ES2667809T3 - Alloy and separation process - Google Patents
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Abstract
Un proceso de separación que comprende las etapas de contactar un medio separador con un material de alimentación, y separar al menos un componente de dicho material de alimentación de al menos otro componente de dicho material de alimentación, donde dicho medio separador es una composición que comprende: un transportador líquido, y una aleación en forma particulada que comprende i) al menos 80% de peso de hierro; ii) no más de 8,5% de peso de silicio; y iii) de 2 a 7% de peso de cromo.A separation process comprising the steps of contacting a separating medium with a feedstock, and separating at least one component of said feedstock from at least one other component of said feedstock, wherein said separating medium is a composition comprising : a liquid carrier, and an alloy in particulate form comprising i) at least 80% by weight of iron; ii) no more than 8.5% by weight of silicon; and iii) from 2 to 7% by weight of chromium.
Description
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Aleación y proceso de separaciónAlloy and separation process
DescripciónDescription
Campo técnicoTechnical field
La divulgación se refiere a una aleación, y más específicamente a una aleación con base de hierro que está preferentemente en forma particulada. La invención se refiere a separación en medios densos, particularmente el uso de una nueva aleación en procesos de separación en medios densos, por ejemplo en industrias de reciclado de metal y laminado.The disclosure refers to an alloy, and more specifically to an iron-based alloy that is preferably in particulate form. The invention relates to separation in dense media, particularly the use of a new alloy in separation processes in dense media, for example in metal and laminate recycling industries.
AntecedentesBackground
La separación en medios densos es un proceso donde los componentes de un material se separan en fracciones en base a sus diferentes densidades. Típicamente, la separación se realiza en un líquido que tiene una densidad que es igual o mayor que la del agua (999,97 kg/m3). Por ejemplo, un líquido (referido en la técnica como un “líquido pesado”) puede seleccionarse de tetrabromoetano, yoduro de metileno, sulfamato de plomo, malonato de talio o formato de talio. Alternativamente, la adición de un material sólido (referido en la técnica como el “medio”) a un transformador líquido para formar una suspensión (referido en la técnica como un “medio denso”) puede aumentar la densidad del transportador líquido para permitir la separación de componentes que tienen densidades que son mayores que la del agua o un llamado líquido pesado. Un transportador líquido típico es agua y los medios típicos incluyen ferrosilicio y magnetita. El material sólido está generalmente en forma particulada. Tal proceso se desvela en US4093538. En la práctica, el material que se separará en sus partes componentes se introduce en el llamado medio pesado líquido/denso, que está típicamente en un dispositivo separador convencional, por ejemplo, un tanque estático de separación o un separador dinámico. Los componentes del material que son menos densos que el medio pesado líquido/denso ascenderán y flotarán. Similarmente, los componentes del material que tienen una mayor densidad que el medio pesado líquido/denso se hundirán.Density separation is a process where the components of a material are separated into fractions based on their different densities. Typically, the separation is performed in a liquid that has a density that is equal to or greater than that of water (999.97 kg / m3). For example, a liquid (referred to in the art as a "heavy liquid") can be selected from tetrabromoethane, methylene iodide, lead sulfamate, thallium malonate or thallium format. Alternatively, the addition of a solid material (referred to in the art as the "medium") to a liquid transformer to form a suspension (referred to in the art as a "dense medium") can increase the density of the liquid carrier to allow separation of components that have densities that are greater than that of water or a so-called heavy liquid. A typical liquid transporter is water and typical media includes ferrosilicon and magnetite. The solid material is generally in particulate form. Such process is disclosed in US4093538. In practice, the material that will be separated into its component parts is introduced into the so-called heavy liquid / dense medium, which is typically in a conventional separating device, for example, a static separation tank or a dynamic separator. Material components that are less dense than the heavy liquid / dense medium will rise and float. Similarly, the components of the material that have a higher density than the heavy liquid / dense medium will sink.
La adición del material sólido a un transportador líquido para formar un medio denso puede ser problemática debido a la estabilidad del medio denso y a la propensión de las partículas del material sólido a asentarse. Idealmente, el tamaño de partícula del material sólido debería ser suficientemente pequeño para que las partículas no se asienten tan rápidamente como los componentes del material que se va a separar. La estabilidad del medio denso es por lo tanto un parámetro importante porque determina la consistencia del gradiente de densidad de la suspensión, que directamente influye en el corte de la separación del material que se separará en sus partes componentes. Además, el uso de metales ferrosos como el material sólido en un transportador líquido puede presentar problemas adicionales debido a la corrosión del material sólido y la formación de óxido, que pude alterar el gradiente de separación y el corte de separación.The addition of the solid material to a liquid carrier to form a dense medium can be problematic due to the stability of the dense medium and the propensity of the particles of the solid material to settle. Ideally, the particle size of the solid material should be small enough so that the particles do not settle as quickly as the components of the material to be separated. The stability of the dense medium is therefore an important parameter because it determines the consistency of the density gradient of the suspension, which directly influences the cut of the separation of the material that will be separated into its component parts. In addition, the use of ferrous metals such as solid material in a liquid conveyor can present additional problems due to corrosion of the solid material and the formation of oxide, which could alter the separation gradient and the separation cut.
La aparente densidad y estabilidad del medio denso están influenciadas por factores tales como gravedad específica, forma de partícula, tamaño de partícula y/o distribución de tamaño de partícula del material sólido añadido al transportador líquido. Un medio denso ideal contiene materiales que tienen una elevada gravedad específica, que aumenta la eficiencia de separación debido a cantidades menores de materiales que se necesita añadir al transportador líquido para conseguir mayores densidades aparentes, lo que significa que la movilidad de las partes componentes de un material que se separará a través del medio denso no se impide de manera significativa. Por el contrario, un medio denso que contiene materiales con una gravedad específica baja es menos deseable porque se necesita añadir una mayor cantidad de los materiales al transportador líquido para conseguir mayores densidades aparentes, lo que tiene un efecto perjudicial en la eficiencia de separación porque impacta negativamente en la velocidad a la que las partes componentes de un material que se separará se mueven a través del medio denso.The apparent density and stability of the dense medium are influenced by factors such as specific gravity, particle shape, particle size and / or particle size distribution of the solid material added to the liquid carrier. An ideal dense medium contains materials that have a high specific gravity, which increases the separation efficiency due to smaller amounts of materials that need to be added to the liquid conveyor to achieve higher apparent densities, which means that the mobility of the component parts of a Material that will be separated through the dense medium is not significantly prevented. On the contrary, a dense medium containing materials with a low specific gravity is less desirable because it is necessary to add a greater amount of the materials to the liquid conveyor to achieve higher apparent densities, which has a detrimental effect on separation efficiency because it impacts negatively at the rate at which the component parts of a material to be separated move through the dense medium.
Por consiguiente, existe la necesidad de una aleación que pueda usarse como material para formar un medio denso que tenga un mayor rango de densidades operativas cuando se compara con aleaciones existentes que se usan como materiales en un proceso de separación en medios densos. También existe la necesidad de una aleación que mantenga sus propiedades magnéticas, de tal manera que pueda recuperarse fácilmente, lo que reduce el consumo total de la aleación durante un proceso de separación en medios densos. También existe la necesidad de una aleación que sea resistente a la corrosión, que es el resultado en un gradiente de densidad más consistente del medio denso.Therefore, there is a need for an alloy that can be used as a material to form a dense medium that has a greater range of operating densities when compared to existing alloys that are used as materials in a dense media separation process. There is also a need for an alloy that maintains its magnetic properties, so that it can be easily recovered, which reduces the total consumption of the alloy during a separation process in dense media. There is also a need for an alloy that is resistant to corrosion, which results in a more consistent density gradient of the dense medium.
Divulgación de la invenciónDisclosure of the invention
La presente invención está definida por las reivindicaciones. Se desvela una aleación nueva que encuentra utilidad particular en forma particulada en un proceso de separación en medio denso.The present invention is defined by the claims. A new alloy that finds particular utility in particulate form in a separation process in dense medium is disclosed.
