo y aceite de girasol sólo no redujo considerablemente la humedad de la torta, mientras que un incremento en las dosificaciones de las mezclas de aceite de soja-aceite diesel mejoró sustancialmente la reducción de la humedad. A 1,5 kg/t (3 lb/ton) de aceite de soja como ingrediente activo, la humedad de la torta se redujo a un valor tan bajo como 14,3%. Desde un punto de vista práctico, el aceite diesel es sustancialmente más barato que el aceite de soja; por lo tanto, puede considerarse el uso de aceite mineral como un facilitador de bajo costo, que puede mejorar considerablemente el comportamiento del lípido, es decir, el aceite de soja.Then the flotation product was conditioning for two minutes with several reagents that can further increase its hydrophobicity and, in this way, improve dehydration Three different reagents were used as hydrophobicity improvement reagents and the results. These include a vegetable lipid (soybean oil), Diesel oil and mixtures of the two. After the second stage of hydrophobicization, the carbon sample was subjected to a series of vacuum filtration tests using a 6.35 mm Buchner funnel (2.5 inches) in diameter, at 635 mm (25 inches) of Hg pressure vacuum, 1.14 cm (0.45 inches) cake thickness and 2 minutes of drying cycle time. Table 3 compares the results. A control test, in which the second stage of hydrophobicization, provided a cake moisture of 25.2%. Using 0.5 kg / t (1 lb / ton) of soybean oil in the second stage of hydrophobicization, the humidity was reduced to 20.2%. At more dosages high reagent, no additional improvements were obtained in the humidity reduction The use of diesel oil in the second hydrophobicization stage provided similar results. Using 1: 2 mixtures of the two oils provided higher degrees of humidity reductions In this case, the dosages of reagent provided in the first column of Table 3 is refer to the dosages of soybean oil (ingredient active) only, instead of the sum of the two oils. It can be suggested, therefore, that the behavior of 0.5 kg / t (1 lb / ton) of the mixture should be compared with the behavior of 1.5 kg / t (3 lb / ton) sunflower oil only or diesel oil only. Observe, however, that oil mixtures of soybean-diesel oil exceeded so much soybean oil as to sunflower oil individually even when compared based on total amounts of reagents used in the filtration experiments. For example, the use of a mixture of 0.5 kg / t (1 lb / ton) of soybean oil and 1 kg / t (2 lb / ton) of diesel oil provided 17.1% humidity, while 1.5 kg / t (3 lb / ton) soybean oil only and diesel oil only provided 20.5 and 20.1% cake moisture, respectively. This Thus, there is a synergistic effect using the mixture. Synergy increased with increasing dosages of reagent. As it shown in Table 3, the continued increase in Dosages of soybean oil only and sunflower oil only not considerably reduced the humidity of the cake, while a increase in the dosages of oil mixtures of soybean-diesel oil substantially improved the humidity reduction At 1.5 kg / t (3 lb / ton) of soybean oil As an active ingredient, cake moisture was reduced to a value as low as 14.3%. From a practical point of view, the oil diesel is substantially cheaper than soybean oil; for the therefore, the use of mineral oil can be considered as a low cost facilitator, which can greatly improve the lipid behavior, that is, soybean oil.

Las razones del efecto sinergético no están claras. Es posible que los triacilgliceroles presentes en el aceite de soja actúen como moléculas tensoactivas grandes con un grupo de cabeza (glicerol) y tres colas hidrocarbonadas. Debido a que son insolubles en agua, formarán grandes glóbulos en agua y actuarían como un aceite de hidrocarburos, justo como el aceite diesel. Cuando el aceite de soja y el aceite diesel se usan juntos, sin embargo, este último sirve como un solvente para los triacilgliceroles y ayuda a distribuirlos homogéneamente en la superficie de las partículas de carbón. Los triacilgliceroles pueden ser absorbidos en la superficie del carbón mediante interacción hidrófoba, y pueden mejorar su hidrofobicidad. Los ángulos de contacto pueden incrementarse hasta cerca de 90º o a más de 90º, lo que conduce a conseguir altos grados de reducción de humedad. Otra posible explicación puede ser que los triacilgliceroles presentes en el aceite de soja facilitan la propagación del aceite diesel en el carbón. Esto puede conseguirse si el tensoactivo puede reducir las tensiones superficiales en los interfaces aceite diesel/agua y aceite/carbón, mientras incrementa la tensión superficial en el interfaz sólido/agua. Los resultados netos de los dos posibles mecanismos son los mismos, es decir, la hidrofobicidad del carbón incrementa con el uso combinado de un lípido de origen vegetal y un aceite de hidrocarburos ligeros.The reasons for the synergistic effect are not clear. It is possible that the triacylglycerols present in the oil of soybeans act as large surfactant molecules with a group of head (glycerol) and three hydrocarbon tails. Because they are insoluble in water, form large blood cells in water and act like a hydrocarbon oil, just like diesel oil. When soybean oil and diesel oil are used together, without However, the latter serves as a solvent for triacylglycerols and helps distribute them homogeneously in the surface of the carbon particles. Triacylglycerols they can be absorbed on the surface of the coal by hydrophobic interaction, and can improve your hydrophobicity. The contact angles can be increased up to about 90º or more of 90º, which leads to achieve high degrees of reduction of humidity. Another possible explanation may be that Triacylglycerols present in soybean oil facilitate the Diesel oil spread in coal. This can be achieved if the surfactant can reduce surface tensions in the diesel oil / water and oil / coal interfaces, while increasing the surface tension in the solid / water interface. The results net of the two possible mechanisms are the same, that is, the Hydrophobicity of coal increases with the combined use of a lipid of vegetable origin and a light hydrocarbon oil.

TABLA 3TABLE 3 Efecto sinergético del uso de aceite de soja y aceite diesel para el filtrado en vacío de una muestra de carbón Blackwater (0,85 mm x 0)Synergistic effect of the use of soybean oil and oil diesel for vacuum filtration of a carbon sample Blackwater (0.85 mm x 0)

