ES2625102T3

ES2625102T3 - Melaza invertida tratada en condiciones alcalinas como agente dispersivo para suspensiones minerales

Info

Publication number: ES2625102T3
Application number: ES13004985.1T
Authority: ES
Inventors: Thomas Haack; Hugo Olivares; Pedro Gallegos
Original assignee: Sika Technology AG
Current assignee: Sika Technology AG
Priority date: 2013-10-18
Filing date: 2013-10-18
Publication date: 2017-07-18
Anticipated expiration: 2033-10-18
Also published as: US9981875B2; US20160347660A1; WO2015055725A1; EP2862625A1; EP2862625B1; PL2862625T3

Abstract

Una utilización de una melaza modificada como agente dispersivo para suspensiones minerales, en la que una proporción ponderal de partículas de materiales sólidos con un tamaño de partículas < 100 μm en la suspensión mineral es de por lo menos 50 % en peso y en la que la melaza modificada es obtenible por medio de un procedimiento que abarca las etapas de: a) invertir una melaza y/o poner a disposición una melaza invertida b) convertir químicamente la melaza invertida con unos álcalis.

Description

DESCRIPCION

Melaza invertida tratada en condiciones alcalinas como agente dispersivo para suspensiones minerales

Sector tecnico

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El invento se refiere a la utilizacion de una melaza modificada como agente dispersivo para suspensiones minerales. Ademas, el invento se refiere a un procedimiento para la produccion de una suspension mineral, a una correspondiente suspension mineral asf como a los cuerpos moldeados obtenibles a partir de ella.

10 Estado de la tecnica

Las suspensiones son unas mezclas heterogeneas de sustancias, que comprenden un lfquido con unas partfculas de materiales solidos dispersadas en el. Con el fin de estabilizar suspensiones o influir deliberadamente sobre sus propiedades, se emplean usualmente unos denominados agentes dispersivos.

Un ejemplo de suspensiones lo constituyen unas composiciones de agentes aglutinantes minerales elaborables, 15 amasadas con agua, p.ej. unas composiciones de morteros u hormigones. Estas son tratadas usualmente con agentes dispersivos, con el fin de mejorar la elaborabilidad o disminuir el consumo de agua. Unos conocidos agentes dispersivos para composiciones de agentes aglutinantes minerales son, entre otros, unos policarboxilato-eteres, lignosulfonatos, condensados de naftaleno, sulfonato y formaldehndo, sacaridos y otras sustancias similares.

Otros ejemplos de una suspension son los denominados relaves o residuos de tratamiento. Estos son unos residuos 20 de roca de grano fino en forma de suspensiones espesas, que quedan remanentes al realizar el beneficio de menas, despues de que las menas interesantes hubieron sido separadas de la roca. Los relaves son transportados desde las minas o respectivamente desde los centros de tratamiento de menas a unos grandes centros de almacenamiento (p.ej. unas pilas instaladas artificialmente) y son almacenados allr En tal caso los relaves son enriquecidos en unas centros concentradores hasta llegar a un contenido de materiales solidos de 45 %, a fin de ser conducidos 25 ulteriormente a los centros de almacenamiento con ayuda de unas potentes bombas. Es importante que estos relaves tengan, por un lado, un buen comportamiento de fluidez con el fin de poder ser bombeados como un lfquido no Newtoniano. Por otro lado, los relaves no deben ser en lo posible demasiado lfquidos, para que estos no fluyan fuera de la pila colectora a traves del dique lfmite. Ademas de ello sena muy ventajoso poder concentrar aun mas los relaves con el fin de ahorrar mas cantidad de agua, lo cual es particularmente relevante en regiones en las que reina 30 una escasez de agua o el agua es muy cara. A causa de la viscosidad creciente exponencialmente de los relaves esto, sin embargo, apenas es posible en el momento actual.

El documento de solicitud de patente internacional WO 02/083592 A1 (de Betzdearborn Inc.) describe en este contexto diferentes polfmeros, p.ej. unos poli(metacrilatos), como agentes modificadores de la viscosidad para los relaves. Estos, sin embargo, en atencion a la problematica precedentemente mencionada, no son capaces de 35 convencer completamente.

Muchos de los agentes dispersivos hoy en dfa empleados se basan, ademas de ello, en unas materias primas que se obtienen a partir del petroleo. Por motivos ecologicos y economicos, estan ganando importancia crecientemente los agentes dispersivos constituidos sobre la base de materias primas renovables o de productos secundarios de procesos industriales.

40 El documento WO 2005/110941 A1 (de Australian Industrial Additives) divulga p.ej. la utilizacion de una melaza degradada qmmicamente como agente dispersivo o como agente auxiliar de molienda.

A partir del documento de patente europea EP 2559675 A1 se conoce una sacarosa invertida enzimaticamente como agente dispersivo. El documento EP 2159203 divulga unos agentes dispersivos para composiciones de hormigones, que comprenden un polfmero y un agente fluidificador o fundente.

45 Sigue subsistiendo sin embargo todavfa una necesidad de agentes dispersivos nuevos o alternativos, que en lo posible proporcionen un buen efecto dispersante en suspensiones minerales con unas composiciones diversas o independientemente de la respectiva finalidad de utilizacion.

Exposicion del invento

Es mision del presente invento, por lo tanto, poner a disposicion un agente dispersivo para su utilizacion en 50 suspensiones minerales. El agente dispersivo debe ser eficaz particularmente de manera independiente de la respectiva composicion de la suspension mineral y ser producible del modo mas barato que sea posible. Especialmente, el agente dispersivo debe desarrollar en unas composiciones de agentes aglutinantes minerales, p.ej. en unas composiciones de agentes aglutinantes que fraguan hidraulicamente, un buen efecto dispersante o

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respectivamente fluidificador, que se conserve durante un penodo de tiempo prolongado, en particular sin retrasar demasiado grandemente en tal caso el endurecimiento de la composicion de agente aglutinante. Asimismo, el agente dispersivo debe ser apropiado para la fluidificacion de suspensiones de grano fino, p.ej. en forma de relaves, con un contenido de materiales solidos lo mas alto que sea posible.

De manera sorprendente se encontro que esto se puede conseguir mediante la utilizacion de una melaza modificada como agente dispersivo de acuerdo con la reivindicacion principal 1. El nucleo del invento es, segun esto, la utilizacion de una melaza modificada o respectivamente de una melaza invertida tratada en condiciones alcalinas.

Una melaza es un producto residual o respectivamente secundario de la produccion de azucar a partir de cana de azucar, remolachas azucareras o mijo de azucar. La melaza modificada de acuerdo con el presente invento conduce a unas propiedades dispersivas inequvocamente mejoradas en las mas diferentes suspensiones minerales, tal como p.ej. en composiciones de agentes aglutinantes minerales o en relaves.

En el caso de la utilizacion de la melaza modificada como agente dispersivo en composiciones de agentes aglutinantes minerales, particularmente en composiciones de cementos, se pueden producir, sin otros agentes aditivos, unas composiciones de agentes aglutinantes, que tienen una elaborabilidad casi constante durante un penodo de tiempo prolongado, y a pesar de todo se endurecen con relativa rapidez.

El agente dispersivo conforme al invento hace uso, ademas de ello, de unos materiales de partida disponibles con facilidad y favorables, que resultan, entre otras cosas, como productos secundarios o residuales en la produccion de azucar. Esto es correspondientemente ahorrativo de recursos naturales.

Otros aspectos del presente son un procedimiento para la produccion de una suspension mineral asf como unas correspondientes suspensiones, que contienen el agente dispersivo utilizado conforme al invento.

Otras formas ventajosas de realizacion del invento se establecen a partir de las reivindicaciones secundarias.