La aleaciónAlloy
Se proporciona una aleación para su uso en la invención que comprende:An alloy is provided for use in the invention comprising:
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i) al menos aproximadamente 80% hierro;i) at least about 80% iron;
ii) no más de aproximadamente 8,5% silicio; yii) no more than approximately 8.5% silicon; Y
iii) desde aproximadamente 2 a aproximadamente 7% cromo.iii) from about 2 to about 7% chromium.
Aquí, la cantidad de un componente dado en una composición es el peso porcentual (peso%) de ese componente en relación con el peso total de la composición, a menos que se establezca lo contrario.Here, the amount of a given component in a composition is the percentage weight (weight%) of that component in relation to the total weight of the composition, unless stated otherwise.
Preferentemente, el contenido de hierro en la aleación es al menos aproximadamente 81%, preferentemente al menos aproximadamente 82%, preferentemente al menos aproximadamente 83%,Preferably, the iron content in the alloy is at least about 81%, preferably at least about 82%, preferably at least about 83%,
preferentemente al menos aproximadamente 84%, preferentemente al menos aproximadamente 85%,preferably at least about 84%, preferably at least about 85%,
preferentemente al menos aproximadamente 86%, preferentemente al menos aproximadamente 87%,preferably at least about 86%, preferably at least about 87%,
preferentemente al menos aproximadamente 88%, preferentemente al menos aproximadamente 89% ypreferably at least about 88%, preferably at least about 89% and
preferentemente al menos aproximadamente 90%.preferably at least about 90%.
Preferentemente, el contenido de silicio en la aleación no es más de aproximadamente 8,4%,Preferably, the silicon content in the alloy is not more than about 8.4%,
preferentemente no más de aproximadamente 8,3%, preferentemente no más de aproximadamente 8,2%,preferably not more than about 8.3%, preferably not more than about 8.2%,
preferentemente no más de aproximadamente 8,1% y preferentemente no más de aproximadamente 8,0%.preferably not more than about 8.1% and preferably not more than about 8.0%.
Preferentemente, el silicio está presente en la aleación en una cantidad de al menos aproximadamente 7,0%,Preferably, silicon is present in the alloy in an amount of at least about 7.0%,
preferentemente al menos aproximadamente 7,1%, preferentemente al menos aproximadamente 7,2%,preferably at least about 7.1%, preferably at least about 7.2%,
preferentemente al menos aproximadamente 7,3%, preferentemente al menos aproximadamente 7,4% ypreferably at least about 7.3%, preferably at least about 7.4% and
preferentemente al menos aproximadamente 7,5%. Así, es preferente que el contenido de silicio en la aleación es preferentemente desde aproximadamente 7,0% a aproximadamente 8,5%, preferentemente desdepreferably at least about 7.5%. Thus, it is preferred that the silicon content in the alloy is preferably from about 7.0% to about 8.5%, preferably from
aproximadamente 7,1% a 8,4%, preferentemente desde aproximadamente 7,2% a aproximadamente 8,3%, preferentemente desde 7,3% a aproximadamente 8,2% y preferentemente desde aproximadamente 7,4% a aproximadamente 8,1%, preferentemente desde aproximadamente 7,5% a aproximadamente 8,0%.about 7.1% to 8.4%, preferably from about 7.2% to about 8.3%, preferably from 7.3% to about 8.2%, and preferably from about 7.4% to about 8.1 %, preferably from about 7.5% to about 8.0%.
Preferentemente, el contenido de cromo es menos de 7%. Preferentemente, el contenido de cormo en la aleación es desde aproximadamente 3% a aproximadamente 7%, preferentemente desde aproximadamente 4% a menos del 7%, y preferentemente desde aproximadamente 5% a aproximadamente 6%.Preferably, the chromium content is less than 7%. Preferably, the content of corm in the alloy is from about 3% to about 7%, preferably from about 4% to less than 7%, and preferably from about 5% to about 6%.
La aleación puede además comprender uno o más componentes adicionales, como carbono, fósforo y/o sulfuro, y combinaciones de los mismos.The alloy may further comprise one or more additional components, such as carbon, phosphorus and / or sulfur, and combinations thereof.
Donde la aleación comprende carbono, el carbono está presente en una cantidad de no más de aproximadamente 1,5%, preferentemente no más de aproximadamente 1,4%, preferentemente no más deWhere the alloy comprises carbon, carbon is present in an amount of not more than about 1.5%, preferably not more than about 1.4%, preferably not more than
aproximadamente 1,3%, preferentemente no más de aproximadamente 1,2%, preferentemente no más deabout 1.3%, preferably not more than about 1.2%, preferably not more than
aproximadamente 1,1 % y preferentemente no más de aproximadamente 1%. El carbono puede estar presente en la aleación en una cantidad de al menos aproximadamente 0,3%, o al menos aproximadamente 0,4%, o al menos aproximadamente 0,5%, o al menos aproximadamente 0,6%, o al menos aproximadamente 0,7%, o al menos aproximadamente 0,8%. Así, el contenido de carbono en la aleación puede ser desde aproximadamente 0,3% a aproximadamente 1,5%, o desde aproximadamente 0,4% a aproximadamente 1,4%, o desde aproximadamente 0,5% a aproximadamente 1,3%, o desde aproximadamente 0,6% a aproximadamente 1,2%, o desde aproximadamente 0,7% a aproximadamente 1,1%, o desde aproximadamente 0,8% a aproximadamente 1,1%, o desde aproximadamente 0,8% a aproximadamente 1%.about 1.1% and preferably not more than about 1%. Carbon may be present in the alloy in an amount of at least about 0.3%, or at least about 0.4%, or at least about 0.5%, or at least about 0.6%, or at least about 0.7%, or at least about 0.8%. Thus, the carbon content in the alloy can be from about 0.3% to about 1.5%, or from about 0.4% to about 1.4%, or from about 0.5% to about 1.3 %, or from about 0.6% to about 1.2%, or from about 0.7% to about 1.1%, or from about 0.8% to about 1.1%, or from about 0.8 % to about 1%.
Donde la aleación comprende fósforo, el contenido de fósforo en la aleación no es más de aproximadamente 0,15%, preferentemente no más de aproximadamente 0,14%, preferentemente no más deWhere the alloy comprises phosphorus, the phosphorus content in the alloy is not more than about 0.15%, preferably not more than about 0.14%, preferably not more than
aproximadamente 0,13%, preferentemente no más de aproximadamente 0,12 %, preferentemente no más deabout 0.13%, preferably not more than about 0.12%, preferably not more than
aproximadamente 0,11% y preferentemente no más de aproximadamente 0,10%. El fósforo puede estar presente en la aleación en una cantidad de al menos aproximadamente 0,01%. Así, el contenido de fósforo en la aleación es típicamente desde aproximadamente 0,01% a aproximadamente 0,15%, preferentemente desde aproximadamente 0,01% a aproximadamente 0,14%, desde aproximadamente 0,01% a aproximadamente 0,13%, desde aproximadamente 0,01% a aproximadamente 0,12%, desde aproximadamente 0,01% a aproximadamente 0,11% y desde aproximadamente 0,01% a aproximadamente 0,10%.about 0.11% and preferably not more than about 0.10%. Phosphorus can be present in the alloy in an amount of at least about 0.01%. Thus, the phosphorus content in the alloy is typically from about 0.01% to about 0.15%, preferably from about 0.01% to about 0.14%, from about 0.01% to about 0.13% , from about 0.01% to about 0.12%, from about 0.01% to about 0.11% and from about 0.01% to about 0.10%.
Donde la aleación comprende sulfuro, el contenido de sulfuro en la aleación no es más de aproximadamente 0,07%, preferentemente no más de aproximadamente 0,06% y preferentemente no más de aproximadamente 0,05%. El sulfuro puede estar presente en la aleación en una cantidad de al menos aproximadamente 0,01%. Así, el contenido de sulfuro en la aleación es típicamente desde aproximadamente 0,01% a aproximadamente 0,07%, preferentemente desde aproximadamente 0,01% a aproximadamente 0,06% y desde aproximadamente 0,01% a aproximadamente 0,05%.Where the alloy comprises sulfide, the sulfide content in the alloy is not more than about 0.07%, preferably not more than about 0.06% and preferably not more than about 0.05%. The sulfide may be present in the alloy in an amount of at least about 0.01%. Thus, the sulfide content in the alloy is typically from about 0.01% to about 0.07%, preferably from about 0.01% to about 0.06% and from about 0.01% to about 0.05% .