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Ejemplo 4Example 4

Una muestra de carbón grueso de Pittsburgh de un separador de medio denso fue pulverizada mediante una trituradora de mordaza y una trituradora de rodillo, y a continuación fue molida en húmedo en un molino de bolas. La ventaja de usar una muestra de carbón pulverizada fresca puede ser que se minimiza el efecto dañino de la oxidación de la superficie. El producto del molino de bolas fue tamizado a 0,5 mm, y el bajo flujo del tamiz fue sometido a flotación usando 0,5 kg/t (1 lb/ton) de queroseno y 0,1 kg/t (0,2 lb/ton) de MIBC. Puede considerarse que el procedimiento de flotación es la primera etapa de hidrofobización divulgada en la presente invención. El producto fue sometido a una segunda etapa de hidrofobización, en la que se usó un lípido (aceite de soja) como reactivo mejorador de hidrofobicidad. Debido a que los lípidos son insolubles en agua, puede ser beneficioso usarlos en conjunción con varios solventes. En este ejemplo, se usaron varios aceites de hidrocarburos ligeros y un alcohol de cadena corta. Los ensayos de filtración se realizaron usando un filtro de vacío de 6,35 cm (2,5 pulgadas), a 1,14 cm (0,45 pulgadas) de grosor de torta, 2 minutos de tiempo de ciclo de secado, y 635 mm (25 pulgadas) de grosor de torta. Los resultados se proporcionan en la Tabla 4. Con la muestra de carbón particular usada en este ejemplo, los aceites minerales proporcionaron mejores resultados que el butanol. El aceite de soja disuelve mejor el primero. Por otra parte, el butanol es soluble en agua, mientras que los aceites minerales no lo son. Por lo tanto, no está claro qué hace que el aceite de soja sea mejor solvente.A sample of thick Pittsburgh coal from a Dense medium separator was pulverized by a shredder of jaw and a roller crusher, and then it was ground wet in a ball mill. The advantage of using a sample of fresh pulverized coal may be minimizing the harmful effect of surface oxidation. The ball mill product was screened at 0.5 mm, and the low flow of the sieve was subjected to flotation using 0.5 kg / t (1 lb / ton) of kerosene and 0.1 kg / t (0.2 lb / ton) of MIBC. The procedure of flotation is the first stage of hydrophobicization disclosed in the present invention The product was subjected to a second stage of hydrophobicization, in which a lipid (soybean oil) was used as hydrophobicity improving reagent. Because the lipids are insoluble in water, it may be beneficial to use them in conjunction with Various solvents In this example, several oils of Light hydrocarbons and a short chain alcohol. The essays of Filtration was performed using a 6.35 cm (2.5 vacuum filter) inches), to 1.14 cm (0.45 inches) cake thickness, 2 minutes of drying cycle time, and 635 mm (25 inches) thick cake. The results are provided in Table 4. With the sample of particular carbon used in this example, mineral oils They provided better results than butanol. Soybean oil dissolve the first one better. On the other hand, butanol is soluble in water, while mineral oils are not. Thus, It is not clear what makes soybean oil better solvent.

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TABLA 4TABLE 4 Efectos del uso de aceite de soja como adyuvante de deshidratación en varios solventes en la filtración a vacío de una muestra de carbón Pittsburgh (0,5 mm x 0)Effects of the use of soybean oil as an adjuvant of dehydration in various solvents in vacuum filtration of a sample of Pittsburgh coal (0.5 mm x 0)

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Ejemplo 5Example 5

Un producto de flotación de Peak Downs Mine, Australia, fue recibido en forma de suspensión acuosa. La muestra se oxidó superficialmente durante el transporte. Por lo tanto, fue molida en húmedo en un molino de bolas durante 1,5 minutos y fue re-flotada usando 0,5 kg/t (1 lb/ton) de queroseno y 0,1 kg/t (0,2 lb/ton) de MIBC. El producto de flotación fue acondicionado con un lípido de origen animal (aceite de pescado) para mejorar su hidrofobicidad. El lípido se usó como un solución al 33,3% en aceite diesel. La muestra de carbón acondicionada fue sometida a una serie de ensayos de filtración a 200 kPa de presión de aire y 2 minutos de tiempo de ciclo de secado. Los resultados se proporcionan en la Tabla 5. A 0,64 cm (0,24 pulgadas) de grosor de torta y 2,5 kg/t (5 lb/ton) de aceite de pescado, la humedad se redujo de 23,4 a 9,4%, lo cual representa una reducción de humedad del 59,8%. A dosificaciones de reactivo más bajas y grosores de torta mayores, la reducción de humedad se hizo menos sustancial.A flotation product of Peak Downs Mine, Australia was received as an aqueous suspension. The sample it oxidized superficially during transport. Therefore it was wet milled in a ball mill for 1.5 minutes and it was re-floated using 0.5 kg / t (1 lb / ton) of kerosene and 0.1 kg / t (0.2 lb / ton) of MIBC. The flotation product was conditioning with a lipid of animal origin (fish oil) to improve its hydrophobicity. The lipid was used as a solution to 33.3% in diesel oil. The conditioned carbon sample was subjected to a series of filtration tests at 200 kPa pressure of air and 2 minutes of drying cycle time. The results are provided in Table 5. At 0.64 cm (0.24 inches) thick cake and 2.5 kg / t (5 lb / ton) of fish oil, moisture is reduced from 23.4 to 9.4%, which represents a reduction in humidity of 59.8%. At lower reagent dosages and thicknesses of older cake, moisture reduction became less substantial.

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TABLA 5TABLE 5 Efectos del uso de aceite de pescado en la filtración de una muestra de carbón (0,6 mm x 0) de Peak Downs Mine, Australia, a 200 kPa de presión de aireEffects of the use of fish oil in filtration of a sample of coal (0.6 mm x 0) from Peak Downs Mine, Australia, at 200 kPa air pressure

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Ejemplo 6Example 6

La Tabla 6 muestra los resultados de los ensayos de filtración a vacío realizados sobre una muestra de carbón Pittsburgh usando aceite de pescado como adyuvante de deshidratación. Se usó como una mezcla 1:2 en volumen con aceite diesel. La muestra de carbón era un producto medio denso, que fue pulverizada, molida en molino de bolas y tamizada a 0,5 mm. El bajo flujo del tamizado fue sometido a flotación usando 0,5 kg/t (1 lb/ton) de queroseno y 0,1 kg/t (0,2 lb/ton) de MIBC antes de la filtración. Los ensayos de filtración se realizaron usando un embudo Buchner de 6,35 cm (2,5 pulgadas) de diámetro, a 635 mm (25 pulgadas) de Hg de presión de vacío y 1,14 cm (0,45 pulgadas) de grosor de torta. A 1,5 kg/t (3 lb/ton) de aceite de pescado, la humedad se redujo de 28,2 a 15,4%.Table 6 shows the test results. vacuum filtration performed on a carbon sample Pittsburgh using fish oil as an adjuvant to dehydration It was used as a 1: 2 volume mixture with oil diesel. The carbon sample was a medium dense product, which was pulverized, ground in ball mill and sieved at 0.5 mm. The bass Screening flow was subjected to flotation using 0.5 kg / t (1 lb / ton) of kerosene and 0.1 kg / t (0.2 lb / ton) of MIBC before filtration. Filtration tests were performed using a Buchner funnel 6.35 cm (2.5 inches) in diameter, 635 mm (25 inches) of Hg vacuum pressure and 1.14 cm (0.45 inches) of cake thickness At 1.5 kg / t (3 lb / ton) of fish oil, the Humidity was reduced from 28.2 to 15.4%.

