ES2934685T3 - Método y uso de la microemulsión espumante para la flotación de minerales - Google Patents

Abstract

La invención proporciona métodos y composiciones para mejorar una separación de tipo flotación por espuma. El método utiliza una microemulsión para mejorar la eficacia de un espumador. La mejora permite que funcionen dosis bajas de espumante, así como cantidades mucho mayores de espumante no microemulsionado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Método y uso de la microemulsión espumante para la flotación de minerales

Antecedentes de la invención

La invención se refiere a nuevos métodos, composiciones y aparatos para mejorar la efectividad de los procesos de beneficio por flotación con espuma. En un proceso de beneficio, dos o más materiales que coexisten en una mezcla (los finos) se separan entre sí mediante procesos químicos y/o mecánicos. Frecuentemente, uno de los materiales (el beneficiario) es más valioso o deseado que el otro material (la ganga).

Como se describe, por ejemplo, en las patentes estadounidenses 4,756,823, 5,304,317, 5,379,902, 7,553,984, 6,827,220, 8,093,303, 8,123,042, y en las solicitudes de patentes estadounidenses publicadas 2010/0181520 A1y 2011/0198296 y la solicitud de patente estadounidense 13/687,042, una forma de beneficio es la separación por flotación de espuma. Comúnmente, la flotación usa la diferencia en la hidrofobicidad de los componentes respectivos.

Los componentes se introducen en el aparato de flotación rociado con aire para formar burbujas. Las partículas hidrofóbicas se adhieren preferentemente a las burbujas, impulsándolas hacia la parte superior del aparato. Las partículas flotantes (el concentrado) se recogen, deshidratan y acumulan como un producto sellable. Las partículas menos hidrofóbicas (los residuos) tienden a migrar al fondo del aparato desde donde pueden ser removidas.

El documento CN 101912822 B se refiere a un fármaco de flotación concentrador de mineral de hierro y un método de preparación del mismo y, en particular, describe un colector de aniones/cationes de flotación de mineral de hierro. En la descripción, un agente principal para preparar un colector de aniones comprende un ácido graso y un derivado del mismo, y un agente principal para preparar un colector de cationes comprende una amina orgánica y/o una sal de amonio cuaternario; y los agentes auxiliares de los dos colectores también comprenden un compuesto de organosilicio, cloralcano, alcohol graso, un emulsionante y agua, en donde el agente auxiliar del colector de aniones también comprende aceite de hidrocarburo.

El documento US 4,125,476 A describe una composición para atrapar y eliminar pintura de una cabina de pintura por aspersión caracterizada por una solución-suspensión acuosa que contiene al menos un 4 por ciento en peso de un ablandador de agua, una concentración dentro del intervalo de 4-25 por ciento en peso de un coloide que recogerá la humedad y se hinchará y permanecerá estable en soluciones altamente alcalinas; una concentración dentro del intervalo de 1-8 por ciento en peso de un tensioactivo; y una concentración dentro del intervalo de 5-50 por ciento en peso de un material alcalino que es un hidróxido de metal alcalino o un metasilicato de metal alcalino.

Dos formas comunes de procesos de separación por flotación son la flotación directa y la flotación inversa. En los procesos de flotación directa, el concentrado es el beneficiario y los residuos la ganga. En los procesos de flotación inversa, el constituyente de la ganga flota en el concentrado y el beneficiario permanece en la suspensión. El objeto de la flotación es separar y recuperar la mayor cantidad posible de componentes valiosos del fino en una concentración lo más alta posible que luego se pone a disposición para otras etapas de procesamiento posteriores. La separación por flotación de espuma puede usarse para separar sólidos de sólidos (tal como los componentes del mineral de mina) o líquidos de sólidos o de otros líquidos (tal como la separación de betún de arenas bituminosas). Cuando se usa en sólidos, la separación con espuma también incluye frecuentemente triturar los sólidos (molerlos mediante técnicas tales como molienda en seco, molienda en húmedo y similares). Una vez que los sólidos se han triturado, se dispersan más fácilmente en la suspensión y las pequeñas partículas sólidas hidrofóbicas pueden adherirse más fácilmente a las burbujas de rociado.