Las características desveladas anteriormente también se desvelan en combinación. Por ejemplo, se desvelan aleaciones que comprenden al menos aproximadamente 80% de hierro, no más de aproximadamente 8,5% de silicio y desde aproximadamente 3% a aproximadamente 6% de cromo. Similarmente, se desvelan aleaciones que comprenden al menos aproximadamente 80% de hierro, no más de aproximadamente 8,3% de silicioThe features disclosed above are also disclosed in combination. For example, alloys comprising at least about 80% iron, no more than about 8.5% silicon and from about 3% to about 6% chromium are disclosed. Similarly, alloys comprising at least about 80% iron, not more than about 8.3% silicon are disclosed
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y desde aproximadamente 3% a aproximadamente 7% de cromo, y desde aproximadamente 0,3% a aproximadamente 1,5% de carbono.and from about 3% to about 7% chromium, and from about 0.3% to about 1.5% carbon.
La aleación está preferentemente en forma particulada. En particular, las partículas de la aleación tienen preferentemente tal tamaño de partícula que al menos aproximadamente 70%, preferentemente al menos aproximadamente 80%, preferentemente al menos aproximadamente 90%, preferentemente al menos aproximadamente 95%, preferentemente al menos aproximadamente 97% de las partículas de la aleación pasan a través de un tamiz que tiene una abertura de red de aproximadamente 1 mm, preferentemente una abertura de red de aproximadamente 900 pm, preferentemente una abertura de red de aproximadamente 800 pm, preferentemente una abertura de red de aproximadamente 700 pm, preferentemente una abertura de red de aproximadamente 600 pm, preferentemente una abertura de red de aproximadamente 500 pm, preferentemente una abertura de red de aproximadamente 400 pm, preferentemente una abertura de red de aproximadamente 300 pm, preferentemente una abertura de red de aproximadamente 250 pm, preferentemente una abertura de red de aproximadamente 212 pm. Preferentemente, el tamaño de partícula es tal que al menos aproximadamente 90%, preferentemente al menos aproximadamente 95%, preferentemente al menos aproximadamente 97% pasa a través de un tamiz que tiene una abertura de red de aproximadamente 212 pm.The alloy is preferably in particulate form. In particular, the alloy particles preferably have such a particle size that at least about 70%, preferably at least about 80%, preferably at least about 90%, preferably at least about 95%, preferably at least about 97% of the Alloy particles pass through a screen having a network opening of about 1 mm, preferably a network opening of about 900 pm, preferably a network opening of about 800 pm, preferably a network opening of about 700 pm , preferably a network opening of approximately 600 pm, preferably a network opening of approximately 500 pm, preferably a network opening of approximately 400 pm, preferably a network opening of approximately 300 pm, preferably a network opening of approximately 250 pm , preferably a network opening of about 212 pm. Preferably, the particle size is such that at least about 90%, preferably at least about 95%, preferably at least about 97% passes through a screen having a network opening of about 212 pm.
La forma de las partículas de la aleación depende de la manera en la que las partículas están hechas. Por ejemplo, las partículas pueden ser sustancialmente redondas si la aleación está hecha mediante una técnica de atomización, o con borde afilado si la aleación se ha hecho mediante una técnica de laminado. Preferentemente, las partículas están hechas mediante una técnica de atomización.The shape of the alloy particles depends on the way in which the particles are made. For example, the particles can be substantially round if the alloy is made by an atomization technique, or with a sharp edge if the alloy has been made by a rolling technique. Preferably, the particles are made by an atomization technique.
Las partículas de la aleación son preferentemente sustancialmente redondas.The alloy particles are preferably substantially round.
La aleación para su uso en la invención puede suministrarse de varias formas dependiendo del uso planeado y de la forma del material que se separará en sus partes constituyentes. Las formas diferentes de la aleación pueden tener diferentes distribuciones de tamaño de partícula. Dentro de los rangos genéricos establecidos anteriormente, las distribuciones adecuadas de tamaño de partícula pueden seleccionarse de:The alloy for use in the invention can be supplied in various ways depending on the planned use and the shape of the material that will be separated into its constituent parts. Different shapes of the alloy may have different particle size distributions. Within the generic ranges set out above, appropriate particle size distributions can be selected from:
i) al menos aproximadamente 70% de partículas de la aleación pasan a través de tamices que tienen un tamaño de red de aproximadamente 300 pm a aproximadamente 20 pm, y preferentemente desde aproximadamente 212 pm a aproximadamente 20 pm; oi) at least about 70% of the alloy particles pass through sieves having a net size of about 300 pm to about 20 pm, and preferably from about 212 pm to about 20 pm; or
ii) al menos aproximadamente 70% de partículas de la aleación pasan a través de tamices que tienen una abertura de red de no más de aproximadamente 80 pm, preferentemente no más de aproximadamente 70 pm y preferentemente no más de aproximadamente 60 pm; oii) at least about 70% of the alloy particles pass through sieves having a network opening of no more than about 80 pm, preferably no more than about 70 pm and preferably no more than about 60 pm; or
iii) al menos aproximadamente 80% de partículas de la aleación pasan a través de un tamiz que tiene una abertura de red de no más de aproximadamente 80 pm, preferentemente no más de aproximadamente 70 pm, preferentemente no más de aproximadamente 60 pm, y preferentemente no más de aproximadamente 50 pm; oiii) at least about 80% of the particles of the alloy pass through a screen having a network opening of not more than about 80 pm, preferably not more than about 70 pm, preferably not more than about 60 pm, and preferably no more than about 50 pm; or
iv) al menos aproximadamente 85% de partículas de la aleación pasan a través de un tamiz que tiene una abertura de red de no más de aproximadamente 150 pm, preferentemente no más de aproximadamente 140 pm, preferentemente no más de aproximadamente 130 pm, preferentemente no más de aproximadamente 120 pm y preferentemente no más de aproximadamente 110 pm.iv) at least about 85% of the particles of the alloy pass through a screen having a network opening of not more than about 150 pm, preferably not more than about 140 pm, preferably not more than about 130 pm, preferably not more than about 120 pm and preferably no more than about 110 pm.
La gravedad específica (como aquí se define) de la aleación para su uso en la invención está preferentemente en el rango de desde aproximadamente 6,5 g/cm3 a aproximadamente 7,3 g/cm3, preferentemente desde aproximadamente 6,6 g/cm3 a aproximadamente 7,2 g/cm3 y preferentemente desde aproximadamente 6,7 g/cm3 a aproximadamente 7,1 g/cm3.The specific gravity (as defined herein) of the alloy for use in the invention is preferably in the range of from about 6.5 g / cm3 to about 7.3 g / cm3, preferably from about 6.6 g / cm3 at about 7.2 g / cm3 and preferably from about 6.7 g / cm3 to about 7.1 g / cm3.
Métodos de hacer la aleaciónMethods of making the alloy
La aleación aquí desvelada se produce en una temperatura de preferentemente al menos aproximadamente 1.500 °C, y preferentemente al menos aproximadamente 1.600 °C. Mantener la temperatura por encima de 1.500 °C asegura una buena fusión, ayuda al flujo y ayuda a conseguir una aleación homogénea antes de atomización o laminado. Las partículas de la aleación se obtienen preferentemente mediante atomización, pero hay otros métodos que podrían usarse que son familiares para aquellos expertos, por ejemplo, laminado. La atomización es preferente porque las partículas obtenidas tienen típicamente un alto grado de redondez.The alloy disclosed herein is produced at a temperature of preferably at least about 1,500 ° C, and preferably at least about 1,600 ° C. Maintaining the temperature above 1,500 ° C ensures good fusion, helps flow and helps achieve a homogeneous alloy before atomization or rolling. Alloy particles are preferably obtained by atomization, but there are other methods that could be used that are familiar to those experts, for example, rolling. Atomization is preferred because the particles obtained typically have a high degree of roundness.