También se muestran en la tabla los ángulos de contacto de equilibrio de la muestra de carbón Pittsburgh tratada bajo diferentes condiciones de reactivo. En ausencia de reactivo, la muestra de carbón proporcionó un ángulo de contacto de solo 12º, lo cual debería generar presiones capilares relativamente altas y, por lo tanto, una humedad de torta alta. A 0,5 kg/t (1 lb/ton) de queroseno, el ángulo de contacto se incrementó a 44º. Según la ecuación de Laplace, el incremento en el ángulo de contacto de 12º a 44º debería reducir la presión capilar en 1,36 veces, lo cual puede ser responsable de la modesta reducción en la humedad de la torta de 28,2 a 24,9%. Estos resultados pueden considerarse como la consecuencia de la primera etapa de hidrofobización divulgada en la presente invención. En presencia de aceite de pescado, el ángulo de contacto incrementó a cerca de 90º, tal como se muestra en la Tabla 6. A 1 kg/t (2 lb/ton), incrementó a 86º, lo cual debería reducir la presión capilar en 14 veces, comparada con el caso del carbón no tratado. Dicha gran reducción en la presión capilar puede ser responsable de la reducción sustancial en humedad de 28,2 a 16,2%. Los resultados obtenidos después de acondicionar con aceite de pescado pueden ser considerados como la consecuencia de la segunda etapa de hidrofobización divulgada en la presente invención. La Tabla 6 muestra también las tensiones superficiales de los filtrados. La reducción en la tensión superficial con adición creciente de reactivo puede ser otro factor en la reducción observada en la humedad de la torta.The angles of equilibrium contact of the treated Pittsburgh coal sample under different reagent conditions. In the absence of reagent, the carbon sample provided a contact angle of only 12 °, which which should generate relatively high capillary pressures and, for Therefore, a high cake moisture. At 0.5 kg / t (1 lb / ton) of Kerosene, the contact angle was increased to 44 °. According to Laplace equation, the increase in the contact angle from 12º to 44º should reduce capillary pressure by 1.36 times, which can be responsible for the modest reduction in moisture of the cake of  28.2 to 24.9%. These results can be considered as the consequence of the first hydrophobicization stage disclosed in the present invention In the presence of fish oil, the angle of contact increased to about 90 °, as shown in the Table 6. At 1 kg / t (2 lb / ton), it increased to 86º, which should reduce capillary pressure 14 times, compared to the case of coal not treaty. This large reduction in capillary pressure can be responsible for the substantial reduction in humidity from 28.2 to 16.2%. The results obtained after conditioning with oil fish can be considered as the consequence of the second hydrophobicization step disclosed in the present invention. The Table 6 also shows the surface tensions of the filtered. The reduction in surface tension with addition Increasing reagent may be another factor in the reduction observed in the moisture of the cake.

TABLA 6TABLE 6 Efectos del queroseno y el aceite de pescado sobre el ángulo de contacto de una muestra de carbón Pittsburgh, tensión superficial del filtrado y humedad de la torta finalEffects of kerosene and fish oil on contact angle of a Pittsburgh coal sample, tension surface of the filtrate and moisture of the cake final

77

Ejemplo 7Example 7

Los diversos lípidos de orígenes vegetal y animal deberían trabajar con cualquier sólido moderadamente hidrófobo. Por lo tanto, los ensayos de filtración fueron realizados sobre un concentrado de zinc (esfalerita) (0,105 mm x 0) obtenido mediante flotación. La muestra fue recibida desde una mina de zinc en Europa. Sin embargo, se encontró que la muestra se oxidó superficialmente durante el suministro. Por lo tanto, la muestra fue re-flotada usando 0,05 kg/t (0,1 lb/ton) de isopropil xantato de sodio y 0,075 kg/t (0,15 lb/ton) de MIBC como un medio de regeneración de la superficie hidrófoba fresca. Los ensayos de filtración fueron realizados usando un filtro de presión de 6,35 cm (2,5 pulgadas) de diámetro, a una presión de aire de 100 kPa y 2 minutos de tiempo de ciclo de secado. Los ensayos fueron realizados a varias dosificaciones de un lípido (aceite de pescado) y grosor de la torta. Una parte en volumen del aceite de pescado fue mezclada con 2 partes de aceite diesel antes del uso. A 1,5 kg/t (3 lb/ton) de aceite de pescado, las reducciones de humedad fueron de 46, 43 y 41% a 0,51 (0,2), 0,76 (0,3) y 1,52 cm (0,6 pulgadas) de grosor de torta, respectivamente. A 2,5 kg/t (5 lb/ton), las reducciones de humedad no mejoraron mucho más.The various lipids of plant origin and animal should work with any solid moderately hydrophobe. Therefore, the filtration tests were made on a zinc concentrate (sphalerite) (0.105 mm x 0) obtained by flotation. The sample was received from a mine of zinc in Europe. However, it was found that the sample oxidized superficially during delivery. Therefore, the sample was re-floated using 0.05 kg / t (0.1 lb / ton) of isopropyl xanthate sodium and 0.075 kg / t (0.15 lb / ton) of MIBC as a means of regeneration of the fresh hydrophobic surface. The filtration tests were performed using a pressure filter 6.35 cm (2.5 inches) in diameter, at an air pressure of 100 kPa and 2 minutes of drying cycle time. Rehearsals were made at various dosages of a lipid (fish oil) and cake thickness. One part by volume of fish oil It was mixed with 2 parts of diesel oil before use. To 1.5 kg / t (3 lb / ton) of fish oil, moisture reductions were 46, 43 and 41% at 0.51 (0.2), 0.76 (0.3) and 1.52 cm (0.6 inches) of cake thickness, respectively. At 2.5 kg / t (5 lb / ton), moisture reductions did not improve much more.

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TABLA 7TABLE 7 Efectos del uso de aceite de pescado para la filtración de un concentrado de zinc a 100 kPa de presión de aireEffects of the use of fish oil for filtration of a zinc concentrate at 100 kPa pressure air

88

Ejemplo 8Example 8

Como otro ejemplo, se usó aceite de soja como adyuvante de deshidratación para un concentrado de cobre (calcopirita) (150 mm x 0). El lípido se usó como una solución al 33,3% en aceite diesel. La muestra era un producto de flotación, que se oxidó superficialmente durante el transporte. Como medio para regenerar las superficies hidrófobas, la muestra fue molida en húmedo en un molino de bolas y fue re-flotada usando 0,05 kg/t (0,1 lb/ton) de isopropil xantato de sodio y 55 g/t (50 g/ton) de MIBC. El producto de flotación fue sometido a ensayos de filtración a vacío usando un embudo Buchner de 6,35 cm (2,5 pulgadas), a 635 mm (25 pulgadas) de Hg y 2 minutos de tiempo de ciclo de secado. Los % de las reducciones de humedad fueron de 55, 43 y 43,4% a 0,38 (0,15), 0,76 (0,3) y 1,52 cm (0,6 pulgadas) de grosor de torta, respectivamente. Las adiciones de reactivo superiores a 1,5 kg/t (3 lb/ton) no aumentaron considerablemente la reducción de humedad. Estos resultados son comparables a los obtenidos en la planta usando un filtro de alta presión seguido por un secador térmico.As another example, soybean oil was used as dehydration adjuvant for a copper concentrate (chalcopyrite) (150 mm x 0). The lipid was used as a solution to 33.3% in diesel oil. The sample was a flotation product, which oxidized superficially during transport. As a means to regenerate hydrophobic surfaces, the sample was milled in wet in a ball mill and was re-floated using 0.05 kg / t (0.1 lb / ton) of sodium isopropyl xanthate and 55 g / t (50 g / ton) of MIBC. The flotation product was subjected to tests of vacuum filtration using a 6.35 cm (2.5 cm Buchner funnel) inches), to 635 mm (25 inches) of Hg and 2 minutes of drying cycle The% of moisture reductions were 55, 43 and 43.4% at 0.38 (0.15), 0.76 (0.3) and 1.62 cm (0.6 inches) of cake thickness, respectively. Reagent additions greater than 1.5 kg / t (3 lb / ton) did not significantly increase the humidity reduction These results are comparable to obtained at the plant using a high pressure filter followed by a thermal dryer

TABLA 8TABLE 8 Efectos del uso de aceite de soja para la filtración a vacío de un concentrado de cobreEffects of the use of soybean oil for filtration vacuum of a copper concentrate

99

Ejemplo 9Example 9

(No un ejemplo de la presente invención)(Not an example of this invention)