Vias para la realizacion del invento

De acuerdo con un primer aspecto, el presente invento se refiere a la utilizacion de una melaza modificada como agente dispersivo para suspensiones minerales, siendo por lo menos de 50 % en peso una proporcion ponderal de partfculas de materiales solidos con un tamano de partfculas <100 pm en la suspension mineral y siendo obtenible la melaza modificada mediante un procedimiento que comprende las etapas de:

a) invertir una melaza y/o poner a disposicion una melaza invertida

b) convertir qmmicamente la melaza invertida con unos alcalis.

La etapa b) se lleva a cabo en tal caso particularmente despues de la etapa a).

El concepto de "suspension mineral" representa en el presente contexto una suspension que comprende un lfquido, particularmente agua, asf como un gran numero de partfculas minerales suspendidas en ella por lo menos parcialmente. La suspension se puede designar tambien como una suspension espesa o en el idioma ingles como "slurry". El concepto abarca explfcitamente tambien unas composiciones de agentes aglutinantes minerales amasadas con agua, p.ej. unas composiciones de morteros u hormigones, que se presentan particularmente en un estado capaz de fluir o pastoso. La suspension mineral tiene particularmente un contenido de materiales solidos de por lo menos 25 % en peso, particularmente de por lo menos de 30 % en peso, preferiblemente de 50 - 95 % en peso, ventajosamente de 60 - 90 % en peso, especialmente de 70 - 85 % en peso, referido al peso total de la suspension.

Una melaza resulta como producto secundario en la produccion de azucar a partir de cana de azucar, remolachas azucareras o mijo de azucar. Una melaza, segun sea su procedencia, contiene tfpicamente 30 - 65 % en peso de sacarosa. La sacarosa constituye en tal caso el componente principal o el componente con la mayor proporcion ponderal de la melaza. Junto a esto se presentan en la melaza tambien acidos organicos, vitaminas y/o sustancias minerales. Una melaza esta disponible en grandes cantidades como producto secundario o residual y es una fuente favorable para la produccion de agentes dispersivos para suspensiones minerales.

Se ha manifestado como especialmente ventajosa en el presente contexto una melaza procedente de cana de azucar, remolachas azucareras y/o mijo de azucar. Preferiblemente, en el presente invento se utiliza una melaza de cana de azucar. Sin embargo, en principio se pueden emplear tambien otras melazas.

Por el concepto de "inversion de una melaza" ha de entenderse el desdoblamiento enzimatico o la hidrolisis, enzimatico/a o catalizado/a por un acido de los sacaridos presentes en la melaza, para formar los monosacaridos azucar de fruta (fructosa) y azucar de uva (glucosa). La melaza invertida contiene los monosacaridos fructosa y

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glucosa, particularmente con una proporcion molar de fructosa : glucosa de 40 : 60 - 60 : 40 o 45 : 55 - 55 : 45, especialmente en las mismas proporciones molares.

La inversion preferida en el presente invento es la inversion enzimatica. En este caso, la melaza invertida contiene, junto a los monosacaridos, particularmente tambien la enzima utilizada y/o sus fragmentos.

En el caso de la inversion enzimatica se emplea como enzima particularmente una invertasa. Con otras palabras, la melaza invertida enzimaticamente es particularmente una melaza invertida mediante una invertasa. Una invertasa es clasificada con el numero EC (= Enzyme Commission Number) 3.2.1.26 y pertenece a la categona de las glicosidasas. Otras denominaciones para una invertasa son p-fructofuranosidasa, sacarasa o invertina.

Unas apropiadas temperaturas para la inversion enzimatica de una melaza se situan particularmente en el intervalo de 20 - 80°C, preferiblemente de 30 - 70°C, especialmente de 55 - 65°C. Ademas, la melaza que se ha de invertir es invertida ventajosamente a un pH de 4 - 7, particularmente de 4,5 - 6,5. En tales condiciones se consigue una conversion optima de la melaza con una proporcion minima de una enzima, lo cual es ventajoso por motivos economicos.

Sin embargo, en principio son posibles tambien otras condiciones. A unas temperaturas situadas por encima de 80°C y/o con unos valores del pH < 3 o > 9 existe el peligro de la desnaturalizacion por lo menos parcial de las enzimas, lo cual aumenta en ciertas circunstancias la proporcion de productos secundarios indeseados en la melaza invertida.

Correspondientemente, la melaza invertida enzimaticamente, que se utiliza, es preferiblemente una melaza que ha sido invertida a una temperatura de 20 - 80°C, particularmente de 30 - 70°C, especialmente de 55 - 65°C, y/o a un pH de 4 - 7, particularmente de 4,5 - 6,5.

La enzima o respectivamente invertasa utilizada tiene por ejemplo una actividad comprendida en el intervalo de 100,000 - 300,000 S.U., preferiblemente de 180,000 - 220,000 S.U., especialmente de 200,000 S.U.. 1 S.U. (acronimo de Sumner Unit = unidad de Sumner) se define en este caso como la cantidad de enzima que pone en libertad, en el transcurso de 5 minutos, a una temperatura de 20°C y a un pH de 4,7, 1 mg de sacarosa invertida a partir de 6 ml de una solucion al 5,4 % de sacarosa.

Una concentracion de la invertasa, particularmente con una actividad de 100,000 - 300,000 S.U., es ventajosamente de 30 a 80 ppm (partes por millon), preferiblemente 40 a 60 ppm, partes en peso de invertasa por cada parte en peso de sacarosa que ha de ser invertida, que esta presente en la melaza. En el caso de invertasas con actividades mas pequenas, la concentracion puede correspondientemente ser elevada y en el caso de invertasas con actividades mas altas, puede ser reducida correspondientemente.

La melaza que ha de ser invertida es incubada en la etapa a) particularmente durante 0,5 hasta 15 horas, preferiblemente durante 1 hasta 12 horas.

La inversion conforme al invento de la melaza puede efectuarse fundamentalmente tambien mediante una hidrolisis catalizada por un acido. Para la hidrolisis catalizada por un acido, la solucion, mediante la adicion de un acido, es reducida a un apropiado valor del pH. Para esto, el valor del pH de la melaza, que tfpicamente es aproximadamente un pH de 7, es reducido, mediante introduccion con agitacion de p.ej. acido sulfurico (al 0,5 hasta 5 % en peso, preferiblemente al 1 hasta 3 % en peso, de modo sumamente preferido al 2 % en peso, en H2O), a un valor del pH de 1 hasta 4, preferiblemente de 2 hasta 3. A continuacion la melaza acidificada es incubada durante un penodo de tiempo de 2 hasta 8 horas, preferiblemente de 3 hasta 6 horas, de manera sumamente preferida durante 4,5 horas.

Una melaza invertida enzimaticamente y una melaza catalizada por un acido son qmmicamente diferentes. En comparacion con la melaza invertida enzimaticamente, la melaza catalizada por un acido contiene particularmente un gran numero de productos secundarios adicionales que, entre otras cosas, se forman mediante la reaccion del acido con los otros componentes de la melaza (p.ej. acidos organicos, vitaminas, etc.). De tales productos secundarios se encuentran solamente pocos o incluso ninguno en una melaza invertida enzimaticamente, a causa de la alta selectividad de las enzimas. Los productos secundarios pueden repercutir negativamente en ciertas circunstancias en el caso de determinados usos.

Antes de la inversion o antes de la etapa a), la melaza es diluida preferiblemente con 0,2 hasta 0,8, preferiblemente a 0,5 hasta 0,7 partes en peso de agua por cada parte en peso de melaza. De esta manera se consigue una inversion efectiva.

La inversion en la etapa a) es prolongada particularmente durante tanto tiempo hasta que se alcance un grado de transformacion de por lo menos 50 %, particularmente de por lo menos 60 %, preferiblemente de por lo menos 75 %, mas preferiblemente de por lo menos 90 %, todavfa mas preferiblemente de por lo menos 95 %. El grado de

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transformacion indica en este contexto la relacion de la cantidad de sacarosa invertida a la cantidad de la sacarosa que estaba presente originalmente en la melaza.

