MX2014011438A - Estabilizacion de una solucion acuosa de una sal de hierro organica. - Google Patents

Abstract

Se describen un proceso y una solución acuosa para estabilizar una solución acuosa en una sal de hierro de un ácido orgánico con un componente férrico y un componente ferroso de menor solubilidad que el componente férrico, tal como la solución acuosa con base en la sal Fe3 del ácido meso-tartárico. Para establecer el contenido de la sal férrica disuelta, la solución se somete al menos parcialmente a oxidación electrolítica.

Description

ESTABILIZACIÓN DE UNA SOLUCIÓN ACUOSA DE UNA SAL DE HIERRO ORGÁNICA Campo de la Invención La presente invención pertenece a un método para estabilizar una solución acuosa de una sal de hierro de un ácido orgánico con un componente férrico y un componente ferroso de menor solubilidad que el componente férrico, en particular, sal de hierro basada en ácido meso-tartárico (FeMTA), que por ejemplo, puede ser utilizada como un agente no aglomerante para la sal, en particular, cloruro de sodio. La presente invención también pertenece a una estación para preparar y estabilizar dicha solución acuosa.

Antecedentes de la Invención El cloruro de sodio tiende a formar grandes masas aglomeradas al momento de la exposición a la humedad, particularmente durante largos períodos de almacenamiento. Estas masas endurecidas generalmente son referidas como aglomerados. Generalmente se agrega un agente no aglomerante al cloruro de sodio para evitar el aglomerado. Los agentes no aglomerantes clásicos incluyen ferrocianuro de sodio y ferrocianuro de potasio. Debido al contenido de nitrógeno y debido a los rastros de hierro producidos en las salmueras tratadas, se ha propuesto remplazar estos agentes no aglomerantes, con una sal de hierro de ácido hidroxipolicarboxí lico, siendo preferentemente una mezcla de ácidos tartárico que comprenden ácido meso-tartárico (ver la Publicación Internacional No. WO 2000/059828, en donde una sal de hierro de una mezcla de ácidos tartárico que comprende ácido meso-tartárico, también es referida posteriormente como un "agente no aglomerante con base en sal de Fe3* de ácido meso-tartárico" o "un agente no aglomerante que comprende la sal Fe3+ de ácido meso-tartárico"). La sal Fe3+ del ácido meso-tartárico posteriormente es indicada como FeMTA. La Publicación internacional WO 2010/139587 describe un agente no aglomerante con base en la sal Fe3+ del ácido meso-tartárico.

Los agentes no aglomerantes para cloruro de sodio, también indicados en lo sucesivo como "sal", normalmente se disuelven en agua y se almacenan como soluciones acuosas antes de que se suministren en una cantidad de sal. Por ejemplo, los agentes no aglomerantes con base en FeMTA normalmente son suministrados como concentrados acuosos con una concentración Fe, por ejemplo, de aproximadamente 3.7% en peso. La solución no aglomerante se prepara subsecuentemente para utilizarse mediante dilución con agua. Cuando el agente no aglomerante se dosifica en la sal, la concentración de Fe normalmente es debajo de aproximadamente 3% en peso, por ejemplo, está dentro del rango de 1.5 a 2.5% en peso, por ejemplo, aproximadamente 2.1% en peso, con base en el peso total de la solución. Si se desea, también se pueden utilizar otras concentraciones.

Después de que se obtiene una solución con una concentración deseada y un pH deseado, la solución acuosa se mide y se rocía o se vierte sobre la sal. Los valores de ajuste adecuados para el pH de una solución acuosa no aglomerante con base en FeMTA, son por ejemplo entre 3 y 5, por ejemplo, entre 4 y 4.5. El pH puede ser ajustado, por ejemplo, como se sabe en la técnica, aunque preferentemente a través de agregar una solución de ácido tartárico y/o ácido hidroclórico. Si el pH está debajo de 3, el valor del pH se ajusta preferentemente agregando una solución acuosa de hidróxido de sodio.

Después de la producción de una solución acuosa de un agente no aglomerante con base en FeMTA, o preferentemente de FeMTA, normalmente aproximadamente del 1 al 3% en peso, algunas veces del 2 al 3% en peso, del contenido de hierro de las soluciones Fe2+, siendo el resto Fe3+. El Fe2+ tiende a precipitarse como el Fe(ll)mesotartrato (en lo sucesivo también indicado como el complejo Fe(ll) de ácido mesotartárico o la sal Fe ( 11 ) del ácido mesotartárico) debido a su baja solubilidad. Esto remueve el Fe2+ de la solución, lo cual se equilibra mediante la reducción de Fe3+ a Fe2+ fresco. En consecuencia, se oxida cierto ácido tartárico para ácido oxálico y otros productos de degradación tipo C02. Este proceso de baja degradación reduce la concentración de FeMTA disuelto con el tiempo, y en consecuencia, la efectividad de la solución como un agente no aglomerante.