Un ejemplo de una técnica de atomización incluye introducir la aleación fundida en una boquilla atomizadora. Las partículas de la aleación pueden después obtenerse introduciendo un chorro de la aleación fundida desde la boquilla atomizadora a un cono de vapor, un gas inerte o un chorro de agua a alta presión. La aleación fundida se rompe en partículas finas que son sustancialmente redondas. Las partículas de la aleación pueden posteriormente secarse y/o filtrarse para retirar cualquier material demasiado grande. Opcionalmente, las partículas y/o cualquier material demasiado grande pueden machacarse o triturarse para producir partículas con bordes afilados.An example of an atomization technique includes introducing the molten alloy into an atomizing nozzle. The alloy particles can then be obtained by introducing a jet of the molten alloy from the atomizing nozzle to a steam cone, an inert gas or a high pressure water jet. The molten alloy breaks into fine particles that are substantially round. The alloy particles can subsequently be dried and / or filtered to remove any material that is too large. Optionally, particles and / or any material that is too large can be crushed or crushed to produce particles with sharp edges.
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Alternativamente, la aleación puede obtenerse mediante un método de laminado donde la aleación fundida posteriormente se enfría con agua o con aire, se seca, se tritura y clasifica en varios grados. A diferencia del proceso de atomización, las partículas laminadas tienen el borde afilado y no son uniformes en forma.Alternatively, the alloy can be obtained by a rolling method where the molten alloy is subsequently cooled with water or air, dried, crushed and classified into various grades. Unlike the atomization process, the laminated particles have a sharp edge and are not uniform in shape.
Usos de la aleaciónAlloy Uses
La aleación aquí descrita encuentra particular utilidad en procesos de separación, particularmente los llamados procesos de separación en medio denso. La aleación se usa adecuadamente en forma particulada como el sólido que está presente en un transportador líquido para formar un medio denso para su uso en tales procesos.The alloy described herein finds particular utility in separation processes, particularly the so-called dense medium separation processes. The alloy is suitably used in particulate form as the solid that is present in a liquid carrier to form a dense medium for use in such processes.
La aleación aquí descrita es particularmente ventajosa porque proporciona composiciones que tienen una gravedad específica similar a la de las composiciones correspondientes que contienen hierro. Además, mantiene sus propiedades magnéticas y el contenido en cromo debería hacerla más resistente a la corrosión (por ejemplo, óxido) cuando se compara con una aleación existente que comprende 15% de silicio y 85% de hierro. Cuando se compara con aleaciones existentes, pueden usarse menores cantidades de la aleación para uso para conseguir un mayor rango de densidades operativas, lo que mejora la eficiencia de separación porque la viscosidad de la suspensión resultante se reduce.The alloy described herein is particularly advantageous because it provides compositions that have a specific gravity similar to that of the corresponding iron-containing compositions. In addition, it maintains its magnetic properties and the chromium content should make it more resistant to corrosion (for example, rust) when compared to an existing alloy comprising 15% silicon and 85% iron. When compared to existing alloys, smaller amounts of the alloy can be used for use to achieve a greater range of operating densities, which improves separation efficiency because the viscosity of the resulting suspension is reduced.
Así, se proporciona una composición que comprende la aleación particulada como aquí se describe y además comprende un transportador líquido, preferentemente donde el transportador líquido es agua. Preferentemente, dicha composición es una suspensión de dicha aleación particulada en dicho transportador líquido.Thus, a composition is provided comprising the particulate alloy as described herein and further comprising a liquid conveyor, preferably where the liquid conveyor is water. Preferably, said composition is a suspension of said particulate alloy in said liquid conveyor.
La composición comprende preferentemente desde aproximadamente 8% de peso a aproximadamente 58% de peso de la aleación particulada en relación con el peso total de la composición, preferentemente desde 11% de peso a aproximadamente 58% de peso, preferentemente desde aproximadamente 15% de peso a aproximadamente 58% de peso, preferentemente desde aproximadamente 29% de peso a aproximadamente 58% de peso, preferentemente desde aproximadamente 31% de peso a aproximadamente 56% de peso, preferentemente desde aproximadamente 32% de peso a aproximadamente 55% de peso, preferentemente desde aproximadamente 34% de peso a aproximadamente 53% de peso, preferentemente desde aproximadamente 35% de peso a aproximadamente 52% de peso y preferentemente desde aproximadamente 37% de peso a aproximadamente 50% de peso. Dentro de estos rangos genéricos, las cantidades adecuadas de la aleación particulada en relación con el peso total de la composición incluyen:The composition preferably comprises from about 8% by weight to about 58% by weight of the particulate alloy in relation to the total weight of the composition, preferably from 11% by weight to about 58% by weight, preferably from about 15% by weight. at about 58% by weight, preferably from about 29% by weight to about 58% by weight, preferably from about 31% by weight to about 56% by weight, preferably from about 32% by weight to about 55% by weight, preferably from about 34% by weight to about 53% by weight, preferably from about 35% by weight to about 52% by weight and preferably from about 37% by weight to about 50% by weight. Within these generic ranges, suitable amounts of the particulate alloy in relation to the total weight of the composition include:
i) preferentemente en el rango de desde aproximadamente 37% de peso a aproximadamente 53% de peso, preferentemente desde aproximadamente 42% de peso a aproximadamente 52% de peso, y preferentemente desde aproximadamente 44% de peso a aproximadamente 50% de peso; oi) preferably in the range of from about 37% by weight to about 53% by weight, preferably from about 42% by weight to about 52% by weight, and preferably from about 44% by weight to about 50% by weight; or
ii) preferentemente en el rango de desde aproximadamente 34% de peso a aproximadamente 53% de peso, preferentemente desde aproximadamente 35% de peso a aproximadamente 52% de peso, y preferentemente desde aproximadamente 37% de peso a aproximadamente 50% de peso; oii) preferably in the range of from about 34% by weight to about 53% by weight, preferably from about 35% by weight to about 52% by weight, and preferably from about 37% by weight to about 50% by weight; or
iii) preferentemente en el rango de desde aproximadamente 8% de peso a aproximadamente 42% de peso, preferentemente desde aproximadamente 11% de peso a aproximadamente 39% de peso, y preferentemente desde aproximadamente 15% de peso a aproximadamente 42% de peso; oiii) preferably in the range of from about 8% by weight to about 42% by weight, preferably from about 11% by weight to about 39% by weight, and preferably from about 15% by weight to about 42% by weight; or
iv) preferentemente en el rango de desde aproximadamente 8% de peso a aproximadamente 21% de peso, preferentemente desde aproximadamente 10% de peso a aproximadamente 19% de peso, preferentemente desde aproximadamente 11% de peso a aproximadamente 18% de peso y preferentemente desde aproximadamente 13% de peso a aproximadamente 16% de peso; oiv) preferably in the range of from about 8% by weight to about 21% by weight, preferably from about 10% by weight to about 19% by weight, preferably from about 11% by weight to about 18% by weight and preferably from approximately 13% by weight to approximately 16% by weight; or
v) preferentemente en el rango de desde aproximadamente 27% de peso a aproximadamente 40% de peso, preferentemente desde aproximadamente 29% de peso a aproximadamente 39% de peso, preferentemente desde aproximadamente 31% de peso a aproximadamente 37% de peso y preferentemente desde aproximadamente 32% de peso a aproximadamente 35% de peso.v) preferably in the range of from about 27% by weight to about 40% by weight, preferably from about 29% by weight to about 39% by weight, preferably from about 31% by weight to about 37% by weight and preferably from approximately 32% by weight to approximately 35% by weight.