La evolucion de la reaccion de inversion o el grado de conversion qmmica de la sacarosa se puede vigilar p.ej. mediante una espectroscopia de infrarrojos con transformacion de Fourier con ayuda de la banda de sacarosa a 984 cm-1. A partir de esto se puede determinar directamente el grado de transformacion. Esta tecnica es conocida por un experto.

Una relacion ponderal de sacarosa invertida a sacarosa no invertida en la melaza invertida es ventajosamente de por lo menos 1, particularmente de por lo menos 3, especialmente de por lo menos 5, de manera especialmente preferida de por lo menos 10 o 20, Esto es valido particularmente de una manera independiente de la modalidad de la inversion.

La melaza invertida empleada en la etapa b) tiene ventajosamente un contenido de materiales solidos de 30 hasta 70, preferiblemente de 40 hasta 60 por ciento en peso. El contenido de materiales solidos puede ser ajustado de una manera de por sf conocida mediante dilucion (p.ej. mediante adicion de agua) o aumento de la concentracion (p.ej. mediante evaporacion del agua en exceso).

Durante la etapa b) la melaza invertida es convertida qmmicamente con alcalis. La expresion "alcalis" representa en el presente contexto particularmente unas sustancias que forman con agua unas soluciones alcalinas, o unas sustancias que, en el caso de que se anada una solucion acuosa, son capaces de elevar el valor del pH de la solucion.

En el caso de soluciones alcalinas, la concentracion de iones de OH- supera a la de los iones de H3O+, o el valor del pH de la solucion alcalina es mayor que 7.

La conversion qmmica de la melaza invertida en la etapa b) se efectua de tal manera que se oxida por lo menos una parte de los monosacaridos presentes en la melaza invertida. La conversion qmmica en la etapa b) se diferencia por lo tanto de una mera modificacion del valor del pH mediante unos alcalis.

En este caso, particularmente los grupos de aldehudos y/o los grupos HO terminales primarios de los monosacaridos reductores presentes en la melaza invertida (p.ej. glucosa y fructosa) son oxidados para dar grupos de acidos y transpuestos en reacciones sucesivas, resultando unos fragmentos oxidados. Correspondientemente, la melaza invertida convertida qmmicamente en condiciones alcalinas contiene particularmente acidos de azucares o acidos polihidroxicarboxflicos de C1 hasta C6, por ejemplo acido gluconico y acido cttrico. Por lo demas hay que partir del hecho de que son modificados qmmicamente por el tratamiento alcalino tambien otros componentes de la melaza invertida. Correspondientemente, una melaza invertida que ha sido convertida qmmicamente en condiciones alcalinas constituye una mezcla compleja de diferentes sustancias.

La conversion qmmica en la etapa b) se prolonga particularmente durante tanto tiempo hasta que se alcance un grado de transformacion de por lo menos 50 %, particularmente de por lo menos 60 %, preferiblemente por lo menos de 75 %, de manera mas preferida de por lo menos 90 %, de manera todavfa mas preferida de por lo menos 95 %. El grado de transformacion indica en tal caso la relacion ponderal de la cantidad de monosacaridos oxidados o acidos polihidroxicarboxflicos a la cantidad de monosacaridos originalmente presentes en la melaza invertida.

La conversion qmmica se puede vigilar por ejemplo a su vez mediante una espectroscopia de infrarrojos con transformacion de Fourier.

Una relacion ponderal de monosacaridos oxidados o acidos polihidroxicarboxflicos a monosacaridos no oxidados en la melaza invertida convertida qmmicamente en condiciones alcalinas es ventajosamente de por lo menos 1, particularmente de por lo menos 3, especialmente de por lo menos 5, de manera especialmente preferida de por lo menos 10 o 20,

La etapa b) se efectua particularmente a un valor del pH de 6 - 14, preferiblemente de 6 - 12 y de manera sumamente preferida entre 8 - 12 o 9 - 12. Este pH se mantiene constante particularmente durante 0,5 hasta 5 horas, preferiblemente durante 1,5 hasta 4 horas, de manera sumamente preferida durante 2 hasta 3 horas.

Particularmente, la conversion qmmica en condiciones alcalinas en la etapa b) se efectua mediante la adicion de una base. Se prefiere una base tomada del conjunto que se compone de Ca(OH)2, Mg(OH)2, NaOH, KOH o de mezclas de las mismas. El KOH y el NaOH son unas bases especialmente preferidas, es sumamente preferido el NaOH.

La base empleada en la etapa b) se utiliza ventajosamente en la forma de una solucion acuosa de la base. La concentracion preferida de la base en la solucion acuosa es de 10 - 70 % en peso, particularmente de 15 - 30 % en

peso, por ejemplo de 23 % en peso. De esta manera la base se puede dosificar bien y la conversion qmmica en la etapa b), particularmente la temperatura y el valor del pH, se pueden controlar de manera mas sencilla.

Preferiblemente, la etapa b) se lleva a cabo a una temperatura de 10°C hasta 90°C, preferiblemente de 30°C hasta 80°C, de manera sumamente preferida de 35°C hasta 75°C o de 50 - 70°C. Esta temperatura se mantiene constante 5 particularmente durante 0,5 hasta 5 horas, preferiblemente durante 1,5 hasta 4 horas, de manera sumamente preferida durante 2 hasta 3 horas.

De manera muy especialmente preferida, en la etapa b) durante 0,5 hasta 5 horas, preferiblemente durante 1,5 hasta 4 horas, de manera sumamente preferida durante 2 hasta 3 horas, se mantienen una temperatura de 30°C hasta 80°C, preferiblemente de 40°C hasta 70°C y de manera sumamente preferida de 55 hasta 65 °C y/o un pH de 10 6 -14, preferiblemente de 6 -12, particularmente de 9-12 y de manera sumamente preferida de 7 -11 o de 8 -10,

La temperatura y/o el pH durante la conversion qmmica en la etapa b) se pueden controlar particularmente mediante la velocidad de adicion de la base. A causa de la conversion qmmica en condiciones alcalinas de la melaza invertida o de la adicion de la base en la etapa b), tfpicamente se aumentan la temperatura y/o el valor del pH de la solucion de reaccion.

15 Correspondientemente, la base es anadida dosificadamente en la etapa b) con ventaja de tal manera que se mantienen las temperaturas y/o los valores del pH que se han mencionado precedentemente. Caso de que sea util, la solucion de reaccion puede ser enfriada o calentada adicionalmente durante la etapa b).

De acuerdo con una forma de realizacion preferida, la melaza modificada es utilizada con por lo menos un agente fluidificador.

20 El por lo menos un agente fluidificador se selecciona particularmente entre el conjunto que se compone de lignosulfonatos, condensados de naftaleno y formaldetndo sulfonados, condensados de melamina y formaldehido sulfonados, policarboxilatos y/o policarboxilato-eteres (PCE).