La Tabla 9 muestra un conjunto de ensayos de filtración a vacío realizados sobre una muestra de carbón bituminoso (0,6 mm x 0) de Elkview Mine, British Columbia, Canadá. La muestra fue recibida en forma de suspensión acuosa y fue usada tal como se recibió. Los ensayos se realizaron usando un embudo Buchner de 6,35 cm (2,5 pulgadas) de diámetro, a 635 mm (25 pulgadas) de Hg de presión de vacío, con 2 minutos de tiempo de ciclo de secado y 1,02 cm (0,4 pulgadas) de grosor de torta. Se usaron tres aceites vegetales diferentes como adyuvantes de deshidratación y se compararon los resultados. Estos aceites se usaron como soluciones al 10% en butanol. Tanto el aceite de sésamo como el aceite de cacahuete redujeron la humedad de la torta en aproximadamente el 50% a 1 kg/t (2 lb/ton) de adición de reactivoTable 9 shows a set of trials of vacuum filtration performed on a sample of bituminous coal  (0.6 mm x 0) from Elkview Mine, British Columbia, Canada. The sample It was received in the form of an aqueous suspension and was used as He received. The tests were performed using a 6.35 Buchner funnel cm (2.5 inches) in diameter, 635 mm (25 inches) Hg of vacuum pressure, with 2 minutes of drying cycle time and 1.02 cm (0.4 inch) cake thickness. Three oils were used different vegetables as dehydration adjuvants and it They compared the results. These oils were used as solutions 10% in butanol. Both sesame oil and oil peanut reduced cake moisture by approximately 50% at 1 kg / t (2 lb / ton) reagent addition

TABLA 9TABLE 9 Efectos del uso de aceites vegetales diferentes para la filtración a vacío de carbón ElkviewEffects of using different vegetable oils for Elkview coal vacuum filtration

1010

Ejemplo 10Example 10

Un producto de flotación (0,85 mm x 0) de Massey Coal Company, West Virginia, fue usado para ensayos de filtración, en los que se usó un filtro de presión de diámetro 6,35 cm (2,5 pulgadas), a 200 kPa de presión de aire y 2 minutos de tiempo de ciclo de secado. La muestra de carbón fue molida en húmedo en un molino de bolas durante 1,5 minutos y fue re-flotada usando 0,5 kg/t (1 lb/ton) de queroseno y 0,1 kg/t (0,2 lb/ton) de MIBC. Se usaron cantidades variables de aceite de coco a diferentes grosores de torta. Se usó como una mezcla 1:2 con aceite diesel. Las reducciones de humedad fueron de 64,7, 58,5 y 51,2% a 0,51 (0,2), 1,02 (0,4) y 2,03 cm (0,8 pulgadas) de grosor de torta, respectivamente.A flotation product (0.85 mm x 0) from Massey Coal Company, West Virginia, was used for filtration tests, in which a pressure filter with a diameter of 6.35 cm (2.5) was used inches), at 200 kPa of air pressure and 2 minutes of drying cycle The carbon sample was wet milled in a ball mill for 1.5 minutes and it was re-floated using 0.5 kg / t (1 lb / ton) of kerosene and 0.1 kg / t (0.2 lb / ton) of MIBC. Variable amounts of Coconut oil at different cake thicknesses. It was used as a 1: 2 mixture with diesel oil. The humidity reductions were 64.7, 58.5 and 51.2% at 0.51 (0.2), 1.02 (0.4) and 2.03 cm (0.8 inches)  of cake thickness, respectively.

TABLA 10TABLE 10 Efectos del uso de aceite de coco para la filtración de un carbón bituminoso a 200 kPa de presión de aireEffects of using coconut oil for filtration of a bituminous coal at 200 kPa pressure of air

11eleven

Ejemplo 11Example 11

Los adyuvantes de deshidratación divulgados en la presente invención trabajan bien con partículas hidrófobas. El talco es un mineral hidrófobo natural que se usa para una serie de aplicaciones incluyendo revestimiento de papel y retirada de materiales pegajosos de la pulpa de madera. La Tabla 11 muestra los resultados obtenidos en una serie de ensayos de filtración realizados usando aceite de girasol como adyuvante de deshidratación. El reactivo fue usado como una solución al 33,3% en aceite diesel. Los ensayos fueron realizados usando un filtro de presión de 6,35 cm (2,5 pulgadas) de diámetro, a 200 kPa de presión de aire y 2 minutos de tiempo de ciclo de secado. La muestra fue recibida de Luzenac América, y fue sometida a flotación usando 0,1 kg/t (0,2 lb/ton) de MIBC justo antes de la filtración. Se consiguieron reducciones de humedad mejores de 50% a 0,51 (0,2) y 1,02 cm (0,4 pulgadas) de grosor de torta. A 2,03 cm (0,8 pulgadas) de grosor de torta, la humedad se redujo de 28,4% a 16,3% usando 2,5 kg/t (5 lb/ton) de aceite de girasol.Dehydration adjuvants disclosed in The present invention work well with hydrophobic particles. He talc is a natural hydrophobic mineral that is used for a series of applications including paper coating and removal of Sticky wood pulp materials. Table 11 shows the results obtained in a series of filtration tests made using sunflower oil as an adjuvant of dehydration The reagent was used as a 33.3% solution in diesel oil The tests were performed using a filter of pressure of 6.35 cm (2.5 inches) in diameter, at 200 kPa pressure of air and 2 minutes of drying cycle time. The sample was received from Luzenac America, and was subjected to flotation using 0.1 kg / t (0.2 lb / ton) of MIBC just before filtration. Be achieved moisture reductions better than 50% to 0.51 (0.2) and 1.02 cm (0.4 inches) cake thickness. At 2.03 cm (0.8 inches) of cake thickness, the humidity was reduced from 28.4% to 16.3% using 2.5 kg / t (5 lb / ton) sunflower oil.

TABLA 11TABLE 11 Efectos del uso de aceite de girasol para la filtración de una muestra de talco (0,15 mm x 0) a 200 kPa de presión de aireEffects of the use of sunflower oil for filtration of a talc sample (0.15 mm x 0) at 200 kPa of  air pressure

1212

Ejemplo 12Example 12

En este ejemplo, un producto espiral claro fue molido en húmedo en un molino de bolas. Las fracciones más finas (0,85 mm x 0) fueron sometidas a flotación usando 0,5 kg/t (1 lb/ton) de queroseno y 0,1 kg/t (0,2 lb/ton) de MIBC como medio de hidrofobización inicial. La hidrofobicidad del producto de flotación fue mejorada usando un lípido de origen animal (manteca de cerdo) y, a continuación, fue sometido a ensayos de filtración. Se realizaron dos conjuntos de ensayos a 100 y 200 kPa de presión de aire. Se usaron cantidades variables del lípido como soluciones al 25% en aceite diesel. Los ensayos se realizaron usando un filtro de 6,35 cm (2,5 pulgadas) de diámetro a 2 minutos de tiempo de ciclo de secado. Tal como se muestra en la Tabla 12, el aceite de manteca de cerdo trabaja bien como adyuvante de deshidratación. La reducción de la humedad mejora con presión de aire y dosis de reactivo crecientes. Se obtuvieron reducciones de humedad de 50 a 60% a menor grosor de torta y a mayor presión de aire. Incluso con la torta más gruesa, se obtuvieron reducciones de humedad que se aproximaban al 50% a dosificaciones de reactivo más altas.In this example, a clear spiral product was wet ground in a ball mill. The finest fractions (0.85 mm x 0) were subjected to flotation using 0.5 kg / t (1 lb / ton) of kerosene and 0.1 kg / t (0.2 lb / ton) of MIBC as a means of initial hydrophobicization. The hydrophobicity of the flotation product was improved using an animal lipid (lard) and then underwent filtration tests. Be performed two sets of tests at 100 and 200 kPa pressure of air. Variable amounts of lipid were used as solutions to 25% in diesel oil. The tests were performed using a filter of 6.35 cm (2.5 inches) in diameter at 2 minutes of cycle time drying As shown in Table 12, butter oil Pork works well as a dehydration aid. The reduction of humidity improves with air pressure and reagent dose growing Moisture reductions of 50 to 60% at lower were obtained cake thickness and higher air pressure. Even with the cake more thick, moisture reductions were obtained that approximated the 50% at higher reagent dosages.