Breve Descripción de la Invención Es un objeto de la presente invención, proporcionar un método y estación para preparar una solución acuosa con un contenido disuelto estabilizado durante un largo período de tiempo.

El objeto de la presente invención se logra con un proceso para estabilizar una solución acuosa de una sal de hierro de un ácido orgánico con un componente férrico y un componente ferroso de menos solubilidad que el componente férrico, en particular una solución acuosa basada en Fe TA, y preferentemente una solución acuosa de FeMTA, en donde la solución acuosa se somete al menos parcialmente a oxidación electrolítica.

Se observa que la estabilización de acuerdo con la presente invención, significa mantener la efectividad (funcionalidad) de una solución de una sal de hierro de un ácido orgánico como un agente no aglomerante, manteniendo la sal de hierro en la solución. La sal de hierro de un ácido orgánico se mantiene en una solución de acuerdo con la presente invención, reduciendo la cantidad de componente ferroso de menor solubilidad por medio de someter al menos parcialmente la solución a oxidación electrolítica.

Más particularmente, los iones de Fe2+ en una solución acuosa de un agente no aglomerante de acuerdo con la presente invención, como una sal de hierro de un ácido orgánico con un componente férrico y un componente ferroso de menos solubilidad que el componente férrico, se oxidan al menos parcialmente para formar Fe3+ . La precipitación de la sal Fe(ll) del ácido orgánico por lo tanto se evita al menos parcialmente y en esta forma, la sal Fe(lll) del ácido orgánico se estabiliza en forma efectiva.

En la modalidad preferida, esto significa que los iones de Fe2+ que se enlazan en la solución FeMTA son oxidados al menos parcialmente para formar Fe3+ y la precipitación del complejo de Fe(ll)mesotartrato se evita al menos en un mayor grado. De esta forma se puede estabilizar en forma efectiva la concentración de FeMTA.

La Publicación de Patente EP 0 517 234, se refiere a un método para regenerar un agente de limpieza de superficie de aluminio que se utiliza en un baño de limpieza de superficie de aluminio. Este método comprende los siguientes pasos: (a) suministrar el agente de limpieza a la cámara de ánodo de un tanque electrolítico que está siendo separado en una cámara de ánodo y cámara de cátodo a través de una división, incluyendo el agente de limpieza, iones ferrosos reducidos durante la limpieza de la superficie de aluminio, (b) oxidar electrolíticamente los iones ferrosos en iones férricos, y (c) regresar el agente de limpieza que contiene los iones férricos al baño de limpieza procedente del tanque electrolítico, en donde el agente de limpieza se regula para tener un valor de pH de 0.6 - 2.0, en donde el ácido sulfúrico, opcionalmente junto con ácido nítrico, se agrega a la cámara de cátodo del tanque electrolítico para regular el valor de pH del mismo, incluyendo además el paso de rellenar los iones de hierro mediante el suministro de sulfato férrico para rellenar los iones férricos y iones sulfúricos. Puede estar presente ácido tartárico en la solución de limpieza. Aquí el objetivo es rellenar un aceptador de electrones por medio de electrólisis. El presente documento no describe el mantenimiento de un equilibrio de solubilidad de un agente no aglomerante para mantener al agente en la solución durante un período de tiempo más largo, utilizando una celda electrolítica para oxidar Fe2 + . Por el contrario, describe que el equilibrio necesita mantenerse ya que demasiados iones férricos afectaran en forma adversa el rango de grabado, y en el caso de una cantidad muy pequeña de iones férricos, el proceso de grabado será demasiado lento para limpiar satisfactoriamente la superficie.

El paso de oxidación de acuerdo con la presente invención, se puede llevar a cabo por ejemplo en un circuito de circulación y/o en un baño de una solución no aglomerante acuosa preparada de acuerdo con la presente invención, siendo preferentemente una solución acuosa a base de FeMTA y más preferentemente siendo una solución FeMTA. También se puede llevar a cabo en una estación de dosificación en donde la solución preparada se mide y se suministra rodándola y vertiéndola sobre una cantidad de sal.