Particularmente, el agente fluidificador tiene una estructura segun la Formula (I)

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25 realizandose que

los R1, en cada caso independientemente unos de otros, representan H o un grupo alquilo con 1 hasta 5 atomos de carbono,

los R2, en cada caso independientemente unos de otros, representan H, -COOM o un grupo alquilo con 1 hasta 5 atomos de carbono,

30 los M, independientemente unos de otros, representan un ion de metal alcalino, un ion de metal alcalino-

terreo, un ion de metal di- o tri-valente, un ion de amonio o un grupo de amonio organico,

X representa -COO-, -NH- o unas mezclas de los mismos, m es = 0, 1 o 2, p es = 0 o 1,

35 los Y, en cada caso independientemente unos de otros, representan H, M, un grupo alquilo, un grupo

cicloalquilo, un grupo alquilarilo o un grupo hidroxialquilo de C1 hasta C20 o un grupo de la formula -[AO]n- Ra, pudiendo presentarse los mencionados grupos sin sustituir o sustituidos con un grupo sulfono, un grupo sulfato o un grupo fosfato,

representando A = un alquileno de C2 hasta C4, Ra = H, un grupo alquilo, un grupo ciclohexilo o un 40 grupo alquilarilo de C1 hasta C20 y siendo n = 1 -10,

Los compuestos de la Formula I son en parte obtenibles comercialmente o se pueden preparar p.ej. mediante una polimerizacion catalizada por radicales de unos monomeros insaturados de la Formula II de una manera de por si conocida,

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R1, R2, X, Y, m y p en la Formula II se definen en el presente caso tal como se ha descrito precedentemente en conexion con la estructura segun la Formula I.

Es preferido un agente fluidificador de acuerdo con la Formula I, representando R1 H o un grupo metilo. R2 es ventajosamente igual a H.

De acuerdo con una forma preferida de realizacion, X representa -COO-. Ventajosamente m es = 0 y/o p es = 1. Y es particularmente igual a M o H.

Especialmente, el por lo menos un agente fluidificador abarca un poli(acido (met)acnlico y/o una sal del mismo. La expresion "poli(acido (met)acnlico” representa en este contexto un polfmero o un copolfmero que se compone esencialmente de monomeros de acido acnlico, monomeros de acido metacnlico, mezclas de monomeros de acido acnlico y de monomeros de acido metacnlico y/o sales de estos monomeros. Los mencionados monomeros disponen en este caso particularmente de una proporcion de > 90 % en moles, preferiblemente de > 96 % en moles, especialmente de > 99 % en moles, referida a todos los monomeros presentes en el poli(acido (met)acnlico).

Ventajosamente el por lo menos un agente fluidificador abarca un poli(acido acnlico) y/o una sal del mismo.

Un peso molecular del por lo menos un agente fluidificador se situa ventajosamente en el intervalo de 1.000 - 10,000 g/mol, particularmente de 2.000 - 8.000 g/mol, preferiblemente de 3.000 - 7.000, mas preferiblemente de 3.500 - 6.500 g/mol. Esto es valido particularmente en el caso de que el agente fluidificador tenga una estructura segun la Formula I o sea un poli(acido (met)acnlico) y/o una sal del mismo, particularmente un poli(acido acnlico) y/o una sal del mismo. La determinacion del peso molecular puede efectuarse de una manera de por si conocida mediante una cromatograffa de penetrabilidad en gel (GPC) con agentes eluyentes acuosos. Para la calibracion se emplea preferiblemente un patron de poli(etilenglicol) estrechamente calibrado.

Preferiblemente, se presenta una relacion ponderal del por lo menos un agente fluidificador y de la melaza modificada que esta situada en el intervalo de 5:95 - 95:5, particularmente de 10:90 - 90:10, preferiblemente de 30:70 - 70:30, especialmente de 40:60 - 60:40 o 45;55 - 55:45.

En el caso de que al referirse a la suspension mineral se trate por ejemplo de una suspension de grano fino o de relaves, tal como ellos se describiran seguidamente, se ha acreditado particularmente la utilizacion de combinaciones de una melaza modificada y unos agentes fluidificadores con una estructura segun la Formula I o de unos agentes fluidificadores que abarcan unos poli(acidos (met)acnlicos) y/o sus sales, en particularmente un poli(acido acnlico) y/o sus sales. De manera especialmente ventajosa se emplean en tal caso unos agentes fluidificadores con los pesos moleculares precedentemente mencionados y se mantienen las relaciones ponderales mencionadas. Se encontro que tales combinaciones pueden provocar unos efectos sinergicos, con lo que se puede conseguir un dispersamiento especialmente eficaz o una reduccion de la viscosidad.

En conexion con suspensiones minerales que contienen agentes aglutinantes minerales, particularmente composiciones de morteros o de hormigones, se ha acreditado especialmente la utilizacion de combinaciones de una melaza modificada y agentes fluidificadores seleccionados entre el conjunto que se compone de lignosulfonatos, condensados de naftaleno y formaldehndo sulfonados, condensados de melamina y formaldehndo sulfonados y/o policarboxilato-eteres. Son particularmente ventajosos como agentes fluidificadores en tal caso unos lignosulfonatos.

Mediante la combinacion de agentes fluidificadores habituales con una melaza modificada se puede reducir significativamente, por ejemplo, la cantidad de agentes fluidificadores habituales. Esto es interesante particularmente en el caso de una deficiente disponibilidad o de unos precios crecientes de los agentes fluidificadores habituales.

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La suspension mineral tiene por lo general por ejemplo un contenido de materiales solidos de 20 - 95 % en peso, especialmente de 50 - 90 % en peso, particularmente de 55 - 85 % en peso, preferiblemente de 60 - 75 % en peso.

Un valor del pH de la suspension mineral puede estar situado en un intervalo de p.ej. 4 - 14, particularmente 4 - 11, preferiblemente 5 -10, particularmente 6 - 9.

La melaza modificada, eventualmente junto al por lo menos un agente fluidificador, se utilizara tipicamente con una proporcion de 0,01 - 5 % en peso, preferiblemente de 0,1 - 1 % en peso, preferiblemente de 0,4 - 0,8 % en peso, referida al contenido de materiales solidos de la suspension. Las proporciones se refieren en este contexto particularmente a la cantidad total de la melaza modificada mas el agente fluidificador.

De acuerdo con una primera forma de realizacion especialmente ventajosa, al referirse a la suspension mineral se trata de una suspension de grano fino.

Una proporcion ponderal de partfculas de materiales solidos con un tamano de partfculas < 100 pm en la suspension mineral es en tal contexto particularmente de por lo menos 50 % en peso, preferiblemente de por lo menos 75 % en peso, especialmente de por lo menos 90 % en peso o de por lo menos 95 % en peso, referida al peso total de todos los materiales solidos en la suspension mineral.

Particularmente, una proporcion ponderal de partfculas de materiales solidos con un tamano de partfculas > 10 mm en la suspension mineral es de menos que 10 % en peso, preferiblemente de menos que 5 % en peso, especialmente de menos que 1 % en peso, referida al peso total de todos los materiales solidos en la suspension mineral.

Una proporcion ponderal de partfculas de materiales solidos con un tamano de partfculas > 1 mm es ventajosamente mas pequena que 10 % en peso, preferiblemente de menos que 5 % en peso, particularmente de menos que 1 % en peso, referida al peso total de todos los materiales solidos en la suspension mineral.

Una proporcion ponderal de partfculas de materiales solidos con un tamano de partfculas < 100 pm en la suspension mineral es particularmente de por lo menos 50 %, preferiblemente de por lo menos 75 %, especialmente de por lo menos 90 % o de por lo menos 95 % en peso, referida al peso total de todos los materiales solidos en la suspension mineral.

En el caso de una suspension de grano fino, la melaza modificada, eventualmente junto al por lo menos un agente fluidificador, se utiliza preferiblemente con una proporcion de 0,01 -1 % en peso, preferiblemente de 0,01 - 0,8 % en peso o de 0,01 - 0,6 % en peso, referida al peso total de la suspension mineral. Las proporciones se refieren en este contexto particularmente a la cantidad total de la melaza modificada mas el agente fluidificador.

El tamano de partfculas se puede determinar particularmente mediante un analisis granulometrico, p.ej. con un tamiz que tiene orificios cuadrados, de una manera de por si conocida.