TABLA 12TABLE 12 Efectos del uso de aceite de manteca de cerdo para la filtración de una muestra de carbón Massy de 0,85 mm x 0 a 100 y 200 kPa de presión de aireEffects of the use of lard oil for filtration of a 0.85 mm x 0 Massy carbon sample at 100 and 200 kPa air pressure

1313

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Ejemplo 13Example 13

En este ejemplo, una parte en volumen de aceite de girasol fue mezclada con una parte de monooleato de sorbitán (Span 80) y cuatro partes de aceite diesel y se usó como adyuvante de deshidratación. El número HLB del monooleato de sorbitán es 4,3; por lo tanto, se mezcla bien con los otros dos componentes. Los ensayos de deshidratación se realizaron sobre una muestra de carbón bituminoso de Massey Coal Company, West Virginia. Era un producto medio denso, que fue fracturado, molido y tamizado para obtener una fracción de 0,6 mm x 0, que fue sometida a flotación usando 0,5 kg/t (1 lb/ton) de queroseno y 110 g/t (100 g/ton) de MIBC. Los ensayos de deshidratación se realizaron usando un filtro de presión de 6,35 cm (2,5 pulgadas) de diámetro, a 150 kPa de presión de aire, a 2 minutos de tiempo de ciclo de presión y 1,27 cm (0,5 pulgadas) de grosor de torta. Los ensayos se realizaron mediante dosificaciones de reactivo variables.In this example, a part by volume of oil of sunflower was mixed with a part of sorbitan monooleate (Span 80) and four parts of diesel oil and was used as an adjuvant dehydration The HLB number of sorbitan monooleate is 4.3; therefore, it mixes well with the other two components. The dehydration tests were performed on a carbon sample bituminous from Massey Coal Company, West Virginia. It was a product dense medium, which was fractured, ground and sieved to obtain a 0.6 mm fraction x 0, which was subjected to flotation using 0.5 kg / t (1 lb / ton) of kerosene and 110 g / t (100 g / ton) of MIBC. The dehydration tests were performed using a pressure filter 6.35 cm (2.5 inches) in diameter, at 150 kPa air pressure,  at 2 minutes of pressure cycle time and 1.27 cm (0.5 inches) of cake thickness. The tests were performed by Variable reagent dosages.

Los resultados obtenidos con la mezcla de aceite de girasol-monooleato de sorbitán fueron comparados con los obtenidos con sus componentes individuales. El aceite de girasol proporcionó resultados considerablemente inferiores a los obtenidos con monooleato de sorbitán. Sin embargo, los resultados obtenidos con una mezcla de los dos fueron comparables a los obtenidos con monooleato de sorbitán. Este descubrimiento sugiere que la mezcla de un lípido apropiado y un tensoactivo de HLB bajo proporciona un medio para reducir el costo de reactivo, ya que el primero es más barato que el último.The results obtained with the oil mixture of sunflower-sorbitan monooleate were compared with those obtained with their individual components. Oil sunflower provided considerably lower results than obtained with sorbitan monooleate. However, the results obtained with a mixture of the two were comparable to obtained with sorbitan monooleate. This discovery suggests that the mixture of an appropriate lipid and a low HLB surfactant provides a means to reduce the cost of reagent, since the First is cheaper than the last.

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TABLA 13TABLE 13 Efectos del uso de una mezcla aceite de girasol-monooleato de sorbitán para la filtración de una muestra de carbón bituminoso a 150 kPa de presión de aireEffects of using a mixture of oil sunflower-sorbitan monooleate for filtration of a sample of bituminous coal at 150 kPa pressure of air

1414

Ejemplo 14Example 14

Aunque los resultados obtenidos usando los adyuvantes de deshidratación divulgados en la presente invención produjeron resultados muy superiores a los obtenibles usando adyuvantes de deshidratación convencionales, su efectividad decrece con el grosor de torta creciente. Esto es probablemente un reflejo de la dificultad en el transporte de las moléculas de agua liberadas por los adyuvantes de deshidratación divulgados en la presente invención a través de la torta de filtrado. Una solución del problema puede ser aplicar una vibración mecánica a la torta de filtrado durante el tiempo de ciclo de secado. La Tabla 14 muestra los resultados obtenidos, con y sin el uso de vibración, cuando se usó aceite de girasol como adyuvante de deshidratación para la filtración de una muestra de carbón (0,6 mm x 0) de Virginia. El reactivo fue usado como una solución al 33,3% en aceite diesel. La muestra de carbón era un producto medio denso, que fue fracturado, molido y sometido a flotación usando 0,5 kg/t (1 lb/ton) de queroseno y 0,1 kg/t (0,2 lb/ton) de MIBC. Los experimentos de filtración fueron realizados usando un embudo Buchner de 6,35 cm (2,5 pulgadas) de diámetro, a 635 mm (25 pulgadas) de Hg de presión de vacío. Se colocó una sonda ultrasónica en la parte cónica del embudo Buchner durante el tiempo de ciclo de secado de 5 minutos. Cuando se aplicó la vibración sin el adyuvante de deshidratación, la humedad de la torta fue reducida de 22,6 a 19,2%. Cuando se usó 1 kg/t (2 lb/ton) del adyuvante de deshidratación en conjunción con la vibración, la humedad de la torta se redujo a 9,2%, a 1,02 cm (0,4 pulgadas) de grosor de la torta. A 2,5 kg/t (5 lb/ton), la humedad se redujo hasta el 7,7%.Although the results obtained using the dehydration adjuvants disclosed in the present invention produced results far superior to those obtainable using conventional dehydration adjuvants, their effectiveness decreases With the thickness of cake growing. This is probably a reflection. of the difficulty in transporting water molecules released by dehydration adjuvants disclosed in the present invention through the filter cake. A solution of the problem may be to apply a mechanical vibration to the cake of filtered during the drying cycle time. Table 14 shows the results obtained, with and without the use of vibration, when used sunflower oil as a dehydration aid for filtration of a carbon sample (0.6 mm x 0) from Virginia. He Reagent was used as a 33.3% solution in diesel oil. The coal sample was a medium dense product, which was fractured, ground and flotted using 0.5 kg / t (1 lb / ton) of kerosene and 0.1 kg / t (0.2 lb / ton) of MIBC. The experiments of filtration were performed using a 6.35 cm Buchner funnel (2.5 inches) in diameter, at 635 mm (25 inches) of Hg pressure of emptiness. An ultrasonic probe was placed in the conical part of the Buchner funnel during the drying cycle time of 5 minutes. When the vibration was applied without the dehydration adjuvant, the Cake moisture was reduced from 22.6 to 19.2%. When 1 was used kg / t (2 lb / ton) of the dehydration adjuvant in conjunction with the vibration, the humidity of the cake was reduced to 9.2%, to 1.02 cm (0.4 inches) cake thickness. At 2.5 kg / t (5 lb / ton), the Humidity was reduced to 7.7%.