El paso de oxidación electrolítica se puede llevar a cabo en una o más celdas electrolíticas que comprenden un ánodo y un cátodo en un electrolito, opcionalmente separado por un separador. La oxidación de Fe2+ a Fe3+ tiene lugar en el ánodo. Para este fin, la solución del agente no aglomerante acuoso de acuerdo con la presente invención, preferentemente la solución acuosa a base de FeMTA y más preferentemente la solución FeMTA, se pasa a lo largo del ánodo con el objeto de proporcionar el transporte de Fe2+ hacia la superficie del ánodo en donde puede ser oxidada en Fe3+ bajo la influencia de un potencial eléctrico.

El ánodo puede ser elaborado de un material adecuado que permita la oxidación selectiva de Fe2* en la oxidación de otras especies presentes en la mezcla acuosa, siendo preferentemente la mezcla de FeMTA, y de modo que no se oxide bajo las condiciones del proceso. Los materiales adecuados, incluyen, por ejemplo, platino, titanio platinizado, titanio recubierto con carbono o Ru02/lr02 (DSA®) o cualquier otro material de electrodo estable En el cátodo tiene lugar una reacción de reducción que consume los electrones liberados en el ánodo. Las reacciones de reducción adecuadas incluyen, por ejemplo, reducción de agua para producir hidrógeno iones de hidroxilo o la reducción de los protones de hidrógeno.

También se puede aplicar cualquier otra reacción siempre que los productos sean compatibles con el fluido de electrodos y no originen la desactivación del mismo.

Los electrones pueden ser placas planas, malla, cables o ser elaborados de un material poroso adecuado tal como espuma, fieltro o un lecho de partículas.

Para reducir el riesgo de la reducción de Fe3+ a Fe2+ en el cátodo, se puede proporcionar un separador entre el ánodo y el cátodo. El separador puede ser por ejemplo un separador poroso o no poroso. Los separadores porosos pueden ser un diafragma poroso, por ejemplo vidrio poroso (por ejemplo, vidrio sinterizado), membranas porosos poliméricas o cerámicas o un material poroso no tejido. Los separadores no porosos pueden ser por ejemplo membranas, por ejemplo, membranas de intercambio de iones tal como membranas de intercambio de aniones o membranas de intercambio de cationes. Alternativamente, la oxidación electrolítica puede tener lugar en una celda electrolítica sin un separador entre el ánodo y el cátodo.

La celda electrolítica puede comprender por ejemplo un catolito de una solución acuosa HCI 1-3 M, que también se pueden utilizar, si se desea en concentraciones de HCI mayores o inferiores. Dependiendo de la configuración de celda electroquímica y el separador opcionalmente aplicado, también se pueden utilizar catolitos alternativos, tal como soluciones acuosas de sal, tal como cloruro de sodio, sulfato de sodio o cualquier electrolito adecuado.

Si se utiliza una celda electrolítica sin un separador, la reducción de Fe en el cátodo puede lograrse por ejemplo utilizando un cátodo con un área de superficie de electrodo que es más pequeña que el área de superficie del electrodo del ánodo. El área de superficie del cátodo puede ser por ejemplo menor al 50%, por ejemplo menor al 20%, por ejemplo menor al 2% del área de superficie de electrodo del ánodo. Alternativa o adicionalmente, se puede utilizar un cátodo de un material que sea más selectivo hacia reacciones además de la reducción de Fe3 + , por ejemplo un material de cátodo que contiene platino que es más selectivo para la reducción de H+ a H2. Una posible forma para minimizar la reducción de Fe3+ en el cátodo, es controlar las condiciones de flujo, de modo que únicamente una pequeña parte de la solución acuosa de un agente no aglomerante de acuerdo con la presente invención, y preferentemente la solución FeMTA se someta a la reducción catódica.

La solución acuosa de un agente no aglomerante de acuerdo con la presente invención, preferentemente una solución de agente no aglomerante con base en FeMTA, y más preferentemente una solución FeMTA, puede ser circulada por ejemplo a lo largo del ánodo de uno o más de al menos una celda electrolítica, por ejemplo, a través de un circuito conectado operativamente a una descarga, para descargar la solución con base en FeMTA, o preferentemente, la solución FeMTA, por ejemplo, en una estación de abastecimiento, y un suministro para suministrar una solución fresca con base en FeMTA, preferentemente una solución FeMTA fresca.