La densidad aparente de la composición está preferentemente en el rango de desde aproximadamente 1,5 g/cmi) * 3 a aproximadamente 4,6 g/cm3, preferentemente desde aproximadamente 1,7 g/cm3 a aproximadamente 4,6 g/cm3, preferentemente desde aproximadamente 1,9 g/cm3 a aproximadamente 4,6 g/cm3, preferentemente desde aproximadamente 2,8 g/cm3 a aproximadamente 4,6 g/cm3, preferentemente desde aproximadamente 2,9 g/cm3 a aproximadamente 4,5 g/cm3, preferentemente desde aproximadamente 3,0 g/cm3 a aproximadamente 4,4 g/cm3, preferentemente desde aproximadamente 3,1 g/cm3 a aproximadamente 4,3 g/cm3, preferentemente desde aproximadamente 3,2 g/cm3 a aproximadamente 4,2 g/cm3, preferentemente desde aproximadamente 3,3 g/cm3 a aproximadamente 4,1 g/cm3. Dentro de estos rangos genéricos, las densidades aparentes adecuadas de la composición (y correspondiendo con las composiciones (i) a (v) anteriores), son:The bulk density of the composition is preferably in the range of from about 1.5 g / cmi) * 3 to about 4.6 g / cm3, preferably from about 1.7 g / cm3 to about 4.6 g / cm3, preferably from about 1.9 g / cm3 to about 4.6 g / cm3, preferably from about 2.8 g / cm3 to about 4.6 g / cm3, preferably from about 2.9 g / cm3 to about 4.5 g / cm3, preferably from about 3.0 g / cm3 to about 4.4 g / cm3, preferably from about 3.1 g / cm3 to about 4.3 g / cm3, preferably from about 3.2 g / cm3 to about 4.2 g / cm3, preferably from about 3.3 g / cm3 to about 4.1 g / cm3. Within these generic ranges, the appropriate apparent densities of the composition (and corresponding to the compositions (i) to (v) above), are:
i) preferentemente en el rango de desde aproximadamente 3,5 g/cm3 a aproximadamente 4,3 g/cm3,i) preferably in the range of from about 3.5 g / cm3 to about 4.3 g / cm3,
preferentemente desde aproximadamente 3,6 g/cm3 a aproximadamente 4,2 g/cm3 y preferentemente desdepreferably from about 3.6 g / cm3 to about 4.2 g / cm3 and preferably from
aproximadamente 3,7 g/cm3 a aproximadamente 4,1 g/cm3; oabout 3.7 g / cm3 to about 4.1 g / cm3; or
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ii) preferentemente en el rango de desde aproximadamente 3,1 g/cm3 a aproximadamente 4,3 g/cm3, preferentemente desde aproximadamente 3,2 g/cm3 a aproximadamente 4,2 g/cm3 y preferentemente desde aproximadamente 3,3 g/cm3 a aproximadamente 4,1 g/cm3; oii) preferably in the range of from about 3.1 g / cm3 to about 4.3 g / cm3, preferably from about 3.2 g / cm3 to about 4.2 g / cm3 and preferably from about 3.3 g / cm3 at about 4.1 g / cm3; or
iii) preferentemente en el rango de desde aproximadamente 1,5 g/cm3 a aproximadamente 3,6 g/cm3, preferentemente desde aproximadamente 1,7 g/cm3 a aproximadamente 3,4 g/cm3 y preferentemente desde aproximadamente 1,9 g/cm3 a aproximadamente 3,6 g/cm3; oiii) preferably in the range of from about 1.5 g / cm3 to about 3.6 g / cm3, preferably from about 1.7 g / cm3 to about 3.4 g / cm3 and preferably from about 1.9 g / cm3 at about 3.6 g / cm3; or
iv) preferentemente en el rango de desde aproximadamente 1,5 g/cm3 a aproximadamente 2,3 g/cm3, preferentemente desde aproximadamente 1,6 g/cm3 a aproximadamente 2,2 g/cm3, preferentemente desde aproximadamente 1,7 g/cm3 a aproximadamente 2,1 g/cm3 y preferentemente desde aproximadamente 1,8 g/cm3 a aproximadamente 2,0 g/cm3; oiv) preferably in the range of from about 1.5 g / cm3 to about 2.3 g / cm3, preferably from about 1.6 g / cm3 to about 2.2 g / cm3, preferably from about 1.7 g / cm3 to about 2.1 g / cm3 and preferably from about 1.8 g / cm3 to about 2.0 g / cm3; or
v) preferentemente en el rango de desde aproximadamente 2,7 g/cm3 a aproximadamente 3,5 g/cm3, preferentemente desde aproximadamente 2,8 g/cm3 a aproximadamente 3,5 g/cm3, preferentemente desde aproximadamente 2,9 g/cm3 a aproximadamente 3,3 g/cm3 y preferentemente desde aproximadamente 3,0 g/cm3 a aproximadamente 3,2 g/cm3.v) preferably in the range of from about 2.7 g / cm3 to about 3.5 g / cm3, preferably from about 2.8 g / cm3 to about 3.5 g / cm3, preferably from about 2.9 g / cm3 to about 3.3 g / cm3 and preferably from about 3.0 g / cm3 to about 3.2 g / cm3.
De acuerdo con la invención, se proporciona un proceso de separación que comprende las etapas de contactar medios de separación con un material de alimentación, y separar al menos un componente de dicho material de alimentación desde al menos otro componente de dicho material de alimentación, donde dichos medios se separación es una composición que comprende la aleación particulada aquí descrita y un transportador líquido.In accordance with the invention, a separation process is provided comprising the steps of contacting separation means with a feed material, and separating at least one component of said feed material from at least one other component of said feed material, wherein said separation means is a composition comprising the particulate alloy described herein and a liquid carrier.
Preferentemente el proceso de separación es un proceso de separación en medio denso. Preferentemente, el proceso de separación comprende las etapas de:Preferably the separation process is a separation process in dense medium. Preferably, the separation process comprises the steps of:
i) proporciona una composición (esto es, el medio denso) que comprende la aleación particulada como aquí se describe y que además comprende un transportador líquido, típicamente donde dicha composición es una suspensión de dicha aleación particulada en dicho transportador líquido;i) provides a composition (that is, the dense medium) comprising the particulate alloy as described herein and further comprising a liquid carrier, typically wherein said composition is a suspension of said particulate alloy in said liquid carrier;
ii) proporcionar un material de alimentación que se separará, opcionalmente donde dicho material de alimentación está en dicho transportador líquido;ii) providing a feed material to be separated, optionally where said feed material is in said liquid conveyor;
iii) contactar la composición de la etapa i) con el material de alimentación de la etapa ii), típicamente en un recipiente de separación en medio denso;iii) contacting the composition of stage i) with the feedstock of stage ii), typically in a separation vessel in dense medium;
iv) separar al menos un componente de dicho material de alimentación; yiv) separating at least one component of said feed material; Y
v) recoger dicho al menos un componente separado.v) collect said at least one separate component.
Opcionalmente, el recipiente de separación en medio denso comprende dos cámaras, teniendo cada una un medio denso que tiene dos densidades aparentes diferentes. Preferentemente, la densidad aparente de la primera cámara es inferior a la densidad aparente de la segunda cámara. La densidad aparente del medio denso en la primera cámara es preferentemente desde aproximadamente 1,5 g/cm3 a aproximadamente 2,3 g/cm3, preferentemente desde aproximadamente 1,6 g/cm3 a aproximadamente 2,2 g/cm3, preferentemente desde aproximadamente 1,7 g/cm3 a aproximadamente 2,1 g/cm3, preferentemente desde aproximadamente 1,8 g/cm3 a aproximadamente 2,0 g/cm3. La densidad aparente del medio denso en la segunda cámara es preferentemente desde aproximadamente 2,7 g/cm3 a aproximadamente 3,5 g/cm3, preferentemente desde aproximadamente 2,8 g/cm3 a aproximadamente 3,4 g/cm3, preferentemente desde aproximadamente 2,9 g/cm3 a aproximadamente 3,3 g/cm3, preferentemente desde aproximadamente 3,0 g/cm3 a aproximadamente 3,2 g/cm3.Optionally, the separation vessel in dense medium comprises two chambers, each having a dense medium having two different apparent densities. Preferably, the apparent density of the first chamber is lower than the apparent density of the second chamber. The bulk density of the dense medium in the first chamber is preferably from about 1.5 g / cm3 to about 2.3 g / cm3, preferably from about 1.6 g / cm3 to about 2.2 g / cm3, preferably from about 1.7 g / cm3 to about 2.1 g / cm3, preferably from about 1.8 g / cm3 to about 2.0 g / cm3. The bulk density of the dense medium in the second chamber is preferably from about 2.7 g / cm3 to about 3.5 g / cm3, preferably from about 2.8 g / cm3 to about 3.4 g / cm3, preferably from about 2.9 g / cm3 to about 3.3 g / cm3, preferably from about 3.0 g / cm3 to about 3.2 g / cm3.