TABLA 14TABLE 14 Efectos de la vibración sobre la filtración de un carbón Virginia usando aceite de girasol como adyuvante de deshidrataciónEffects of vibration on the filtration of a Virginia coal using sunflower oil as an adjuvant to dehydration

15fifteen

Ejemplo 15Example 15

Se usan varios tensoactivos para reducir la tensión superficial del agua que debe ser retirada mediante filtración. Según la ecuación de Laplace, esto debería reducir la presión del agua atrapada en los capilares presentes en una torta de filtrado y, de esta manera, debería ayudar a reducir la humedad de la torta residual. Debería notarse, sin embargo, que la mayor parte del agua es retirada fácilmente durante el tiempo de formación de la torta o a través de los capilares más grandes presentes en la torta. En este sentido, la cantidad del reactivo disuelto en la parte del agua que es retirada fácilmente puede considerarse como un desperdicio. Sería más económico añadir el reactivo después de que se haya formado una torta. Esto servirá como medio para añadir el reactivo cuando se necesita realmente.Several surfactants are used to reduce the surface tension of water that must be removed by filtration. According to the Laplace equation, this should reduce the water pressure trapped in the capillaries present in a cake of filtering and, in this way, should help reduce humidity of the residual cake. It should be noted, however, that the greatest part of the water is easily removed during the formation time of the cake or through the largest capillaries present in the cake. In this sense, the amount of reagent dissolved in the part of the water that is easily removed can be considered as a waste. It would be cheaper to add the reagent after A cake has formed. This will serve as a means to add the reagent when really needed.

En este ejemplo, se realizaron una serie de ensayos pulverizando butanol directamente sobre una torta de filtrado. Se añadió aproximadamente 1 kg/t (2 lb/ton) del reactivo inmediatamente después del tiempo de formación de la torta. La tensión superficial del butanol es de 20,6 mN/m a 20ºC, que es muy inferior a la del agua. Por lo tanto, el papel del butanol puede ser el de reducir la tensión superficial del agua atrapada en los capilares más finos. La muestra de carbón usada en este ejemplo era un producto medio denso Middle Fork, que fue triturado, molido y sometido a flotación usando 0,5 kg/t (1 lb) de queroseno y 0,075 kg/t (0,15 lb/ton) de MIBC. El producto de flotación fue acondicionado con cantidades variables de un lípido (aceite de girasol) previamente a la filtración. Los ensayos de filtración se realizaron usando un embudo Buchner de 6,35 cm (2,5 pulgadas) de diámetro, a 635 mm (25 pulgadas) de Hg de presión de vacío, 2 minutos de tiempo de ciclo de secado y 1,65 cm (0,45 pulgadas) de grosor de torta. Tal como se muestra en la Tabla 15, la técnica de pulverización redujo la humedad de la torta entre un 4 y un 5% más de los que se puede conseguir usando el lípido como reactivo mejorador de la hidrofobicidad. De esta manera, la técnica de usar lípidos y pulverización de butanol proporciona un medio de conseguir profundas reducciones de humedad. Cualquier otro reactivo reductor de la tensión superficial puede ser pulverizado en vez del butanol usado en este ejemplo. Debería tenerse cuidado, sin embargo, de no usar los tensoactivos que pueden amortiguar la hidrofobicidad de las partículas a deshidratar.In this example, a series of trials spraying butanol directly on a cake filtered out. Approximately 1 kg / t (2 lb / ton) of reagent was added immediately after the cake formation time. The surface tension of butanol is 20.6 mN / m at 20 ° C, which is very lower than that of water. Therefore, the role of butanol can be to reduce the surface tension of the water trapped in the thinner capillaries. The carbon sample used in this example was a middle dense middle fork product, which was crushed, ground and flotted using 0.5 kg / t (1 lb) of kerosene and 0.075 kg / t (0.15 lb / ton) of MIBC. The flotation product was conditioning with varying amounts of a lipid (oil from sunflower) prior to filtration. The filtration tests are performed using a 6.35 cm (2.5 inch) Buchner funnel of diameter, at 635 mm (25 inches) of Hg vacuum pressure, 2 minutes of drying cycle time and 1.65 cm (0.45 inches) of cake thickness As shown in Table 15, the technique of spraying reduced cake moisture between 4 and 5% more of which can be achieved using the lipid as a reagent hydrophobicity improver. In this way, the technique of using lipids and butanol spray provides a means of get deep moisture reductions. Any other reagent surface tension reducer can be sprayed instead of butanol used in this example. Care should be taken, however, of not using surfactants that can buffer hydrophobicity of the particles to be dehydrated.

TABLA 15TABLE 15 Efectos de combinar las técnicas de usar aceite de girasol y pulverización de butanol para conseguir profundas reducciones de humedad a 1,65 cm (0,45 pulgadas) de grosor de tortaEffects of combining the techniques of using oil sunflower and butanol spray to get deep moisture reductions to 1.65 cm (0.45 inches) thick cake

1616

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Ejemplo 16Example 16

Es el objetivo del presente ejemplo demostrar que combinando los procedimientos de usar un lípido para mejorar la hidrofobicidad y de pulverizar butanol para reducir la tensión superficial pueden conseguirse profundas reducciones de humedad a un gran grosor de torta. Los ensayos de filtración a vacío fueron realizados sobre una muestra de carbón bituminoso de Massey Coal Company, West Virginia, a un grosor de torta de 3,56 (1,4 pulgadas). La muestra de carbón era un producto medio denso, que fue triturado, molido y tamizado para obtener una fracción de 0,6 mm x 0. El bajo flujo del tamiz fue sometido a flotación usando 0,5 kg/t (1 lb/ton) de queroseno y 0,075 kg/t (0,15 lb/ton) de MIBC. Los ensayos de filtración fueron realizados usando un embudo Buchner de 6,35 cm (2,5 pulgadas) de diámetro, con una altura de 16,5 cm (6,5 pulgadas), a una presión de vacío de 635 mm (25 pulgadas) de Hg y un tiempo de ciclo de secado de 2 minutos. El ensayo de control, que fue realizado sobre el producto de flotación sin lípido ni pulverización de butanol, proporcionó una humedad de torta del 25,8%, tal como se muestra en la Tabla 16. A 1,5 kg/t (3 lb/ton) de aceite de girasol y 1 kg/t (2 lb/ton) de pulverización de butanol, la humedad de la torta se redujo de 25,8 a 13%.It is the objective of the present example to demonstrate that combining the procedures of using a lipid to improve the hydrophobicity and spraying butanol to reduce stress Superficial moisture reductions can be achieved at A big cake thickness. The vacuum filtration tests were made on a sample of bituminous coal from Massey Coal Company, West Virginia, at a cake thickness of 3.56 (1.4 inches). The carbon sample was a medium dense product, which was crushed, ground and sieved to obtain a fraction of 0.6 mm x 0. The low flow of the sieve was subjected to flotation using 0.5 kg / t (1 lb / ton) of kerosene and 0.075 kg / t (0.15 lb / ton) of MIBC. The Filtration tests were performed using a Buchner funnel of 6.35 cm (2.5 inches) in diameter, with a height of 16.5 cm (6.5 inches), at a vacuum pressure of 635 mm (25 inches) of Hg and a drying cycle time of 2 minutes. The control test, which  was performed on the flotation product without lipid or butanol spray, provided a cake moisture of 25.8%, as shown in Table 16. At 1.5 kg / t (3 lb / ton) of sunflower oil and 1 kg / t (2 lb / ton) of butanol spray, cake moisture was reduced from 25.8 to 13%.