Hay una serie de aditivos que pueden añadirse para aumentar la eficiencia de una separación por flotación de espuma. Los colectores son aditivos que se adhieren a la superficie de las partículas de concentrado y mejoran su hidrofobicidad general. Entonces, las burbujas de gas se adhieren preferentemente al concentrado hidrofobizado y se elimina más fácilmente de la suspensión que otros constituyentes, que son menos hidrofóbicos o hidrofílicos. Como resultado, el colector extrae de manera eficiente los componentes particulares de la suspensión, mientras que los residuos restantes que no son modificados por el colector permanecen en la suspensión. Los ejemplos de colectores incluyen productos aceitosos tales como aceites combustibles, aceite de alquitrán, aceite animal, aceite vegetal, ácidos grasos, aminas grasas y polímeros hidrofóbicos. Otros aditivos incluyen agentes espumantes, promotores, reguladores, modificadores, depresores (desactivadores) y/o activadores, que mejoran la selectividad de la etapa de flotación y facilitan la eliminación del concentrado de la suspensión.

El rendimiento de los colectores puede mejorarse mediante el uso de modificadores. Los modificadores pueden aumentar la adsorción del colector en un mineral determinado (promotores) o evitar que el colector se adsorba en un mineral (depresores). Los promotores son una amplia variedad de productos químicos que, de una o más formas, mejoran la efectividad de los colectores. Una forma en que funcionan los promotores es al mejorar la dispersión del colector dentro de la suspensión. Otra forma es al aumentar la fuerza adhesiva entre el concentrado y las burbujas. Una tercera forma es al aumentar la selectividad de lo que se adhiere a las burbujas. Esto puede lograrse al aumentar las propiedades hidrofílicas de los materiales seleccionados para permanecer dentro de la suspensión, comúnmente denominados depresores.

Los agentes espumantes o espumantes son sustancias químicas añadidas al proceso que tienen la capacidad de cambiar la tensión superficial de un líquido de modo que se modifican las propiedades de las burbujas de rociado. Los espumantes pueden actuar para estabilizar las burbujas de aire para que permanezcan bien dispersas en la suspensión y formen una capa de espuma estable que puede eliminarse antes de que estallen las burbujas. Idealmente, el espumante no debería mejorar la flotación de material no deseado y la espuma debería tener tendencia a descomponerse cuando se retira del aparato de flotación. Los colectores generalmente se añaden antes que los espumantes y ambos deben ser tales que no interfieran químicamente entre sí. Los espumantes comúnmente utilizados incluyen aceite de pino, alcoholes alifáticos como MIBC (metilisobutilcarbinol), poliglicoles, éteres de poliglicol, éteres de polipropilenglicol, polioxiparafinas, ácido cresílico (xilenol), mezclas de alcoholes disponibles comercialmente tales como las producidas a partir de la producción de 2-etilhexanol y cualquier combinación de los mismos.

La espuma debe ser lo suficientemente fuerte para soportar el peso del mineral que flota y, sin embargo, no ser tenaz ni dejar de fluir. La eficacia de un espumante depende también de la naturaleza del fluido en el que se lleva a cabo el proceso de flotación. Desafortunadamente, principios químicos contradictorios están en funcionamiento en la separación por flotación de espuma, lo que genera dificultades en tales interacciones. Debido a que la separación por flotación de espuma se basa en la separación entre partículas más hidrofóbicas y más hidrofílicas, el medio de suspensión frecuentemente incluye agua. Debido a que, sin embargo, muchos espumantes de uso común son escasamente solubles en agua, si es que lo son, no se dispersan bien en el agua, lo que hace que sus interacciones con las burbujas no sean óptimas.

Por lo tanto, está claro que existe una utilidad definida en métodos, composiciones y aparatos mejorados para aplicar espumantes en la suspensión de separación con espuma.

Breve resumen de la invención

La invención está dirigida a un método para mejorar el rendimiento de un agente espumante en una separación por flotación de espuma de la suspensión en un medio de acuerdo con las reivindicaciones 1-4. El método comprende las etapas de: preparar una microemulsión estable con un agente espumante, un tensioactivo (opcionalmente también con un cotensioactivo) y agua, y mezclar esta microemulsión con el medio, los finos y otros aditivos, y eliminar el concentrado de la suspensión por rociado de la suspensión.