Especialmente, la suspension mineral esta esencialmente libre de cemento o de agentes aglutinantes hidraulicos o de agentes aglutinantes minerales. Con esta definicion se piensa en que una proporcion de tales sustancias en la suspension mineral es mas pequena que 5 % en peso, preferiblemente mas pequena que 2 % en peso, particularmente mas pequena que 1 % en peso o mas pequena que 0,1 % en peso.

La suspension mineral, particularmente la suspension de grano fino, puede comprender p.ej. un relave o componerse de el. Por el concepto de "relave" se han de entender en el presente caso unos residuos de grano fino procedentes del tratamiento de menas, que se presentan particularmente en forma de suspensiones espesas acuosas.

Los relaves se componen esencialmente de sustancias minerales de grano fino y agua. Las sustancias minerales contienen particularmente metales, oxidos de metales, dioxido de silicio, azufre y fosforo.

Los relaves estan preferiblemente en lo esencial libres de cemento o de agentes aglutinantes hidraulicos o de agentes aglutinantes minerales, tal como esto se ha definido precedentemente.

Un valor del pH del relave esta situado preferiblemente en un intervalo de 4 - 11, preferiblemente de 5 - 10, particularmente de 6 - 9.

De acuerdo con otra preferida forma de realizacion, la suspension mineral contiene un agente aglutinante mineral. En este caso, la suspension mineral puede contener preferiblemente tambien partfculas de materiales solidos de grano grueso.

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Por la expresion "agente aglutinante mineral" ha de entenderse particularmente un agente aglutinante, que reacciona en presencia de agua en una reaccion de hidratacion para dar unos hidratos o unas fases de hidratos solidos. Este puede ser por ejemplo un agente aglutinante hidraulico (p.ej. un cemento o una cal hidraulica), un agente aglutinante hidraulico latente (p.ej. una escoria), un agente aglutinante puzolanico (p.ej. cenizas volantes) o un agente aglutinante no hidraulico (yeso o cal blanca). Como un "agente aglutinante cementoso" se ha de entender en el presente caso particularmente un agente aglutinante o una composicion de agente aglutinante con una proporcion de por lo menos 5 % en peso, particularmente de por lo menos 20 % en peso, preferiblemente de por lo menos 35 % en peso, especialmente de por lo menos 65 % en peso, de un clinquer de cemento. El clinquer de cemento es preferiblemente un clinquer de cemento Portland. Por el concepto de “clinquer de cemento” se entiende en el presente contexto particularmente un clinquer de cemento molido.

El concepto de “una composicion de agente aglutinante mineral" designa correspondientemente a una composicion que contiene un agente aglutinante mineral y en todo caso otros componentes, tales como p.ej. unos conglomerados, agua y/o unos agentes aditivos.

Particularmente, el agente aglutinante mineral o la composicion de agente aglutinante mineral contiene un agente aglutinante hidraulico, preferiblemente un cemento.

Es especialmente preferido un cemento con una proporcion de clinquer de cemento de > 35 % en peso. Particularmente, el cemento es de los tipos CEM I, CEM II y/o CEM IIIA (segun la norma EN 197-1). Una proporcion del agente aglutinante hidraulico en el agente aglutinante mineral total es ventajosamente de por lo menos 5 % en peso, particularmente de por lo menos 20 % en peso, preferiblemente de por lo menos 35 % en peso, especialmente de por lo menos 65 % en peso. De acuerdo con otra ventajosa forma de realizacion, el agente aglutinante mineral se compone en > 95 % en peso de un agente aglutinante hidraulico, particularmente de un clinquer de cemento.

Sin embargo, puede ser ventajoso tambien que el agente aglutinante o la composicion de agente aglutinante contenga otros agentes aglutinantes o se componga de ellos. De esta indole son particularmente los agentes aglutinantes hidraulicos latentes y/o los agentes aglutinantes puzolanicos. Unos apropiados agentes aglutinantes hidraulicos latentes y/o puzolanicos son p.ej. una escoria, unas cenizas volantes y/o un polvo fino de sflice. Asimismo, la composicion de agente aglutinante puede contener unas sustancias inertes, tales como p.ej. piedra caliza, polvos finos de cuarzo y/o pigmentos. En una ventajosa forma de realizacion, el agente aglutinante mineral contiene 5 - 95 % en peso, particularmente 5-65 % en peso, de manera especialmente preferida 15 - 35 % en peso, de agentes aglutinantes hidraulicos latentes y/o puzolanicos. Unos ventajosos agentes aglutinantes hidraulicos latentes y/o puzolanicos son una escoria y/o unas cenizas volantes.

En una forma de realizacion especialmente preferida, el agente aglutinante mineral contiene un agente aglutinante hidraulico, particularmente un cemento o un clinquer de cemento y un agente aglutinante hidraulico latente y/o puzolanico, preferiblemente una escoria y/o unas cenizas volantes. La proporcion del agente aglutinante hidraulico latente y/o puzolanico es en tal caso de manera especialmente preferida de 5 - 65 % en peso, de manera especialmente preferida de 15-35 % en peso, mientras que se presentan por lo menos 35 % en peso, especialmente por lo menos 65 % en peso, del agente aglutinante hidraulico.

La suspension mineral puede contener adicionalmente al agente aglutinante mineral, por ejemplo conglomerados solidos, tales como grava, arena y/o granulados de roca. La suspension mineral es por consiguiente particularmente una composicion de mortero o una composicion de hormigon.

La melaza modificada se puede utilizar tambien en comun con otras sustancias, particularmente con unos aditivos para cemento o aditivos para hormigon tales como por ejemplo agentes auxiliares de molienda, antiespumantes, colorantes, agentes conservantes, agentes porogenos, agentes reductores de la contraccion, otros agentes fluidificadores y/o agentes inhibidores de la corrosion.

En el caso de una suspension que contiene un agente aglutinante mineral, la melaza modificada se utilizara en la suspension mineral preferiblemente con una proporcion de 0,1 -1 % en peso, preferiblemente de 0,4 - 0,8 % en peso, referida al peso del agente aglutinante mineral.

Particularmente, una relacion ponderal de agua al agente aglutinante mineral en la suspension mineral es de 0,25 - 0,8, particularmente de 0,3 - 0,7, preferiblemente de 0,4 - 0,6.

Mediante la utilizacion de la melaza modificada en agentes aglutinantes minerales o composiciones de agentes aglutinantes minerales se consigue un efecto de fluidificacion muy bueno, que se conserva tambien durante un penodo de tiempo prolongado. En tal caso, el fraguado del agente aglutinante no es retrasado esencialmente.

La melaza modificada se puede utilizar correspondientemente como agente dispersivo o fluidificador para un agente aglutinante mineral o una composicion de agente aglutinante mineral.

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Tal como se ha mostrado, en el caso de la utilizacion de la melaza modificada, tambien en el caso de un pequeno contenido de lfquido o en el caso de una alta proporcion de materiales solidos de la suspension mineral se pueden disminuir grandemente el Kmite de fluidez y/o la viscosidad de la suspension. Esto es valido particularmente en suspensiones de grano fino y en el caso de pequenas dosificaciones.

De manera correspondiente, la melaza modificada, en particular junto a por lo menos otro agente fluidificador, se puede utilizar para la disminucion deliberada del lfmite de fluidez y/o de la viscosidad de suspensiones minerales, particularmente de suspensiones de grano fino o relaves.

Otro aspecto del presente invento se refiere a un procedimiento para la produccion de una suspension mineral, en el que se mezclan una melaza modificada, tal como se ha descrito precedentemente, eventualmente junto al por lo menos un agente fluidificador, con partfculas de materiales solidos minerales y un lfquido, particularmente agua.

La melaza modificada, que contiene por lo menos un agente fluidificador, asf como la suspension mineral se definen en este caso particularmente tal como se ha descrito precedentemente.