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TABLA 16TABLE 16 Efectos de combinar las técnicas de usar aceite de girasol y pulverización de butanol para conseguir profundas reducciones de humedad a un grosor de torta de 3,56 cm (1,4 pulgadas)Effects of combining the techniques of using oil sunflower and butanol spray to get deep moisture reductions to a cake thickness of 3.56 cm (1.4 inches)

1717

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Ejemplo 17Example 17

Se realizó una observación bastante sorpresiva cuando se usaron iones de aluminio (Al^{3+}) en conjunción con los adyuvantes de deshidratación divulgados en la presente invención. Se ha descubierto que en presencia del coagulante bien conocido para las partículas cargadas negativamente, las cantidades de lípidos requeridas para conseguir las humedades de torta deseadas se redujeron considerablemente. La segunda columna y la tercera columna de la Tabla 17 comparan los resultados obtenidos usando o sin usar iones Al^{3+} antes de la filtración. En cada experimento, se acondicionó una suspensión acuosa de carbón en presencia de 0,01 kg/t (0,02 lb/ton) de cloruro de aluminio durante 2 minutos antes de añadir la cantidad deseada de aceite de girasol. La muestra de carbón era un producto medio denso de la planta de preparación de carbón Middle Fork, Virginia. Fue triturada, molida y tamizada para obtener una fracción de 0,6 mm x 0, que fue sometida a flotación usando 0,5 kg/t (1 lb/ton) de queroseno y 0,1 kg/t (0,2 lb/ton) de MIBC. El producto de flotación fue filtrado usando un filtro Buchner de 6,35 cm (2,5 pulgadas) de diámetro, a 1,70 cm (0,67 pulgadas) de grosor de torta y un tiempo de ciclo de secado de 5 minutos. Tal como se muestra, la humedad de torta conseguida usando ambos iones de Al^{3+} y un lípido (aceite de girasol) son muy inferiores a las del caso en el que se usa el último sólo. Consecuentemente, la cantidad de aceite de girasol requerida para conseguir un determinado nivel de humedad de torta se redujo sustancialmente en presencia de iones de Al^{3+}. Por ejemplo, se necesitaron 2,5 kg/t (5 lb/ton) de aceite de girasol para conseguir una humedad de la torta del 12,3% en ausencia de iones de Al^{3+}. En presencia de iones de Al^{3+}, sin embargo, solo se necesitaron 0,25 kg/t (0,5 lb/ton) de aceite de girasol para conseguir una humedad de torta del 12,6%. Cuando se pulverizó 1 kg/t (2 lb/ton) de butanol, la deshidratación se hizo todavía más efectiva: la cantidad de aceite de girasol requerida para conseguir una humedad de torta del 12,3% se redujo adicionalmente a 0,125 kgt (0,25 lb/ton), tal como se muestra en la tercera columna de la Tabla 16.A rather surprising observation was made when aluminum ions (Al 3+) were used in conjunction with dehydration adjuvants disclosed herein invention. It has been found that in the presence of the coagulant well known for negatively charged particles, quantities of lipids required to achieve cake moisture desired were greatly reduced. The second column and the third column of Table 17 compare the results obtained using or without using Al 3+ ions before filtration. In each experiment, an aqueous suspension of carbon was conditioned in presence of 0.01 kg / t (0.02 lb / ton) of aluminum chloride during 2 minutes before adding the desired amount of sunflower oil. The coal sample was a dense medium product of the plant coal preparation Middle Fork, Virginia. It was crushed, ground and screened to obtain a fraction of 0.6 mm x 0, which was subjected to flotation using 0.5 kg / t (1 lb / ton) of kerosene and 0.1 kg / t (0.2 lb / ton) of MIBC. The flotation product was filtered using a Buchner filter 6.35 cm (2.5 inches) in diameter, at 1.70 cm (0.67 inch) cake thickness and a drying cycle time 5 minutes As shown, the cake moisture achieved using both Al 3+ ions and a lipid (sunflower oil) are far inferior to those of the case in which the latter is used only. Consequently, the amount of sunflower oil required for getting a certain level of cake moisture was reduced substantially in the presence of Al 3+ ions. For example, it they needed 2.5 kg / t (5 lb / ton) of sunflower oil to get a cake moisture of 12.3% in the absence of Al 3+ ions. In the presence of Al 3+ ions, however, only they needed 0.25 kg / t (0.5 lb / ton) of sunflower oil to achieve a cake moisture of 12.6%. When 1 was sprayed kg / t (2 lb / ton) of butanol, dehydration became even more Effective: the amount of sunflower oil required to get a cake moisture of 12.3% was further reduced to 0.125 kgt (0.25 lb / ton), as shown in the third column of the Table 16.

La deshidratación se hizo todavía más eficiente cuando la torta de filtrado fue sometida a vibración durante el tiempo de ciclo de secado de 5 minutos. Tal como se muestra en la última columna de la Tabla 17, la humedad de la torta se redujo a 10,3% a 0,125 kg/t (0,25 lb/ton) de aceite de girasol. A mayores dosificaciones de aceite de girasol, se obtuvieron humedades de torta de un solo dígito. De esta manera, las combinaciones apropiadas de: i) usar los adyuvantes de deshidratación divulgados en la presente invención, ii) acondicionar la suspensión acuosa con cationes trivalentes (o divalentes), iii) pulverizar un agente o unos agentes reductores de tensión superficial apropiados durante el tiempo del ciclo de secado, y iv) aplicar vibración mecánica durante el tiempo de ciclo de secado, puede ayudar a conseguir profundos niveles de reducción de humedad usando pequeñas cantidades de lípidos como adyuvantes de deshidratación.Dehydration became even more efficient when the filter cake was subjected to vibration during the 5 minute drying cycle time. As shown in the last column of Table 17, the humidity of the cake was reduced to 10.3% at 0.125 kg / t (0.25 lb / ton) of sunflower oil. Older sunflower oil dosages, dampness of single digit cake. In this way, the combinations appropriate to: i) use the dehydration adjuvants disclosed in the present invention, ii) conditioning the aqueous suspension with trivalent (or divalent) cations, iii) spray an agent or appropriate surface tension reducing agents during the drying cycle time, and iv) apply mechanical vibration During the drying cycle time, it can help to get deep levels of moisture reduction using small amounts of lipids as dehydration adjuvants.

TABLA 17TABLE 17 Efectos de combinar las técnicas de usar aceite de girasol, iones Al^{3+}, pulverizar butanol y vibración para conseguir profundas reducciones de humedad a un grosor de torta de 1,70 cm (0,67 pulgadas)Effects of combining the techniques of using oil sunflower, Al 3+ ions, spray butanol and vibration to get deep moisture reductions to a cake thickness of 1.70 cm (0.67 inches)

1818

Claims (20)