La microemulsión puede mejorar la eficiencia del proceso de separación con espuma. Puede eliminarse más concentrado que si se hubiera usado una mayor cantidad de espumante en una forma que no es microemulsión. La suspensión puede comprender un mineral que contenga un elemento seleccionado de la lista que consiste en: cobre, oro, plata, hierro, plomo, níquel, cobalto, platino, zinc, carbón, barita, calamina, espato flúor, fluorita, óxidos de metales pesados, talco, potasa, fosfato, hierro, grafito, arcilla de caolín, bauxita, pirita, mica, cuarzo, mineral sulfurado, mineral sulfurado complejo, mineral no sulfurado y cualquier combinación de los mismos

El espumante puede ser uno que no permanezca en un estado de emulsión estable a menos que esté en forma de microemulsión.

En la presente descripción se describen las características y las ventajas adicionales, y serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada.

Descripción detallada de la invención

Las siguientes definiciones se proporcionan para determinar cómo se deben interpretar los términos usados en esta solicitud y, en particular, cómo se deben interpretar las reivindicaciones. La organización de las definiciones es solo por conveniencia y no se pretende limitar ninguna de las definiciones a ninguna categoría en particular.

"Colector" significa una composición de materia que se adhiere selectivamente a un constituyente particular del fino y facilita la adhesión de dicho constituyente a las microburbujas que resultan del rociado de una suspensión espesa que contiene el fino.

"Triturado" significa en polvo, pulverizado, molido o convertido de otro modo en partículas sólidas finas.

"Concentrado" significa la porción de fino que se separa de la suspensión por flotación y se recoge dentro de la capa de espuma.

"Que consiste esencialmente en" significa que los métodos y composiciones pueden incluir etapas, componentes, ingredientes adicionales o similares, pero solo si las etapas, componentes y/o ingredientes adicionales no alteran materialmente las características básicas y novedosas de los métodos y composiciones reivindicados.

"Fino" significa una composición de materia que contiene una mezcla de un material más buscado, el beneficiario y un material menos buscado, la ganga.

"Espumante" o "Agente espumante" significa una composición de materia que mejora la formación de las microburbujas y/o conserva las microburbujas formadas que contienen la fracción hidrofóbica que resulta del rociado de la suspensión.

"Microemulsión" significa una dispersión que comprende un material de fase continua, sustancialmente disperso uniformemente dentro del cual hay gotitas de un material de fase dispersa, las gotitas tienen un tamaño en el intervalo de aproximadamente de 1 a 100 nm, normalmente de 10 a 50 nm.

"Suspensión" significa una mezcla que comprende un medio líquido dentro del cual los finos (que pueden ser líquidos y/o sólidos finamente divididos) se dispersan o suspenden, cuando se rocía la suspensión, los residuos permanecen en la suspensión y al menos parte del concentrado se adhiere a las burbujas de rociado y se eleva fuera de la suspensión en una capa de espuma por encima de la suspensión, el medio líquido puede ser completamente agua, parcialmente agua o puede no contener nada de agua.

"Emulsión estable" significa una emulsión en la que las gotas de un material disperso en un fluido portador que de otro modo se fusionarían para formar dos o más capas de fase son repelidas entre sí por una barrera de energía, la barrera de energía puede ser más alta que, tan baja como 20 kT o menos, la repulsión puede tener una vida media de algunos años. Las descripciones habilitantes de emulsiones y emulsiones estables se establecen en general en Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, cuarta edición, volumen 9, y en particular en las páginas 397­ 403 y Emulsions: Theory and Practice, 3ra Edición, por Paul Becher, Oxford University Press, (2001).

"Tensioactivo" y "Cotensioactivo" es un término amplio que incluye tensioactivos aniónicos, no iónicos, catiónicos y zwitteriónicos, un cotensioactivo es uno o más tensioactivos adicionales presentes con un primer tensioactivo distinto que actúa además del primer tensioactivo, para reducir o reducir aún más la tensión superficial de un líquido. Las descripciones habilitantes adicionales de los tensioactivos y cotensioactivos se indican en Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, tercera edición, volumen 8, páginas 900-912, y en McCutcheon's Emulsifiers and Detergents, ambos incorporados en la presente descripción como referencia.