Las densidades aparentes desveladas anteriormente también se desvelan en combinación. Por ejemplo, se desvela un recipiente de separación en medio denso que tiene dos cámaras que tiene una primera cámara donde está contenido un medio denso que tiene una densidad aparente desde aproximadamente 1,5 g/cm3 a aproximadamente 2,3 g/cm3 y una segunda cámara donde está contenido un medio denso que tiene una densidad aparente de desde aproximadamente 2,7 g/cm3 a aproximadamente 3,5 g/cm3. Similarmente, se desvela un recipiente de separación en medio denso que tiene dos cámaras que comprende una primera cámara donde está contenido un medio denso que tiene una densidad aparente desde aproximadamente 1,8 g/cm3 a aproximadamente 2,0 g/cm3 y una segunda cámara donde está contenido un medio denso que tiene una densidad aparente de desde aproximadamente 3,0 g/cm3 a aproximadamente 3,2 g/cm3, o una primera cámara donde está contenido un medio denso que tiene una densidad aparente desde aproximadamente 1,6 g/cm3 a aproximadamente 2,2 g/cm3 y una segunda cámara donde está contenido un medio denso que tiene una densidad aparente de desde aproximadamente 2,9 g/cm3 a aproximadamente 3,3 g/cm3.The apparent densities disclosed above are also disclosed in combination. For example, a separation vessel is disclosed in dense medium that has two chambers that has a first chamber where a dense medium is contained that has an apparent density from about 1.5 g / cm3 to about 2.3 g / cm3 and a second chamber where a dense medium is contained having an apparent density of from about 2.7 g / cm3 to about 3.5 g / cm3. Similarly, a separation vessel is disclosed in dense medium having two chambers comprising a first chamber where a dense medium is contained having an apparent density from about 1.8 g / cm3 to about 2.0 g / cm3 and a second chamber where a dense medium that has an apparent density of from about 3.0 g / cm3 to about 3.2 g / cm3 is contained, or a first chamber where a dense medium that has an apparent density of about 1.6 is contained g / cm3 at about 2.2 g / cm3 and a second chamber containing a dense medium having an apparent density of from about 2.9 g / cm3 to about 3.3 g / cm3.
Opcionalmente, el proceso comprende una etapa donde la aleación particulada se separa de los componentes separados del material de alimentación, y la aleación particulada se recoge y reintroduce en el recipiente de separación en medio denso.Optionally, the process comprises a stage where the particulate alloy is separated from the separate components of the feedstock, and the particulate alloy is collected and reintroduced into the separation vessel in dense medium.
Preferentemente, al menos un componente del material de alimentación tiene una gravedad específica que es inferior a la densidad aparente de dicha composición (esto es, el medio denso).Preferably, at least one component of the feedstock has a specific gravity that is less than the apparent density of said composition (that is, the dense medium).
Preferentemente, el recipiente de separación en medio denso es un tanque, un tambor o tiene sustancialmente forma cónica. El recipiente de separación en medio denso puede ser estático. Preferentemente, elPreferably, the separation vessel in dense medium is a tank, a drum or is substantially conical in shape. The separation vessel in dense medium can be static. Preferably, the
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recipiente de separación de medio denso es dinámico para ayudar a la separación del material de alimentación en sus partes componentes.Dense medium separation vessel is dynamic to help the separation of the feed material into its component parts.
Dicha composición (esto es, el medio denso) y dicho material de alimentación pueden añadirse al recipiente de separación en medio denso secuencialmente o simultáneamente. Típicamente, dicha composición se añade al recipiente de separación en medio denso antes del material de alimentación.Said composition (that is, the dense medium) and said feedstock can be added to the separation vessel in dense medium sequentially or simultaneously. Typically, said composition is added to the separation vessel in dense medium before the feedstock.
Preferentemente dicha composición (esto es, el medio denso) y dicho material de alimentación se agitan para ayudar a la separación del material en sus partes componentes y minimizar o prevenir la sedimentación. La agitación puede conseguirse mediante cualquier medio adecuado o convencional, por ejemplo mezclando o mediante rotación del recipiente de separación en medio denso. Alternativamente, la agitación puede conseguirse mediante fuerza centrífuga usando un ciclón.Preferably said composition (that is, the dense medium) and said feedstock are agitated to aid separation of the material into its component parts and minimize or prevent sedimentation. Stirring can be achieved by any suitable or conventional means, for example by mixing or by rotating the separation vessel in dense medium. Alternatively, agitation can be achieved by centrifugal force using a cyclone.
En la invención, se proporciona el uso de la aleación particulada o composición aquí descrita como un medio de separación en un proceso de separación para la separación de un material de alimentación, donde al menos un componente del material de alimentación se separa de al menos otro componente de dicho material de separación. Preferentemente, el proceso de separación en medio denso, preferentemente como el aquí descrito.In the invention, the use of the particulate alloy or composition described herein is provided as a separation means in a separation process for the separation of a feedstock, where at least one component of the feedstock is separated from at least one other. component of said separation material. Preferably, the separation process in dense medium, preferably as described herein.
Es particularmente ventajoso usar la aleación aquí desvelada en tales procesos de separación, particularmente un proceso de separación en medio denso, porque la aleación tiene mayores densidades operativas cuando se compara con aleaciones existentes, y mantiene sus propiedades magnéticas. El transportador líquido es preferentemente agua, y una ventaja adicional de la aleación para uso en la presente invención es que el contenido de cromo debería hacerla más resistente a la corrosión (por ejemplo, óxido) cuando se compara con una aleación existente que comprende 15% silicio y 85% hierro.It is particularly advantageous to use the alloy disclosed herein in such separation processes, particularly a separation process in dense medium, because the alloy has higher operating densities when compared to existing alloys, and maintains its magnetic properties. The liquid carrier is preferably water, and an additional advantage of the alloy for use in the present invention is that the chromium content should make it more resistant to corrosion (eg, rust) when compared to an existing alloy comprising 15% silicon and 85% iron.
Así, la aleación particulada aquí desvelada forma una suspensión estable en el transportador líquido (particularmente agua), que da como resultado un gradiente consistente de densidad y un grado afilado de separación. Además, la aleación puede recuperarse fácilmente, lo que reduce el consumo total de la aleación cuando se usa en un proceso de separación en medio denso.Thus, the particulate alloy disclosed herein forms a stable suspension in the liquid carrier (particularly water), which results in a consistent density gradient and a sharp degree of separation. In addition, the alloy can be easily recovered, which reduces the total consumption of the alloy when used in a dense medium separation process.
Como aquí se usan, los siguientes términos, a menos que se indique lo contrario, se entenderán para que tengan los siguientes significados:As used herein, the following terms, unless otherwise indicated, shall be understood to have the following meanings:
Gravedad específica (g/cm3) en el contexto de la presente invención se refiere a la cantidad de material porSpecific gravity (g / cm3) in the context of the present invention refers to the amount of material per
volumen de unidad ocupada por el material en agua cuando se mide a temperatura ambiente (23°C) yvolume of unit occupied by the material in water when measured at room temperature (23 ° C) and
presión atmosférica (101,325 kPa ± las variaciones causadas por el cambio de patrones del tiempo). Laatmospheric pressure (101,325 kPa ± the variations caused by changing weather patterns). The
gravedad específica se mide con el siguiente protocolo.Specific gravity is measured with the following protocol.
La gravedad específica se mide usando un matraz de gravedad específica (también llamado matraz de Le Chatelier). El cuerpo del matraz tiene aproximadamente 250 cm3. La cabeza oval del matraz tiene 17 cm3. El volumen por debajo de la cabeza se gradúa desde 0 a 1,0 cm3 en 0,1 cm3 subdivisiones, con una subdivisión adicional por debajo de la marca de 0 cm3 y una subdivisión adicional por encima de la marca de 1,0 cm3. El cuello del matraz se gradúa desde 18 a 24 cm3 en 0,1 cm3 subdivisiones por encima de la cabeza y se sella con un tapón. Preferentemente, el tapón tiene una parte estrecha que mide 23mm de longitud con un diámetro que oscila entre 14mm y 12mm a lo largo de la parte estrecha.Specific gravity is measured using a specific gravity flask (also called Le Chatelier flask). The body of the flask is approximately 250 cm3. The oval head of the flask is 17 cm3. The volume below the head graduates from 0 to 1.0 cm3 in 0.1 cm3 subdivisions, with an additional subdivision below the 0 cm3 mark and an additional subdivision above the 1.0 cm3 mark. The neck of the flask is graduated from 18 to 24 cm3 in 0.1 cm3 subdivisions above the head and sealed with a plug. Preferably, the plug has a narrow part measuring 23mm in length with a diameter ranging between 14mm and 12mm along the narrow part.