1. Procedimiento de deshidratación de una suspensión acuosa de material particulado fino que es más pequeño que 2 mm de diámetro, cuyo procedimiento comprende las etapas de:1. Dehydration procedure of a aqueous suspension of fine particulate material that is smaller than 2 mm in diameter, whose procedure includes the stages from:
i) i)
convertir el material particulado fino en moderadamente hidrófobo incrementando su ángulo de contacto al intervalo de 25º a 60º en una etapa de hidrofobización inicial,convert fine particulate material into moderately hydrophobic increasing its contact angle to 25º to 60º interval in a hydrophobicization stage initial,
ii) ii)
añadir un lípido disuelto en un solvente apropiado o mezclas de solventes,add a lipid dissolved in an appropriate solvent or solvent mixtures,
iii) iii)
agitar la solución acuosa para permitir que las moléculas lipídicas sean absorbidas en la superficie del material moderamente hidrófobo, de manera que se mejore su hidrofobicidad y se incremente el ángulo de contacto por encima de 60º, y a continuaciónstir the aqueous solution to allow the lipid molecules are absorbed on the surface of the material moderately hydrophobic, so that its hydrophobicity is improved and the contact angle is increased above 60 °, and at continuation
iv) iv)
someter la suspensión acuosa acondicionada que contiene el material particulado, cuyo ángulo de contacto de agua ha sido incrementado, a un procedimiento mecánico de deshidratación adecuado.submit the conditioned aqueous suspension that Contains the particulate material, whose water contact angle has been increased, to a mechanical dehydration procedure suitable.
         \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
      
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la hidrofobización inicial en (i) se consigue usando colectores y tensoactivos apropiados.2. Method according to claim 1, in which the initial hydrophobicization in (i) is achieved using appropriate collectors and surfactants. 3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa de hidrofobización inicial (i) implica crear superficies frescas mediante pulverización y/o desgaste, cuando el material particulado fino a deshidratar es carbón u otro material hidrófobo natural.3. Method according to claim 1, in which the initial hydrophobicization stage (i) involves creating cool surfaces by spraying and / or wear, when the fine particulate material to dehydrate is coal or other material natural hydrophobic 4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el material particulado fino a deshidratar es un material cuya superficie se ha hecho menos hidrófoba debido al envejecimiento o a la oxidación superficial.4. Method according to claim 1, in that the fine particulate material to dehydrate is a material whose surface has become less hydrophobic due to aging or to surface oxidation. 5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el material particulado fino incluye minerales, carbón, pigmentos inorgánicos, plásticos, metales, polvos metálicos, ceniza volante y materiales biológicos.5. Method according to claim 1, in which the fine particulate material includes minerals, coal, inorganic pigments, plastics, metals, metal powders, ash Flyer and biological materials. 6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho procedimiento mecánico de deshidratación adecuado incluye filtración a vacío, filtración a presión, filtración centrífuga y centrifugación.6. Procedure according to any one of the previous claims, wherein said mechanical process suitable dehydration includes vacuum filtration, filtration at pressure, centrifugal filtration and centrifugation. 7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el lípido es seleccionado de entre varios aceites vegetales, aceites de plantas, aceites de pescado y de animales, grasas, esteroides y ceras.7. Procedure according to any one of the previous claims, wherein the lipid is selected from among various vegetable oils, plant oils, oils from fish and animals, fats, steroids and waxes. 8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el lípido se mezcla con un tensoactivo no iónico de número de balance hidrófilo-lipófilo inferior a 15.8. Procedure according to any one of the previous claims, wherein the lipid is mixed with a non-ionic surfactant balance number hydrophilic-lipophilic less than 15. 9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos solventes apropiados incluyen aceites de hidrocarburos ligeros, alcoholes de cadena corta y éteres.9. Procedure according to any one of the previous claims, wherein said appropriate solvents include light hydrocarbon oils, short chain alcohols and ethers. 10. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que dichos tensoactivos apropiados son tensoactivos de HLB alto, cuyas cabezas polares pueden interactuar con la superficie de los materiales particulados.10. Method according to claim 2, in wherein said appropriate surfactants are high HLB surfactants, whose polar heads can interact with the surface of the particulate materials 11. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que dichos colectores son tioles para metales y minerales sulfurados.11. Method according to claim 2, in which said collectors are thiols for metals and minerals sulfurized 12. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que dichos colectores son aceites de hidrocarburos cuando el material particulado es carbón u otra sustancia hidrófoba natural.12. Method according to claim 2, in which said collectors are hydrocarbon oils when the particulate material is carbon or other hydrophobic substance natural. 13. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se añade un electrolito o una mezcla de electrolitos seleccionados de entre sales de aniones y cationes monovalentes, divalentes y trivalentes después de la etapa de hidrofobización inicial (i) y antes de la etapa (ii), de manera que la cantidad de lípidos requerida para conseguir una humedad deseada del material particulado se reduce sustancialmente.13. Procedure according to any one of the previous claims, wherein an electrolyte or a mixture of electrolytes selected from anion salts and monovalent, divalent and trivalent cations after the stage of initial hydrophobicization (i) and before stage (ii), so that the amount of lipids required to achieve moisture Desired particulate material is substantially reduced. 14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que dichos electrolitos son las sales de los iones de aluminio.14. Method according to claim 13, in which said electrolytes are the salts of the ions of aluminum. 15. Procedimiento según la reivindicación 13 ó 14, en el que los reactivos usados en la etapa (i) y la etapa (ii) y dicho electrolito o mezcla de electrolitos pueden añadirse en una única etapa.15. Method according to claim 13 or 14, in which the reagents used in step (i) and step (ii) and said electrolyte or mixture of electrolytes can be added in a single stage 16. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el procedimiento mecánico de deshidratación adecuado es un procedimiento de filtración en el que la torta de filtrado es sometida a un medio vibrador apropiado, de manera que se consigue un mayor grado de reducción de humedad a un grosor de torta determinado.16. Procedure according to any one of the claims 1 to 12, wherein the mechanical method of proper dehydration is a filtration procedure in which the filter cake is subjected to an appropriate vibrating means, of so that a greater degree of moisture reduction is achieved at a cake thickness determined.
         \newpage\ newpage
      
17. Procedimiento según la reivindicación 16, en el que los medios vibradores apropiados incluyen medios ultrasónicos, mecánicos y acústicos.17. Method according to claim 16, in which appropriate vibrating means include means ultrasonic, mechanical and acoustic. 18. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el procedimiento mecánico de deshidratación adecuado es un procedimiento de filtración en el que se añade un reactivo reductor de tensión superficial adecuado a la torta de filtrado, en forma de neblina fina o pulverización, de manera que se consigue un mayor nivel de reducción de humedad a un grosor de torta determinado.18. Procedure according to any one of the claims 1 to 12, wherein the mechanical method of proper dehydration is a filtration procedure in which a suitable surface tension reducing reagent is added to the filter cake, in the form of fine mist or spray, of so that a higher level of moisture reduction is achieved at a cake thickness determined. 19. Procedimiento según la reivindicación 18, en el que el agente reductor de tensión superficial adecuado es seleccionado de entre alcoholes de cadena corta, aceites de hidrocarburos ligeros y tensoactivos apropiados.19. Method according to claim 18, in that the appropriate surface tension reducing agent is selected from among short chain alcohols, oils appropriate light hydrocarbons and surfactants. 20. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, en el que el procedimiento mecánico de deshidratación adecuado es un procedimiento de filtración en el que se añade un reactivo reductor de tensión superficial adecuado a la torta de filtrado, en forma de neblina fina o pulverización, y al mismo tiempo, la torta de filtrado es sometida a un medio vibrador apropiado, de manera que se consigue una reducción sustancial de humedad a un gran grosor de torta usando cantidades mínimas de reactivos.20. Procedure according to any one of the claims 13 to 15, wherein the mechanical method of proper dehydration is a filtration procedure in which a suitable surface tension reducing reagent is added to the filter cake, in the form of fine mist or spray, and when at the same time, the filter cake is subjected to a vibrating medium appropriate, so that a substantial reduction of moisture to a large cake thickness using minimal amounts of reagents
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