"Rociado" significa la introducción de gas en un líquido con el fin de crear una pluralidad de burbujas que ascienden por el líquido.

En el caso de que las definiciones anteriores o una descripción establecida en otra parte de esta solicitud sea inconsistente con un significado (explícito o implícito) que se usa comúnmente, o en un diccionario, los términos de la solicitud y de la reivindicación en particular se entiende que se interpretarán de acuerdo la definición o descripción en esta solicitud, y no de acuerdo con la definición común, o la definición del diccionario. A la luz de lo anterior, en el caso de que un término solo se pueda entender si es interpretado por un diccionario, si el término está definido por Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 5ta Edición, (2005), (publicada por Wiley, John & Sons, Inc.) esta definición controlará cómo se definirá el término en las reivindicaciones.

En al menos una modalidad, un proceso de separación por flotación de espuma se mejora mediante la adición a la suspensión de una composición de la invención. La composición comprende un espumante, un disolvente (tal como agua y/u otro disolvente) y uno o más tensioactivos (opcionalmente con uno o más cotensioactivos) y está en forma de una microemulsión. En al menos una modalidad el espumante se añade en una cantidad que es insuficiente para espumar de manera efectiva la suspensión por sí solo o solo a una velocidad inferior a la deseada. Sin embargo, debido a que se dispersa en forma de una microemulsión, la composición espuma la suspensión de manera mucho más efectiva.

La composición no solo mejora la recuperación del concentrado sino que aumenta la selectividad de las burbujas, lo que aumenta la proporción de beneficiario y reduce la proporción de ganga en el concentrado. Si bien es efectiva en muchas formas de beneficio, la invención es particularmente efectiva en la flotación de carbón.

Una microemulsión es una dispersión que comprende un material de fase continua, disperso dentro del cual hay gotitas de un material de fase dispersa. Las gotitas tienen un tamaño en el intervalo de aproximadamente de 1 a 100 nm, normalmente de 10 a 50 nm. Debido al tamaño extremadamente pequeño de las gotas, una microemulsión es isotrópica y termodinámicamente estable. En al menos una modalidad, la composición comprende materiales que si se dispersan en gotitas más grandes que el tamaño de la microemulsión, no serían termodinámicamente estables y se separarían en dos o más capas de fase discreta. En al menos una modalidad, el material de la fase continua comprende agua. En al menos una modalidad, el material de fase dispersa y/o el material de fase continua comprende uno o más materiales hidrofóbicos. En al menos una modalidad, la microemulsión está de acuerdo con la descripción dentro Terminology of polymers and polymerization processes in dispersed systems (Recomendaciones IUPAC 2011), por Stanislaw Slomkowski y otros, Pure and Applied Chemistry vol. 83 Número 12, págs. 2229-2259 (2011).

En al menos una modalidad, la microemulsión es lo suficientemente estable para el almacenamiento y el transporte antes de añadirse a la suspensión. En al menos una modalidad, la microemulsión es estable durante al menos 1 año. En al menos una modalidad, debido a que las gotitas son tan pequeñas, las fuerzas hidrostáticas que de otro modo fusionarían gotitas más grandes en capas de fase en realidad mantienen las gotitas de tamaño micro en su lugar, que hace de esta manera que la microemulsión sea altamente estable y altamente efectiva.

Sin estar limitado a una teoría particular de la invención y en particular a la interpretación de las reivindicaciones, se cree que al formar una microemulsión, las propiedades del espumante cambian fundamentalmente. Un efecto es que la microemulsión aumenta el área superficial del espumante de fase dispersa y, por lo tanto, aumenta su efectividad al aumentar el número de interacciones partícula-burbuja. Esto tiene el efecto de formar más burbujas de rociado y más pequeñas de las que se formarían de otro modo. Estas burbujas más pobladas y más pequeñas se adhieren de manera más efectiva al concentrado y se unen más selectivamente el material beneficiario.