Las partfculas de materiales solidos minerales y el lfquido pueden presentarse por ejemplo previamente mezcladas en forma de una suspension y en esta forma se mezclan con la melaza modificada y eventualmente con el por lo menos un agente fluidificador. Por ejemplo, la melaza modificada, eventualmente junto al por lo menos un agente fluidificador, se puede mezclar con una suspension mineral en forma de relaves.

Sin embargo, tambien es posible mezclar previamente la melaza modificada, particularmente junto al por lo menos un agente fluidificador, con por lo menos una parte de las partfculas de materiales solidos minerales, particularmente en forma solida, y a continuacion mezclarla con el agua y con las otras posibles partfculas de materiales solidos.

De manera analoga, la melaza modificada, y particularmente el por lo menos un agente fluidificador, se pueden mezclar previamente con por lo menos una parte del agua y a continuacion mezclar con las partfculas de materiales solidos y la posible cantidad adicional de agua. Por ejemplo, la melaza modificada, y particularmente el por lo menos un agente fluidificador, se pueden anadir al amasar una composicion de agente aglutinante mineral al agua de amasado, que luego se anade al agente aglutinante mineral y a los posibles otros componentes.

Por lo demas, el presente invento incluye una suspension obtenible mediante el procedimiento precedentemente descrito.

A continuacion, el presente invento se explicara con ayuda de unos ejemplos de realizacion. A partir de los ejemplos de realizacion y la totalidad de las reivindicaciones de patente se establecen otras ventajosas formas de realizacion del presente invento.

Ejemplos de realizacion

1. Produccion de una melaza modificada

1.1 Inversion de una melaza

Para la produccion de una sacarosa invertida enzimaticamente, una melaza no tratada, procedente de la produccion de azucar a partir de cana de azucar, se convierte qmmicamente en una melaza invertida. Una melaza no tratada obtenida a partir de cana de azucar tiene un contenido de sacarosa de 30 - 40 % en peso.

Una melaza no tratada (con una proporcion de materiales solidos aproximadamente 80 % en peso, pH = 5,5) se diluye con agua en un reactor calentable mediando agitacion (0,60 partes en peso de agua por cada parte en peso de melaza). A continuacion, el reactor es ajustado a una temperatura preestablecida de 60 ° C y se anaden 50 ppm (partes en peso, referidas a la sacarosa) de una invertasa (actividad: 200,000 S.U.; obtenible p.ej. de BioCat GmbH Deutschland, disuelta en 500 ppm de agua). La mezcla de reaccion asf obtenida se mantiene luego durante 8 horas a la temperatura preestablecida, con lo cual se transforma en una sacarosa invertida por lo menos el 95 % de la sacarosa presente originalmente en la melaza. La evolucion de la reaccion se puede vigilar mediante una espectroscopia de infrarrojos con transformacion de Fourier con la ayuda de la banda de sacarosa a 984 cm-1. Se obtiene un lfquido con una consistencia esencialmente homogenea que tiene un contenido de materiales solidos de 49 % en peso y un valor del pH de 5,3, que a continuacion se designa como melaza invertida IM.

1.2 Conversion quimica con alcalis de la melaza invertida

A la melaza invertida IM se le anade en porciones a continuacion, a lo largo de un penodo de tiempo de aproximadamente 1 hora, una lejfa de sosa (con 50 % en peso de NaOH en agua). Mediante la adicion de la lejfa de

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sosa se aumentan el pH y la temperatura (a causa de reacciones exotermicas). La adicion se efectuo en tal caso de tal manera que el pH de la solucion de reaccion este situado absolutamente en el intervalo de 6,9 - 12,3 y la temperatura de la solucion de reaccion esta situada en un intervalo de 20 - 77°C. En este caso el pH es mantenido constante en un intervalo de 9,7 - 10,4 durante 2,5 h mediante la velocidad de adicion de la lejfa de sosa. Asimismo la temperatura se mantuvo constante durante 2,5 h en un intervalo de 59 - 64°C. En este caso se alcanza un grado de transformacion de por lo menos 95 %. Con otras palabras, se convierte qmmicamente por lo menos un 95 % de los monosacaridos originalmente presentes en la melaza invertida. La evolucion de la reaccion es vigilada mediante una espectroscopia de infrarrojos con transformacion de Fourier con ayuda de la banda de carboxilato a 1.580 cm-1.

Se obtiene un lfquido con una consistencia esencialmente homogenea, que se designara en lo sucesivo como una melaza modificada o una melaza invertida convertida qmmicamente en condiciones alcalinas DM.

2. Produccion de glucosa modificada (ensayo comparativo)

Para la produccion de muestras comparativas se sometio a la glucosa a un tratamiento en condiciones alcalinas. Concretamente, a una solucion acuosa de glucosa (al 50 % en peso de glucosa en agua) se le anadio porciones en porciones una lejia de sosa diluida (con 23 % en peso de NaOH en agua). En este caso se procedio esencialmente tal como se ha descrito en el capttulo 1.2.

Se obtuvo una solucion que contema aproximadamente 38,5 % en peso de acidos carboxflicos o fenoles y < 0,4 % de glucosa, que a continuacion se designara como glucosa modificada DG. La glucosa modificada DG dispoma de una proporcion de materiales solidos de aproximadamente 64,8 % en peso y de un valor del pH de 8,9.

3. Ensayos de funciones en agentes aglutinantes minerales

La actividad de la melaza modificada conforme al invento se ensayo en pastas de cemento.

La pasta de cemento se produjo mezclando homogeneamente con un mezclador mecanico, durante 4 minutos, 100 g de un cemento (Bio Bio AR; Typ CEM I; obtenible de Cementos Bio Bio S.A, Chile), 0,6 g del respectivo agente dispersivo indicado en la Tabla 1 (DM, IM, DG o Vixil) y 55 g de agua. Con el fin de garantizar la comparabilidad, todos los agentes dispersivos se diluyeron hasta un contenido de materiales solidos de 40 % en peso.

Para la determinacion de la actividad de los agentes dispersivos, la masa asentada de las pastas de cemento se midio inmediatamente despues del amasado (= masa asentada despues de 0 minutos), asf como despues de 30 minutos y despues de 60 minutos de acuerdo con la norma BS EN 12350-2.

Asimismo se registro la evolucion de las temperaturas de las pastas de cemento para realizar el control de la hidratacion o respectivamente del comportamiento de fraguado de las pastas de cemento despues del amasado y se determino el penodo de tiempo (tmax) transcurrido hasta la aparicion del maximo global de las temperaturas.

La Tabla 1 proporciona una vista de conjunto acerca de los ensayos realizados y sus resultados.

Tabla 1

Agente dispersivo: tmax [h:mm] Masa asentada [mm]

tras 0 min.: tras 30 min. tras 60 min.

Q|y| (melaza modificada): 9:37 177 139 139

||y| (melaza invertida): 12:40 170 130 120

qq (glucosa modificada): 12:01 175 138 127

Vixil*: 10:07 179 133 147

* = Lignosulfonato de sodio (obtenible de Booregaard)

A partir de la Tabla 1 puede verse que una melaza modificada DM tiene un efecto fluidificador comparable con el efecto fluidificador del lignosulfonato (Vixil), pero al mismo tiempo claramente menos retrasado que el del lignosulfonato.

Una melaza invertida (IM) asf como tambien una glucosa modificada DG provocaron en particular un retraso significativamente mas grande que la melaza modificada DM.

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La melaza modificada conforme al invento es por lo tanto un agente dispersivo apropiado y ventajoso para

composiciones de agentes aglutinantes minerales.

4. Ensayos de funciones con relaves

La actividad de la melaza modificada conforme al invento se ensayo ademas en relaves.