Aunque la solución acuosa basada en FeMTA puede tener, en la práctica, por ejemplo un contenido de hierro debajo de 5% en peso de la solución total, también se ha descubierto que la concentración de FeMTA puede ser estabilizada efectivamente sometiendo a una solución a base de FeMTA a un paso de oxidación electrolítica que mantiene el contenido de Fe2 + debajo, por ejemplo, de 3% en peso del contenido de hierro total.

Preferentemente, al menos el 50% en peso, por ejemplo, al menos 80% en peso o al menos 95% en peso del Fe2+ en la solución, se oxida para Fe3 + .

Normalmente, la solución acuosa con base en FeMTA que se somete al paso de oxidación electrolítica de acuerdo con la presente invención, comprende al menos el 0.0001% en peso de hierro (por ejemplo, la cantidad de Fe2+ y Fe3+ juntos) con base en el peso total de la solución. Normalmente comprende cuando mucho 20% en peso de hierro, preferentemente cuando mucho 10% en peso de hierro, y lo más preferentemente cuando mucho el 5% en peso de hierro, con base en el peso total de la solución .

El potencial eléctrico que será utilizado en la celda electrolítica puede ser ajustado en forma fina mediante optimización de rutina para maximizar la oxidación de Fe2+ y reducir la producción de subproductos.

La presente invención también se refiere a una estación para preparar una solución acuosa de un agente no aglomerante de acuerdo con la presente invención, como una sal de hierro de un ácido orgánico con un componente férrico y un componente ferroso de menos solubilidad que el componente férrico, preferentemente una solución acuosa que comprende FeMTA, y lo más preferentemente una solución acuosa de FeMTA, comprendiendo la estación un circuito de circulación y/o un depósito que contiene la solución, en donde el circulito de circulación y/o el depósito comprenden al menos una celda electrolítica, tal como se describe anteriormente.

Si la celda electrolítica comprende un separador entre el ánodo y el cátodo, el espacio del anolito entre el ánodo y el separador de una o más celdas electrolíticas puede ser por ejemplo, parte de un circuito de circulación. El ánodo puede ser por ejemplo elaborado de una estructura porosa que es parte del circuito de circulación a través del cual se transporta el fluido de anolito. En tal caso el ánodo y el separador pueden ser completa o parcialmente colocados uno contra el otro.

Por ejemplo, la estación puede formar parte de una estación de abastecimiento para dosificar una solución acuosa de acuerdo con la presente invención, preferentemente una solución a base de FeMTA, y más preferentemente una solución de FeMTA, como un agente no aglomerante, por ejemplo, en la sal, en particular cloruro de sodio en cualquier grado de pureza.

Breve Descripción de la Figura Una modalidad de ejemplo de la presente invención será explicada en forma adicional con referencia al siguiente dibujo.

La figura 1: muestra en forma esquemática una celda de electrolito para ser utilizada con la presente invención.

Descripción Detallada de la Invención Durante el almacenamiento de una solución acuosa concentrada y/o diluida de acuerdo con la presente invención, como una sal de hierro de un ácido orgánico con un componente férrico y un componente ferroso de menor solubilidad que el componente férrico, siendo preferentemente soluciones acuosas concentradas y diluidas con base en FeMTA, y lo más preferentemente las soluciones FeMTA acuosas concentradas y diluidas, parte del contenido Fe3+ que será reducido a Fe2 + . Subsecuentemente, el Fe2+ se precipitará de la solución como la sal Fe(ll) del ácido orgánico, por ejemplo Fe (I I ) mesotartrato, tan pronto como se cruce su solubilidad. Para reducir este riesgo, la solución acuosa de acuerdo con la presente invención (preferentemente la solución acuosa FeMTA (con base en)) se somete a un paso de oxidación electrolítica llevado a cabo con una o más celdas electrolíticas. La figura 1 muestra una modalidad de ejemplo de dicha celda electrolítica.

La celda electrolítica 1 comprende un ánodo 2 y un cátodo 3. El ánodo 2 y el cátodo 3 se separan a través de una membrana de intercambio de iones no porosa 4.

El catolito se circula entre un depósito de catolito 5 y un espacio de catolito 6 entre el cátodo 3 y la membrana 4. En el ejemplo mostrado, el catolito comprende una solución acuosa HCI 1-3 M.

Similarmente, una solución acuosa de agente no aglomerante de acuerdo con la presente invención (siendo preferentemente una solución FeMTA (con base en)) se circula entre el depósito de anolito 7 y el espacio de anolito 8 entre el ánodo 2 y la membrana 4.