Aunque algunas microemulsiones pueden formarse espontáneamente, cuando se forman, la selección de los componentes de las mismas y sus cantidades relativas son muy críticas para su formación, sus características finales tales como apariencia óptica y su estabilidad organoléptica y termodinámica en el tiempo. Desafortunadamente, es bastante difícil convertir una composición espumante en una microemulsión. Muchos espumante son hidrofóbicos por naturaleza y tenderán a fusionarse y separarse en fases. Además, muchos agentes emulsionantes no formarán la gota del tamaño adecuado o inhibirán la efectividad del espumante. Como resultado, las siguientes composiciones formadoras de espuma en microemulsión son sorprendentemente efectivas.

En al menos una modalidad, la composición en microemulsión comprende: 1-99 % de agua, mezclada con: 1-50 % de una mezcla alcohólica que proviene de la corriente residual de la producción de 2-etilhexanol, 1-20 % de ácidos grasos C8-C10, 1-30 % del tensioactivo 2-butoxietanol, 1-20 % de propilenglicol y 1-10 % de hidróxido de potasio. En al menos una modalidad, la composición en microemulsión comprende: 1-99 % de agua, mezclada con: 1-50 % de una mezcla alcohólica que proviene de la corriente residual de la producción de 2-etilhexanol, 1-20 % de ácidos grasos C8-C10, 1-30 % del tensioactivo 2-butoxietanol y 1-10 % de hidróxido de potasio.

En al menos una modalidad, la composición en microemulsión comprende: 1-99 % de agua, mezclada con: 1-50 % de una mezcla alcohólica que proviene de la corriente residual de la producción de 2-etilhexanol, 1-20 % de ácidos grasos C8-C10, 1-30 % de propilenglicol y 1-10 % de hidróxido de potasio.

En al menos una modalidad, la composición en microemulsión comprende: 1-99 % de agua, 1-50 % de una mezcla alcohólica que proviene de la corriente residual de la producción de 2-etilhexanol, 1-30 % de ácido 2-etil hexanoico, 1-30 % del tensioactivo 2-butoxietanol y 1-10 % de hidróxido de potasio.

En al menos una modalidad, la composición comprende menos del 32 % de agua.

Cuando se sintetiza 2-etilhexanol, se produce una corriente de desecho. Por ejemplo, como se describe en la publicación de patente china CN 101973847 B, la corriente de desechos podría incluir, entre otros, 2-etilhexan-1-ol, alcoholes C12 y superiores, dioles C8 a C12 y superiores, éteres alquílicos, ésteres alquílicos, hidrocarburos alifáticos, piranos C12H24O y C12H22O, aldehídos alifáticos y acetales alifáticos. Algunos o todos los constituyentes de esta corriente residual pueden usarse en la composición de la invención. Varias formulaciones disponible comercialmente de esta mezcla alcohólica están disponibles para la venta.

En al menos una modalidad, la composición añadida a la suspensión contiene uno o más materiales o se añade de acuerdo con uno o más de los procesos descritos en uno o más de: solicitud de patente canadiense CA 2150216 A1, solicitud de patente del Reino Unido GB 2171929 A, yThe use of reagents in coal flotation, de Laskowski, J. S.; y otros, Processing of Hydrophobic Minerals and Fine Coal, Proceedings of the UBC-McGill Bi-Annual International Symposium on Fundamentals of Mineral Processing, 1ero, Vancouver, B. C., 20-24 de agosto, 1995 (1995), págs.

191-197.

En al menos una modalidad, el intervalo de dosificación para el espumante en microemulsión en la suspensión sería >0 -100 ppm de espumante activo.