4.1. Relaves

Relaves empleados:

Relave MEL: Minena Escondida Ltd. (Chile): contenido de materiales solidos 63,5 % en peso; > 99 % en peso

de las partfculas tienen un tamano de partfculas < 100 pm (referido al peso total de todos los materiales solidos presentes en el relave).

Relave DSAL: Codelco, Division Salvador; pH 8,4, contenido de materiales solidos 66,83 % en peso; > 99 % en peso de las partfculas tienen un tamano de partfculas < 100 pm (referido al peso total de todos los materiales solidos presentes en el relave).

4.3 Agentes dispersivos

Adicionalmente a la melaza modificada DM y a la melaza invertida IM se emplearon los siguientes agentes

dispersivos:

Abreviatura: Sustancia

M: Melaza no tratada como se ha descrito en el capftulo 1.1

PAA: Un poli(acido acnlico) con un peso molecular de 4.500 g/mol

PCE: Policarboxilato-eter ; Sika ViscoCrete 225 (obtenible de Sika Deutschland)

4.2 Mediciones de la reologia

Los relaves se pueden considerar como unos denominados cuerpos de Bingham que, al contrario que los lfquidos Newtonianos, comienzan a fluir bajo la accion de unas fuerzas tan solo a partir de una determinada tension de cizalladura T0 [Pa] (que tambien se denomina lfmite de fluidez). Para el esfuerzo cortante t [Pa] es valido en este caso la siguiente relacion: t = T0 + nx y'. El esfuerzo cortante t depende por lo tanto de la tension de cizalladura T0 y de la viscosidad n [Pa s] del cuerpo de Binhgam asf como de la velocidad de cizalladura y' [s-1] ab.

Las mediciones de la reologfa en los relaves se llevaron a cabo con un aparato del tipo Schleibinger Viskomat NT (Schleibinger Gerate, Deutschland). En este caso, una paleta de medicion rotatoria (= cuerpo de cizalladura) es sumergida en la muestra a investigar. El aparato mide entonces el momento de torsion T, que es transmitido en dependencia de la velocidad de rotacion y del comportamiento de fluidez de la muestra sobre la paleta de medicion. El momento de rotacion T medido se puede considerar en este caso como proporcional al esfuerzo cortante t.

La medicion se efectuo analogamente al ensayo de Vane reconocido mundialmente en el sector de los relaves. En este caso se utiliza un cuerpo de cizalladura especial (paleta de medicion) en forma de dos placas situadas perpendicularmente una a otra y rectangulares capaces de girar en torno a sus ejes longitudinales. Concretamente se ensayaron en cada caso 700 g de los relaves con una velocidad de cizalladura de 1 revolucion por minuto y se registro la evolucion cronologica del momento de torsion. El valor maximo en el momento de torsion Tmax que aparecio en tal caso se puede considerar como proporcional al esfuerzo cortante t.

Se llevaron a cabo en cada caso una medicion de los relaves puros (sin agentes dispersivos) asf como unas correspondientes mediciones con agentes dispersivos anadidos en el caso de unas concentraciones preestablecidas. La modificacion relativa del momento de torsion (= Tmax (con agente dispersivo) / Tmax(sin agente dispersive}) es considerada como una medida del efecto del agente dispersivo. En el caso de una disminucion del momento de torsion se mejoran la capacidad de fluir y/o la bombeabilidad de los relaves. En el caso de un aumento del mismo estos se empeoran correspondientemente.

4.4. Resultados

En las siguientes Tablas se indica en la columna "dosificacion" la cantidad anadida de agente dispersivo. El valor indica en cada caso la proporcion de materiales solidos del respectivo agente dispersivo o la sustancia activa del respectivo agente dispersivo, referida al peso total de los relaves.

5 En la Tabla 2 se muestran los resultados de las mediciones de la reologfa en el caso de la utilizacion de una melaza modificada DM, de una melaza invertida IM y de una melaza no tratada M como agente dispersivo en relaves del tipo MEL.

Tabla 2

Exp.: Agente dispersivo Dosificacion [% en peso] Reduccion del momento de torsion T [%]

R1: - - 0

A1: DM 0,1 20,1

A2: 0,5 44,0

A3: 1,0 59,4

A4: 2,0 75,6

B1: IM 0,1 12,5

B2: 0,5 32,6

B3: 1,0 46,4

B4: 2,0 62,9

C1: M 0,1 11,0

C2: 0,5 28,7

C3: 1,0 42,2

C4: 2,0 59,1

10 De la Tabla 2 se puede desprender que la melaza modificada DM de acuerdo con el invento provoca en todas las concentraciones una reduccion mas fuerte del momento de torsion T que la melaza no tratada M o la melaza solamente invertida IM. La capacidad de fluir y/o la bombeabilidad de los relaves pueden ser aumentadas por lo tanto de manera optima por la melaza modificada DM

La Tabla 3 muestra una comparacion del efecto dispersante de una melaza modificada DM, de un PAA y de un 15 PCE en relaves del tipo DSAL.

Tabla 3

R2: - - 0

D1: DM 0,1 32,7

D2: 0,5 68,7

D3: 1,0 86,8

E1: PAA 0,1 67,0

E2: 0,5 73,9

E3: 1,0 74,1

F1: PCE 0,1 -3,1

F2: 0,5 49,2

F3: 1,0 96,7

En este caso llama la atencion que, en el caso de pequenas dosificaciones ( < 0,5 % en peso), el PAA es el mas eficaz y el PCE se distingue sorprendentemente como el peor. El efecto de la DM esta situado entremedias, pero el 20 DM actua igual casi igual de bien ya en el caso de una dosificacion de 0,5 % en peso que el PAA. El PCE en el caso de 0,5 % en peso, es sin embargo siempre todavfa mucho menos efectivo que el PAA y la DM. En el caso de una

dosificacion de 1,0 % en peso el PCE desarrolla entonces el mejor efecto, seguido por la DM y el PAA. La DM constituye por consiguiente un agente dispersivo especialmente ventajoso, puesto que ella, en los casos de dosificaciones tanto pequenas como grandes, es capaz de mejorar significativamente la capacidad de fluir y es correspondientemente bien dosificable.

5 La Tabla 4 muestra otra comparacion del efecto dispersante de la melaza modificada DM, del PAA y de mezclas de DM/PAA, de IM/PAA asf como de M/PAA en relaves del tipo MEL.

En el caso de las mezclas se emplearon cada vez las mismas proporciones en peso de los dos componentes de la mezcla. En el caso del Experimento I1 se utilizaron por ejemplo 0,05 % en peso de la DM y 0,05 % en peso del PAA. La dosificacion total de los agentes dispersivos en el Experimento I1 corresponde como consecuencia de ello a la 10 suma de las dos dosificaciones y es igual a 0,1 % en peso. Esto es valido analogamente tambien para los otros Experimentos con agentes dispersivos en forma de mezclas.