El matraz, agua y material que se analizarán deben dejarse igualar a temperatura ambiente (Supra) y presión atmosférica (Supra) durante al menos 24 horas antes de la prueba. El matraz se llena con agua hasta la marca 0 cm3 en el cuello del matraz. El interior del matraz se secará por encima del nivel del líquido (agua).The flask, water and material to be analyzed should be allowed to match at room temperature (Supra) and atmospheric pressure (Supra) for at least 24 hours before the test. The flask is filled with water to the 0 cm3 mark on the neck of the flask. The inside of the flask will dry above the level of the liquid (water).
El material que se analizará (la aleación) se pesa en 140g y se añade al matraz que contiene agua hasta la marca cero en el matraz. Cuando se añade el material al matraz, el nivel del agua subirá ya que se desplaza. El material debería dejarse adherir a los lados del matraz por encima del nivel del líquido. Una vez que la cantidad total del material se ha añadido al matraz (140g), el tapón se coloca en el matraz y el matraz se mueve. Para retirar aire del material, el matraz se agita suavemente por ejemplo golpeando suavemente hasta que las burbujas de aire dejen de subir a la superficie del líquido. Después de dejar de ver burbujas de aire, el nivel del líquido estará en su posición final, que puede medirse leyendo el fondo del menisco del líquido contra la serie de marcas de graduación en el cuello del matraz.The material to be analyzed (the alloy) is weighed at 140g and added to the flask containing water to the zero mark on the flask. When the material is added to the flask, the water level will rise as it moves. The material should be allowed to adhere to the sides of the flask above the liquid level. Once the total amount of material has been added to the flask (140g), the cap is placed in the flask and the flask moves. To remove air from the material, the flask is gently shaken for example by gently tapping until the air bubbles stop rising to the surface of the liquid. After stopping to see air bubbles, the liquid level will be in its final position, which can be measured by reading the bottom of the meniscus of the liquid against the series of graduation marks on the neck of the flask.
La diferencia entre la primera y últimas lecturas en el pie del matraz representa el volumen de líquido desplazado por la masa del material usado en la prueba.The difference between the first and last readings at the bottom of the flask represents the volume of liquid displaced by the mass of the material used in the test.
La gravedad específica puede entonces determinarse mediante la siguiente ecuación:The specific gravity can then be determined by the following equation:
masa ¿e muestra Qj)mass does e show Qj)
Gra-vedad específica =Specific Gravity =
volumen d espíala ¿o (cm3'ivolume d spy it or (cm3'i
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La densidad aparente (g/cm3) en el contexto de la presente invención se refiere al peso de una muestra de la composición (esto es, el medio denso) por volumen de unidad. La densidad aparente puede determinarse mediante el siguiente protocolo.The apparent density (g / cm3) in the context of the present invention refers to the weight of a sample of the composition (that is, the dense medium) per unit volume. The apparent density can be determined by the following protocol.
Se pesa un recipiente seco de volumen conocido (por ejemplo, un cilindro que mide 1 L). Una muestra de la composición (eso es, el medio denso) se añade al cilindro medidor hasta la marca de 1 L. El cilindro medidor que contiene 1 L de la muestra se vuelve a medir. Se calcula la diferencia entre el peso del cilindro medidor y el peso del cilindro medidor que contiene la muestra. La densidad aparente se determina por la masa de material dividida por el volumen del cilindroA dry container of known volume (for example, a cylinder measuring 1 L) is weighed. A sample of the composition (that is, the dense medium) is added to the measuring cylinder up to the 1 L mark. The measuring cylinder containing 1 L of the sample is measured again. The difference between the weight of the measuring cylinder and the weight of the measuring cylinder containing the sample is calculated. The bulk density is determined by the mass of material divided by the volume of the cylinder
masa, de muestrasample mass
Densidad aparente = —:------------;------------------------------------Bulk density = -: ------------; -------------------------------- ----
volumen de recipiente (cm3 jcontainer volume (cm3 j
El término “medio” se refiere a un material sólido que se añade al transportador líquido para alterar la densidad del transportador líquido y formar una suspensión. La suspensión resultante es referida como un “medio denso”.The term "medium" refers to a solid material that is added to the liquid carrier to alter the density of the liquid carrier and form a suspension. The resulting suspension is referred to as a "dense medium."
Los términos “líquido pesado” se refieren a un líquido que se usa en un proceso de separación en medio denso que tiene una densidad superior a la del agua (999,97 kg/m3)The terms "heavy liquid" refer to a liquid that is used in a separation process in a dense medium that has a density greater than that of water (999.97 kg / m3)
Se entenderá que la divulgación aquí presentada no se limita en su aplicación a los detalles de construcción y la organización de los componentes o etapas o metodologías expuestas en la siguiente descripción o ilustradas en la Figura. También, se entenderá que la fraseología y terminología aquí empleadas tienen fin descriptico y no deberían considerarse como limitativas.It will be understood that the disclosure presented herein is not limited in its application to the details of construction and organization of the components or stages or methodologies set forth in the following description or illustrated in the Figure. Also, it will be understood that the phraseology and terminology used herein have a descriptive purpose and should not be considered as limiting.
El término “redondo” incluye formas que son sustancialmente esférica y aquellas que son sustancialmente esferoides.The term "round" includes shapes that are substantially spherical and those that are substantially spheroidal.
A menos que aquí se defina lo contrario, los términos técnicos usados en relación con la invención tienen significados que son comúnmente entendidos por aquellos expertos en la técnica. Además, a menos que el contexto lo requiera de otra manera, los términos singulares incluirán plurales y los términos plurales incluirán el singular.Unless otherwise defined herein, the technical terms used in connection with the invention have meanings that are commonly understood by those skilled in the art. In addition, unless the context requires otherwise, the singular terms will include plurals and the plural terms will include the singular.
El uso de las palabras “un”, “una” o “uno” cuando se usan junto con los términos “que comprende” en las reivindicaciones y/o la especificación puede significar “uno/a”, pero es también consistente con el significado de “uno/a o más”, “al menos uno/a”, y “uno/a o más de uno/a”. A lo largo de esta solicitud, el término “aproximadamente” se usa para indicar que un valor incluye la variación inherente de error para el dispositivo, empleándose el método para determinar el valor.The use of the words "a", "a" or "one" when used together with the terms "comprising" in the claims and / or the specification may mean "one", but is also consistent with the meaning of "one or more," "at least one," and "one or more than one." Throughout this application, the term "approximately" is used to indicate that a value includes the inherent error variation for the device, the method being used to determine the value.
Las palabras “que comprende” (y cualquier forma de comprender, como “comprenden” y “comprende”), “que tienen” (y cualquier forma de tener, como “tienen” y “tiene”), “que incluyen” (y cualquier forma de incluir, como “incluyen” e “incluye”) o “que contienen” (y cualquier forma de contener, como “contiene” y “contienen”) son inclusivas y no concluyentes y no excluyen elementos adicionales, no mencionados o etapas de métodos.The words "comprising" (and any way of understanding, such as "understand" and "understand"), "that have" (and any way of having, such as "have" and "has"), "that include" (and Any way of including, such as “include” and “includes”) or “containing” (and any form of containing, such as “contains” and “contain”) are inclusive and inconclusive and do not exclude additional, unmentioned elements or stages of methods.
El término “comprender” incluye “incluir” así como “consistir”, por ejemplo, una aleación o composición “que comprende” X puede consistir en exclusivamente X o puede incluir algo adicional, por ejemplo, X + Y.The term "understand" includes "include" as well as "consist", for example, an alloy or composition "comprising" X may consist exclusively of X or may include something additional, for example, X + Y.