En al menos una modalidad, la microemulsión se aplica a cualquiera o más de los siguientes procesos: beneficio de minerales que contienen: cobre, oro, plata, hierro, plomo, níquel, cobalto, platino, zinc, carbón, barita, calamina, feldespato, fluorita, óxidos de metales pesados, talco, potasa, fosfato, hierro, grafito, arcilla de caolín, bauxita, pirita, mica, cuarzo y cualquier combinación de los mismos, minerales sulfurados que incluyen, pero no se limitan a cobre, oro y plata, hierro, plomo, níquel y cobalto, platino, zinc, minerales sulfurados complejos tales como, pero sin limitarse a cobre-plomo-zinc, minerales no sulfurados tales como carbón, barita, calamina, feldespato, fluorita, óxidos de metales pesados, talco, potasa, fosfato, hierro, grafito y arcilla de caolín, y cualquier combinación de los mismos. En al menos una modalidad, las microemulsiones se forman espontáneamente cuando los componentes se juntan. Siempre que los componentes estén en la proporción correcta, la mezcla puede ser ópticamente clara y/o puede ser termodinámicamente estable. Por lo tanto, su fabricación puede reducirse a un simple amasado sin necesidad de una costosa mezcla de alta energía. Además, frecuentemente las microemulsiones no son propensas a la separación o sedimentación, lo que puede resultar en su larga estabilidad en almacenamiento. En al menos una modalidad, solo se requiere una mezcla suave para restaurar una microemulsión si se ha congelado previamente. Los espumantes representativos útiles en la invención incluyen, pero no se limitan a, alcoholes alifáticos, alcoholes cíclicos, óxido de propileno y óxido de polipropileno, propilenglicol, polipropilenglicol y éteres de polipropilenglicol, éteres de poliglicol, éteres de poliglicol glicerol, polioxiparafinas, aceites naturales tales como el aceite de pino y mezcla alcohólica que proviene de la corriente residual de la producción de 2-etilhexanol y cualquier combinación de los mismos.

Los tensioactivos/cotensioactivos representativos útiles en la invención incluyen, pero no se limitan a, homopolímeros y copolímeros de polioxialquileno; alcoholes alifáticos o aromáticos mono y polihídricos de cadena lineal o ramificada, y sus alcoxilatos monoméricos, oligoméricos o poliméricos; Sales de ácidos grasos C8-C35, insaturados o saturados, de cadena lineal o ramificada; di y tripropilenglicol; polipropilenglicol, polipropilenglicol éteres y glicol éteres, y cualquier combinación de los mismos.

En al menos una modalidad, la microemulsión es una microemulsión de tipo aceite en agua.

En al menos una modalidad, la microemulsión es una microemulsión de tipo agua en aceite.

En al menos una modalidad, la microemulsión es una o más de: microemulsión Winsor tipo I, microemulsión Winsor tipo II, microemulsión Winsor tipo III y cualquier combinación de las mismas.

La composición puede usarse junto con o en ausencia de un colector. Puede añadirse a la suspensión antes, después o simultáneamente con la adición de un colector. Puede añadirse antes, durante o después de que haya comenzado el rociado y/o el beneficio. La composición puede usarse con o en ausencia de cualquier colector en cualquier proceso de flotación.

Cuando se usa junto con un colector, el colector puede comprender al menos una de las composiciones colectoras y/u otras composiciones descritas en artículos científicos: Application research on emulsive collector for coal flotation, de C.L. Han y otros, Xuanmei Jishu, vol. 3 páginas 4-6 (2005), The use of reagents in coal flotation, de J.S. Laskowski, Proceedings of the UBC-McGill Bi-Annual International Symposium on Fundamentals of Mineral Processing, Vancouver, BC, CIMM, 20-24 de agosto (1995)), Effect of collector emulsification on coal flotation kinetics and on recovery of different particle sizes, de A.M. Saleh, Mineral Processing on the verge of the 21st Century, Proceedings of the International Mineral Processing Symposium, 8vo, Antalya, Turquía, 16-18 de octubre, 2000, págs. 391-396 (2000), Application of novel emulsified flotation reagent in coal slime flotation, de W.W. Xie, Xuanmei Jishu vol. 2 págs. 13-15 (2007),A study of surfactant/oil emulsions for fine coal flotation, de Q. Yu y otros, Advance in Fine Particle Processing, Proc. Int. Symp. págs. 345-355, (1990), y Evaluation of new emulsified floatation reagent for coal, de S.Q. Zhu, Science Press Beijing, vol. 2 págs. 1943-1950 (2008).

En al menos una modalidad, al menos parte del colector es al menos un elemento seleccionado de la lista que consiste en: ácidos grasos, ésteres de ácidos grasos, ácidos grasos neutralizados, jabones, compuestos de amina, compuestos oleosos a base de petróleo (tales como combustibles diésel, aceites de decantación y aceites de ciclo ligero, queroseno o aceites combustibles), colector de tipo orgánico y cualquier combinación de los mismos.