Una unidad de suministro de energía eléctrica 9 proporciona una diferencia potencial eléctrico entre el ánodo 2 y el cátodo 3. En el cátodo 3, los iones de hidrógeno (H + ) se reducen en forma electroquímica para formar hidrógeno (H2). Los iones de cloruro (Cl~) migran desde el espacio del catolito 6 a través de la membrana de intercambio de iones 4 y el espacio de anolito 8 hacia el ánodo 2. En el ánodo 2, los iones Ferrosos (Fe2 + ) se oxidan a iones Férricos (Fe3+).

La oxidación del Fe2+ al Fe3+ reduce el contenido de Fe2+ y en consecuencia detiene y revierte la precipitación de la sal de Fe(ll) del ácido orgánico, por ejemplo Fe(ll)mesotartrato. Por lo tanto, la sal Fe(ll) sólida del ácido orgánico, por ejemplo Fe(ll)mesotartrato, se disolverá lentamente. De esta forma, el contenido de la sal Fe3+ del ácido orgánico en la solución acuosa, por ejemplo, el contenido de FeMTA en la solución acuosa, es estabilizado.

La solución acuosa de acuerdo con la presente invención, por ejemplo la solución FeMTA puede descargarse del depósito que será dosificado para una cantidad de cloruro de sodio, si se desea, y la solución acuosa del agente no aglomerante, por ejemplo la solución FeMTA, puede rellenarse con un suministro fresco.

La presente invención se ilustra en forma adicional a través de los siguientes ejemplos.

Ejemplo 1 Se construyó un reactor electroquímico en la forma de un recipiente de vidrio con dos barras de ánodo de grafito (diámetro de 10 mm x por altura de 50 mm) colocadas en forma vertical y un tubo de vidrio con diámetro de 20 mm con una frita de vidrio en la parte del fondo y que contiene una malla de alambre de cátodo de platino. Se colocó un electrodo de referencia KCI de Ag/AgCI/saturado en el compartimento de ánodo cerca de uno de los ánodos de grafito. Una solución acuosa con base en FeMTA producida de acuerdo con el Ejemplo 4a de la WO 2010/139587 con 15 horas de ebullición se filtró antes del electrólisis para remover cualquier Fe(ll)mesotartrato precipitado. El reactor electroquímico se llenó con una cantidad de la solución de FeMTA. El nivel del compartimento del catolito se mantuvo debajo del nivel en el compartimento de anolito por medio de un bombeado fuera del catolito, con el objeto de crear un flujo neto de la solución FeMTA desde el compartimento de anolito a través de la frita de vidrio en el compartimento de catolito. El ánodo y el cátodo se conectaron a un suministro de energía CD y se aplicó un potencial eléctrico entre el ánodo y el cátodo de tal forma que el potencial medido entre el ánodo y el electrodo de referencia fuera de entre +0.85 y +0.97 volts. El contenido de Fe(ll) de la solución se midió en muestras tomadas durante la electrólisis, los resultados se muestran en la tabla. El anolito tratado permaneció claro después de más de una semana, lo que indica que se estabilizó FeMTA a través del tratamiento electroquímico.

Ejemplo 2 Una solución acuosa basada en FeMTA fue producida tal como se describe en el Ejemplo 1. El pH de la solución se ajustó en 4.35. Se utilizó para medirse en una cantidad de sal utilizando una unidad de dosificación descrita en la Publicación de Patente EP2012/074188. Después de un tiempo, se precipitaron sólidos grisáceos en el tanque de amortiguador de FeMTA concentrado. Se analizó una muestra de estos sólidos (Muestra A) con difracción de rayos X (XRD) y Espectrometría de Misión de Plasma Acoplado en Forma Inductiva (ICP-ES) y cromatografía.

Se llevaron a cabo en forma más particular, investigaciones XRD con el objeto de estudiar la presencia de la fase(s) cristalina y de determinar su composición química y estructural. El difractograma ha sido registrado en un difractómetro Bruker D8, utilizando un sujetador de muestra estándar.

Preparaciones: Irradiación de Cu Ka, rango 2T: pasos 5-75°, 0.02°, tiempo de integración por paso 16.5 segundos, ranura de divergencia variable de 20 mm y un detector de ranura de 0.6 mm. Se utilizó un monocromatograma de grafito para suprimir la fluorescencia, obteniendo de esta forma una señal de fondo inferior.