Tabla 4

R3: - - 0

G1: DM 0,1 20,1

G2: 0,5 44,0

G3: 1,0 59,4

G4: 2,0 75,6

H1: PAA 0,1 44,0

H2: 0,5 48,1

H3: 1,0 55,6

H4: 2,0 63,5

I1: Mezcla de DM y PAA 0,05 de DM / 0,05 de PAA 43,7

I2: 0,25 de DM / 0,25 de PAA 53,7

I3: 0,5 de DM / 0,5 de PAA 58,9

I4: 1 de DM/1 de PAA 84,8

J1: Mezcla de IM y PAA 0,05 de IM / 0,05 de PAA 33,3

J2: 0,25 de IM / 0,25 de PAA 56,8

J3: 0,5 de IM / 0,5 de PAA 59,0

J4: 1 de IM / 1 de PAA 75,2

K1: Mezcla de M y PAA 0,05 de M / 0,05 de PAA 34,8

K2: 0,25 de M / 0,25 de PAA 56,7

K3: 0,5 de M / 0,5 de PAA 63,1

K4: 1 de M / 1 de PAA 75,1

A partir de la Tabla 4 puede verse que la DM y el PAA en forma pura muestran un comportamiento similar, como ya 15 se ha discutido en conexion con la Tabla 3. Es interesante, sin embargo, particularmente la utilizacion de unas mezclas de la DM y del PAA: En el caso de una dosificacion total von 0,1 % en peso, la mezcla de DM y PAA es capaz de reducir el momento de torsion casi igual de bien que la misma cantidad de PAA a solas (comparese el Experimento I1 frente al Experimento H1). En el caso de unas dosificaciones totales de 0,5 y 2,0 % en peso, las reducciones en los momentos de torsion se pueden conseguir incluso todavfa mejor que con las mismas cantidades 20 de las sustancias individuales (comparense el Experimento I2 frente a los Experimentos G2 y H2 o respectivamente el Experimento I4 frente a los Experimentos g4 y H4). Esto es sorprendente, puesto que en los casos de las mezclas se hubiera esperado mas bien un valor promedio de los efectos de los componentes individuales. La DM y el PAA cooperan por consiguiente funcionalmente o respectivamente provocan un efecto sinergico.

Una comparacion de las mezclas constituidas sobre la base de DM/PAA con las de IM/PAA o M/PAA, muestra 25 ademas de ello que la mezcla de DM/PAA, particularmente en el caso de las dosificaciones especialmente interesantes, desarrolla en la region de < 0,5 % en peso el mejor efecto entre todas las mezclas.

Los ejemplos de realizacion mostrados precedentemente sirven como ejemplos ilustrativos que se pueden modificar arbitrariamente en el marco del invento.

Particularmente, las pastas de cemento mas arriba mencionadas pueden contener p.ej. adicionalmente conglomerados, materiales de relleno y/o agentes aditivos para hormigones. En este caso puede tratarse 5 especialmente de composiciones de morteros o de hormigones.

Asimismo, por ejemplo en las mezclas descritas en conexion con la Tabla 4 se pueden emplear en lugar de o adicionalmente al PAA unos compuestos de acuerdo con la Formula (I) precedentemente descrita.

Tambien es posible emplear otras suspensiones minerales distintas de los relaves descritos, que p.ej. tienen un contenido de materiales solidos mas pequeno o mas alto. Asimismo las suspensiones minerales pueden contener 10 partfculas de granos mas gruesos.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Una utilizacion de una melaza modificada como agente dispersivo para suspensiones minerales, en la que una proporcion ponderal de partfculas de materiales solidos con un tamano de partfculas < 100 pm en la suspension mineral es de por lo menos 50 % en peso y en la que la melaza modificada es obtenible por medio de un procedimiento que abarca las etapas de:

a) invertir una melaza y/o poner a disposicion una melaza invertida

b) convertir qmmicamente la melaza invertida con unos alcalis.

2. Una utilizacion de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada por que la inversion de la melaza en la etapa a) se efectua enzimaticamente, en particular por medio de una invertasa.

3. Una utilizacion de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 - 2, caracterizada por que el tratamiento en condiciones alcalinas en la etapa b) se efectua por medio de una base seleccionada del conjunto que se compone de Ca(OH)2, Mg(OH)2, NaOH, KOH o unas mezclas de las mismas, siendo KOH y NaOH unas bases preferidas y siendo la mas preferida NaOH.

4. Una utilizacion de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 - 3, caracterizada por que la etapa b) se lleva a cabo a una temperatura de 10°C hasta 90°C, preferiblemente de 30°C hasta 80°C y de manera sumamente preferida de 35°C hasta 75°C.

5. Una utilizacion de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 - 4, caracterizada por que en la etapa b) se mantienen durante 0,5 hasta 5 horas, preferiblemente durante 1,5 hasta 4 horas, de manera sumamente preferida durante 2 hasta 3 horas, una temperatura de 30°C hasta 80°C, preferiblemente de 40°C hasta 70°C y de manera sumamente preferida de 55°C hasta 65°C, y un pH de 6 - 14, preferiblemente de 6 - 12 y de manera sumamente preferida de 7 -11 o de 8 -10,

6. Una utilizacion de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 - 5, caracterizada por que la melaza modificada se utiliza en comun con por lo menos un agente fluidificador, teniendo el por lo menos un agente fluidificador particularmente una estructura segun la Formula (I)

imagen1

realizandose que

los M, independientemente unos de otros, representan un ion de metal alcalino, un ion de metal alcalino- terreo, un ion de metal di- o tri-valente, un ion de amonio o un grupo de amonio organico,

los Y, en cada caso independientemente unos de otros, representan H, M, un grupo alquilo, un grupo cicloalquilo, un grupo alquilarilo o un grupo hidroxialquilo de C1 hasta C20 o un grupo de la formula -[AO]n-Ra, pudiendo presentarse los mencionados grupos sin sustituir o sustituidos con un grupo sulfono, un grupo sulfato o un grupo fosfato,

representando A = un alquileno de C2 hasta C4, Ra = H, un grupo alquilo, un grupo ciclohexilo o un grupo alquilarilo de C1 hasta C20 y siendo n = 1 -10,

7. Una utilizacion de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizada por que el por lo menos un agente fluidificador comprende un poli(acido (met)acnlico)) y/o una sal del mismo, en particular un poli(acido acnlico) y/o una sal de un poli(acido acnlico).

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8. Una utilizacion de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 - 7, caracterizada por que la melaza modificada, eventualmente en comun con por lo menos un agente fluidificador, se utiliza con una proporcion de 0,01 - 5 % en peso, preferiblemente de 0,1 -1 % en peso, especialmente de 0,2 - 0,9 % en peso, preferiblemente de 0,4 - 0,8 % en peso, referida al contenido de materiales solidos de la suspension mineral.

9. Una utilizacion de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 hasta 8, caracterizada por que una proporcion ponderal de partfculas de materiales solidos con un tamano de partfculas < 100 pm en la suspension mineral es de por lo menos 75 % en peso, especialmente de por lo menos 90 % en peso o de por lo menos 95 % en peso, y/o por que una proporcion ponderal de partfculas de materiales solidos con un tamano de partfculas > 10 mm en la suspension mineral es particularmente de menos que 10 % en peso, preferiblemente de menos que 5 % en peso, especialmente de menos que 1 % en peso, en cada caso referida al peso total de todos los materiales solidos en la suspension mineral.

10. Una utilizacion de acuerdo con las reivindicaciones 7 y 9.

11. Una utilizacion de acuerdo con la reivindicacion 9 o 10, caracterizada porque la masa modificada se utiliza, eventualmente en comun con el por lo menos un agente fluidificador, con una proporcion de 0,01 - 0,8 % en peso o de 0,01 - 0,6 % en peso, referida al peso total de la suspension mineral.

12. Una utilizacion de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 - 11, caracterizada por que la suspension mineral contiene un agente aglutinante mineral, siendo la suspension mineral preferiblemente una composicion de mortero o una composicion de hormigon.

13. Un procedimiento para la produccion de una suspension mineral, en el que una melaza modificada, tal como se ha descrito en una de las reivindicaciones 1 -12, y opcionalmente un agente fluidificador como se ha descrito en una de las reivindicaciones 6 o 7, se mezclan con partfculas de materiales solidos minerales y con un lfquido, particularmente agua, de manera tal que una proporcion ponderal de partfculas de materiales solidos con un tamano de partfculas < 100 pm en la suspension mineral es por lo menos de 50 % en peso .

14. Una suspension mineral obtenible mediante un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 13.

15. Un cuerpo moldeado obtenible mediante endurecimiento de una suspension mineral de acuerdo con la reivindicacion 14, conteniendo la suspension mineral un agente aglutinante mineral amasado con agua.