En al menos una modalidad, el colector de tipo orgánico es un material que contiene azufre que incluye elementos tales como xantatos, formiatos de xantógeno, tionocarbamatos, ditiofosfatos (que incluyen sodio, zinc y otras sales de ditiofosfatos) y mercaptanos (que incluye mercaptobenzotiazol), octilsulfuro de etilo y cualquier combinación de los mismos.

En al menos una modalidad, el colector incluye "aceite extensor" en el que se utiliza al menos un segundo colector para reducir la dosis requerida de al menos otro colector más costoso.

En al menos una modalidad, el emulsionante comprende al menos uno de los tensioactivos descritos en el libro de texto científico Emulsions: Theory and Practice, 3ra Edición, por Paul Becher, Oxford University Press, (2001).

En al menos una modalidad, el tensioactivo es al menos un elemento seleccionado de la lista que consiste en: ésteres de sobitán etoxilados (tal como Tween 81 de Sigma Aldrich), lecitina de soja, estearoil lactilato de sodio, DATEM (ácido diacetiltartárico) éster de monoglicérido), tensioactivos, detergentes y cualquier combinación de los mismos.

En al menos una modalidad, se añaden los siguientes elementos a un medio de suspensión: finos, espumante, un tensioactivo formador de microemulsión y, opcionalmente, un colector. Los elementos pueden añadirse simultáneamente o en cualquier orden posible. Cualquiera, algunos o todos los elementos pueden premezclarse antes de añadirlos al medio de suspensión. El medio de suspensión puede ser cualquier líquido, que incluyen pero no se limitan a, agua, alcohol, líquido aromático, fenol, azeótropos y cualquier combinación de los mismos. Opcionalmente, los artículos pueden incluir uno o más aditivos.

Ejemplos

Lo anterior puede entenderse mejor al hacer referencia a los siguientes ejemplos, que se presentan con fines ilustrativos y no pretenden limitar el alcance de la invención. En particular, los ejemplos demuestran ejemplos representativos de principios innatos de la invención y estos principios no se limitan estrictamente a la condición específica mencionada en estos ejemplos. Como resultado, debe entenderse que la invención abarca varios cambios y modificaciones a los ejemplos descritos en este documento.

Se prepararon y probaron dos muestras de microemulsión espumante. Se aplicaron a un proceso de beneficio de mineral de carbón en varias cantidades y tanto en presencia como en ausencia de un colector. Su efectividad se presenta en la Tabla 1. El % de rendimiento es una medida de la cantidad de finos que se eliminaron como concentrado. El % de ceniza es una medida de cuánto material no deseado estaba presente en el concentrado cuando se quemó el carbón. El rendimiento de las muestras de microemulsión se comparó con la eficacia de un espumante MIBC disponible comercialmente y otro espumante disponible comercialmente (Componente A).

La muestra I contenía 30 %, componente espumante A que es una mezcla alcohólica disponible comercialmente, una corriente residual derivada de la producción de 2-etilhexanol, 5 %, ácido graso disponible comercialmente, 15 %, tensioactivo 2-butoxietanol disponible comercialmente, 15 %, propilenglicol disponible comercialmente, 31,5 % de agua y 3,5 % de solución de hidróxido de potasio en agua (45 %).

La muestra II contenía 50 %, componente espumante A que es una mezcla alcohólica disponible comercialmente, una corriente residual derivada de la producción de 2-etilhexanol, 15 % de ácido graso disponible comercialmente, ácido 2-etilhexanoico, 14,0 %, tensioactivo 2-butoxietanol disponible comercialmente, 15,5 % de agua y 5,5 % de solución de hidróxido de potasio en agua (45 %).

Las muestras 1 y 2 son ejemplos que representan el principio general de convertir cualquier agente espumante en la forma de una microemulsión y usar esa microemulsión como agente espumante.

Tabla I.

Los datos demuestran que se requiere una cantidad mucho menor de composición espumante activa (tan baja como 20-60 % o más, o incluso menos) para obtener efectos iguales o mejores que una cantidad mucho mayor de espumante si el espumante se añade a la suspensión en forma de una microemulsión.

Todos los porcentajes, relaciones y proporciones en la presente descripción son en peso a menos que se especifique de otro modo.