Los términos “o combinaciones de los mismos” como aquí se usan se refieren a todas las permutaciones y combinaciones de los elementos enumerados que preceden al término. Por ejemplo, “A, B, C o combinaciones de los mismos” pretenden incluir al menos uno de: A, B, C, AB, AC, BC o ABC, y si el orden es importante en un contexto particular, también BA, CA, CB, CBA, BCA, ACB, BAC o CAB. Continuando con este ejemplo, se incluyen expresamente combinaciones que contienen repeticiones de uno o más elementos o términos, como BBA, aAa, AAB, BBC, AAABCCCC, CBBaAa, CABABB y etcétera. El experto en la técnica entenderá que típicamente no hay límite en el número de elementos o términos en cualquier combinación, a menos que sea aparente de otra manera a partir del contexto.The terms "or combinations thereof" as used herein refer to all permutations and combinations of the listed elements that precede the term. For example, "A, B, C or combinations thereof" are intended to include at least one of: A, B, C, AB, AC, BC or ABC, and if the order is important in a particular context, also BA, CA, CB, CBA, BCA, ACB, BAC or CAB. Continuing with this example, combinations containing repetitions of one or more elements or terms, such as BBA, aAa, AAB, BBC, AAABCCCC, CBBaAa, CABABB and so on, are expressly included. The person skilled in the art will understand that there is typically no limit on the number of elements or terms in any combination, unless it is otherwise apparent from the context.
Como aquí se usa, el término “sustancialmente” significa que el hecho o circunstancia posteriormente descrita ocurre por completo o que el hecho o circunstancia posteriormente descrita ocurre hasta una gran extensión o grado. Por ejemplo, el término “sustancialmente” significa que el hecho o circunstancia posteriormente descrita ocurre al menos el 90% del tiempo, o al menos el 95% del tiempo, o al menos el 98% del tiempo. Donde sea necesario, la palabra “sustancialmente” puede omitirse de la definición de la invención.As used herein, the term "substantially" means that the fact or circumstance described below occurs completely or that the fact or circumstance described below occurs to a great extent or degree. For example, the term "substantially" means that the fact or circumstance described below occurs at least 90% of the time, or at least 95% of the time, or at least 98% of the time. Where necessary, the word "substantially" can be omitted from the definition of the invention.
“Puede” significa que el hecho o circunstancia descrita posteriormente puede o no ocurrir, y que la descripción incluye casos donde dicho hecho o circunstancia ocurre y casos en los que no ocurre."May" means that the fact or circumstance described below may or may not occur, and that the description includes cases where such fact or circumstance occurs and cases in which it does not occur.
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Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings
La Fig. 1 muestra un esquema de un aparato típico usado en separación en medio denso.Fig. 1 shows a diagram of a typical apparatus used in separation in dense medium.
La invención se ilustra por el siguiente ejemplo no limitativo Ejemplo 1The invention is illustrated by the following non-limiting example Example 1
Una aleación grande que comprende no más de aproximadamente 8,5% de silicio y desde aproximadamente 2 a aproximadamente 7% de cromo y el resto de hierro se funde en un horno a una temperatura de al menos aproximadamente 1.500 °C. La aleación fundida se vierte a través de una boquilla de un atomizador. El chorro de aleación fundida interactúa con un espray de agua a alta presión para producir partículas sustancialmente redondas. Las partículas se templan y filtran hasta tener un tamaño de partícula de tal manera que al menos aproximadamente el 90% de la partículas de la aleación pasen a través de un tamiz que tiene un abertura de red de aproximadamente 1 mm.A large alloy comprising no more than about 8.5% silicon and from about 2 to about 7% chromium and the rest of the iron is melted in an oven at a temperature of at least about 1,500 ° C. The molten alloy is poured through a nozzle of an atomizer. The molten alloy jet interacts with a high pressure water spray to produce substantially round particles. The particles are quenched and filtered to a particle size such that at least about 90% of the alloy particles pass through a sieve having a network opening of about 1 mm.
Las partículas de la aleación resultaron ser excelentes cuando se usaron en una suspensión con agua para formar un líquido pesado para separación en medio denso.The alloy particles turned out to be excellent when used in a suspension with water to form a heavy liquid for separation in dense medium.
Las partículas de la aleación se mezclan con agua para formar una composición que tiene una densidad aparente entre las gravedades específicas de los dos materiales para separación. Cuando los materiales se mezclan en la composición, el más ligero flota y puede recogerse por separado de la fracción pesada, que se hunde y puede recogerse por separado.The alloy particles are mixed with water to form a composition that has an apparent density between the specific gravities of the two materials for separation. When the materials are mixed in the composition, the lightest floats and can be collected separately from the heavy fraction, which sinks and can be collected separately.
Ejemplo 2Example 2
Una aleación de la presente invención que comprende 8% de silicio, 85% de hierro y 7% de cromo tiene una gravedad específica como la establecida más abajo.An alloy of the present invention comprising 8% silicon, 85% iron and 7% chromium has a specific gravity as set forth below.
G.E.sí = densidad de silicio x porcentaje de contenido de silicio G. E.sí = 2,33 x 0,08 G. E.sí =0,184 g/cm3G.E. yes = silicon density x percentage of silicon content G. E. yes = 2.33 x 0.08 G. E. yes = 0.184 g / cm3
G.E.Fe = densidad de hierro x porcentaje de contenido de hierro G. E.Fe = 7,85 x 0,85 G. E.Fe = 6,6725 g/cm3G.E.Fe = iron density x percentage of iron content G. E.Fe = 7.85 x 0.85 G. E.Fe = 6.6725 g / cm3
G.E.cr = densidad de cromo x porcentaje de contenido de cromo G. E.cr= 7,85 x 0,07 G. E.cr= 0,5026 g/cm3 G. E.Aleación = G.E.sí + G.E.Fe + G.E.Cr G. E .Aleación = 0,1864 + 6,6725 + 0,5026GEcr = chromium density x percentage of chromium content GEcr = 7.85 x 0.07 GEcr = 0.5026 g / cm3 GEA alloy = GEsí + GEFe + GECr G. E. Alloy = 0, 1864 + 6.6725 + 0.5026
G. E.Aleación = 7,3615 g/cm3G. E. Alloy = 7.3615 g / cm3
Ejemplo ComparativoComparative Example
Una aleación existente que comprende 15% de silicio y 85% de hierro tiene una gravedad específica de 7,022 que puede calcularse como se establece más abajo.An existing alloy comprising 15% silicon and 85% iron has a specific gravity of 7.022 that can be calculated as set forth below.
G.E.sí = densidad de silicio x porcentaje de contenido de silicio G. E.sí = 2,33 x 0,15 G. E.sí = 0,3495 g/cm3G.E. yes = silicon density x percentage of silicon content G. E. yes = 2.33 x 0.15 G. E. yes = 0.3495 g / cm3
G.E.Fe = densidad de hierro x porcentaje de contenido de hierroG.E.Fe = iron density x percentage of iron content
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G. E.Fe = 7,85 x 0,85 G. E.Fe = 6,6725 g/cm3 G. E.Aleación = G.E.Si + G.E.Fe G. E.Aleación = 0,3495 + 6,6725G. E.Fe = 7.85 x 0.85 G. E.Fe = 6.6725 g / cm3 G. E. Alloy = G.E.Si + G.E.Fe G. E. Alloy = 0.3495 + 6.6725
G. E.Aleación = 7,022 g/cm3G. E. Alloy = 7.022 g / cm3
La aleación del Ejemplo Comparativo 1 tiene una gravedad específico que es 5% más baja que la aleación del Ejemplo 2, lo que significa que una menor cantidad de la aleación del Ejemplo 2 puede usarse para conseguir las mismas densidades aparentes en uso. La consecuencia práctica es que la viscosidad de una composición que comprende la aleación del Ejemplo 2 y agua es menor que la viscosidad de una composición que comprende la aleación del Ejemplo Comparativo 1, lo que ayuda a la separación.The alloy of Comparative Example 1 has a specific gravity that is 5% lower than the alloy of Example 2, which means that a smaller amount of the alloy of Example 2 can be used to achieve the same apparent densities in use. The practical consequence is that the viscosity of a composition comprising the alloy of Example 2 and water is less than the viscosity of a composition comprising the alloy of Comparative Example 1, which aids separation.
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