Claims (6)

1. REIVINDICACIONES

   i. Un método para mejorar el rendimiento de un espumante en una separación por flotación de espuma de la suspensión en un medio, el método comprende las etapas de:

   preparar una microemulsión espumante estable,

   mezclar la microemulsión, el medio, los finos y, opcionalmente, otros aditivos, y

   eliminar el concentrado de la suspensión mediante rociado de la suspensión, caracterizado porque la microemulsión comprende una fase continua que es agua y una fase dispersa, la microemulsión en su conjunto está constituida en peso por: 1-99 % de agua mezclada con 1-50 % de una mezcla alcohólica que proviene de la corriente residual de la producción de 2-etilhexanol que comprende uno o más compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-etilhexan-1-ol, alcoholes C12 y

   superiores, dioles C8 a C12 y superiores, éteres alquílicos, ésteres alquílicos, hidrocarburos alifáticos, piranos C12H24O y C12H220, aldehidos alifáticos y acetales alifáticos, y

   (a) 1-15 % de ácidos grasos C8-C10, 1-30 % de 2-butoxietanol, 1-20 % de propilenglicol y 1-10 % de hidróxido de potasio; o

   (b) 1-20 % de ácidos grasos C8-C10, 1-30 % de 2-butoxietanol y 1-10 % de hidróxido de potasio; o (c) 1-20 % de ácidos grasos C8-C10, 1-30 % de propilenglicol y 1-10 % de hidróxido de potasio; o (d) 1-30 % de ácido 2-etilhexanoico, 1-20 % de 2-butoxietanol y 1-10 % de hidróxido de potasio.
2. 2. El método de acuerdo con la reivindicación 1 en el que la suspensión comprende un mineral que contiene un elemento seleccionado de la lista que consiste en: cobre, oro, plata, hierro, plomo, níquel, cobalto, platino, zinc, carbón, barita, calamina, feldespato, fluorita, óxidos de metales pesados, talco, potasa, fosfato, hierro, grafito, arcilla de caolín, bauxita, pirita, mica, cuarzo, mineral sulfurado, mineral sulfurado complejo, mineral no sulfurado y cualquier combinación de los mismos.
3. 3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 en el que la microemulsión comprende un tensioactivo junto con al menos un cotensioactivo.
4. 4. El método de la reivindicación 1 en el que el espumante comprende solo uno o una combinación de más de un componente espumante activo.
5. 5. Uso de una microemulsión para aumentar la eficiencia de un proceso de separación con espuma, la microemulsión comprende una fase continua que es agua y una fase dispersa, la microemulsión en su conjunto está constituida en peso por: 1-99 % de agua mezclada con 1-50 % de una mezcla alcohólica que proviene de la corriente residual de la producción de 2-etilhexanol que comprende uno o más compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-etilhexan-1-ol, alcoholes C12 y superiores, dioles C8 a C12 y superiores, éteres alquílicos, ésteres alquílicos, hidrocarburos alifáticos, piranos C12H24O y C12H220, aldehídos alifáticos y acetales alifáticos, y

   (a) 1-15 % de ácidos grasos C8-C10, 1-30 % de 2-butoxietanol, 1-20 % de propilenglicol y 1-10 % de hidróxido de potasio; o

   (b) 1-20 % de ácidos grasos C8-C10, 1-30 % de 2-butoxietanol y 1-10 % de hidróxido de potasio; o (c) 1-20 % de ácidos grasos C8-C10, 1-30 % de propilenglicol y 1-10 % de hidróxido de potasio; o (d) 1-30 % de ácido 2-etilhexanoico, 1-20 % de 2-butoxietanol y 1-10 % de hidróxido de potasio.
6. 6. El uso de la reivindicación 5, la microemulsión comprende además un tensioactivo seleccionado del grupo que consiste en: homopolímeros y copolímeros de polioxialquileno; alcoholes alifáticos o aromáticos mono- y polihídricos de cadena lineal o ramificada, y sus alcoxilatos monoméricos, oligoméricos o poliméricos; sales de ácidos grasos C8-C35, insaturados o saturados, de cadena lineal o ramificada; di- y tripropilenglicol; polipropilenglicol, éteres de polipropilenglicol y éteres de glicol, y cualquier combinación de los mismos.