Se analizó el difractograma utilizando el paquete de software Topas de Bruker. Se elaboró una asignación cuantitativa de la fase(s) cristalina observada a través del refinamiento de Rietveld utilizando los difractogramas de referencia tomados de la base de datos ICDD, ICSD y/o COD (ICDD, International Centre for Diffraction Data, archivo de Difracción de Polvo, Archivo Completo 2007, ICSD, International Crystal Structure Datábase (Base de Datos Internacional de Estructura de Cristal), http://www.fiz-karlsruhe.de/icsd.html. COD, Crystallography Open Datábase (Base de Datos Abierta de Cristalografía), http://www.crvstallographv.net/). La fase(s) cristalina de la muestra puede ser identificada con un compuesto simple que se adapta en todas las posiciones de difracción medida. Esta estructura fue adoptada de un complejo de Cobalto similar (COD-2204721 ). Ver también Dai-Xi Li, Duan-Jun Xu y Yuan-Zhi Xu, Acta Crystallographica, Sección E 60(12) (2004) 1982-1984). Debido a que el hierro y cobalto están adyacentes en la tabla periódica, ambos son divalentes, y tienen un radio atómico comparable (156 y 150, respectivamente), se justifica el reemplazo del elemento.

El dif ractograma de la muestra se proporciona en la figura 2, junto con el ajuste de modelo. El difractograma del modelo ajustó muy bien los datos medidos, pudiéndose observar discrepancias únicamente ligeras en la intensidad medida y modelada, lo cual se originó mediante el método de medición que utilizó un modelo para describir la geometría del rayo y del difractómetro. La diferencia del ajuste de los datos medidos se muestra a continuación en las curvas color gris.

La fórmula en bruto del complejo fue de {[Fe(C4H406)(H20)2](H20)n}m.

En la figura 3 se proporciona una representación de la estructura. El compuesto del complejo es un polimérico de hierro, en donde se coordina un átomo de hierro a través de dos dianiones de tartrato y dos moléculas de agua en una geometría octahedrica. El átomo de oxígeno de hidroxilo y un átomo de oxígeno de cada grupo carboxilo, se quelan para el átomo de hierro, aunque el otro átomo de oxígeno de este grupo carboxilo no está coordinado. Las cadenas poliméricas se enlazan entre sí a través de enlaces de hidrógeno para formar cavidades, que se llenan con moléculas de agua solvente.

Se llevaron a cabo experimentos de Espectrometría de Emisión de Plasma Acoplada en forma inductiva (ICP-ES), digiriendo una muestra de los sólidos a través de una destrucción de microondas de envase cerrada utilizando ácido cítrico. Se midieron las concentraciones del elemento mediante ICP-ES vista en forma radial (Spectro Arcos NT). Se utilizó escandio como el estándar interno.

Los resultados se reportan en las tablas 1 y 2.

Tabla 1. Concentraciones de elemento promedio tal como se determina mediante ICP-ES Tabla 2: Concentraciones de elementos menores y residuales tal como se determina mediante ICP-ES *LOD es el nivel de detección La muestra A también fue analizada mediante cromatografía utilizando como columna, un tubo de acero inoxidable, longitud de 300 mm, diámetro interno 7.8 mm, 1000 Ácidos Orgánicos IOA, tal como lo suministra Alltech (No. 9646), y un ácido sulfúrico de fase móvil, c(H2S04) = 0.01 mol/I.

Los resultados de la determinación de meso-D,L-TA, y las impurezas se muestran en la tabla 3.

Tabla 3: Resultados de la determinación de TA e impurezas en una muestra sólida de dosificación mTA.

Remarca: n.d. = no detectable; Conclusiones: La fórmula en bruto del complejo es {[Fe(C4H406)(H20)2](H20)n}m. El compuesto es un complejo polimérico de hierro, en donde el átomo de hierro se coordina mediante dos dianiones de tartrato y dos moléculas de agua en una geometría octahédrica. El hierro está en el estado 2 + . Los sólidos consisten en 54.9% en peso de tartrato en la meso-forma (siendo el resto hierro, agua y algunas impurezas menores). Los tartratos en la forma D o L no fueron detectados. Tampoco se detectaron los productos laterales. La muestra A contenía una gran cantidad de hierro ((22% en peso) y una pequeña cantidad de manganeso (0.4% en peso). Se detectaron algunos metales residuales tipo calcio y magnesio.

Ejemplo 3 Se produjo una solución acuosa con base en FeMTA tal como se describe en los Ejemplos 1 y 2. El pH original de 3.8 de esta solución se disminuyó a través de 3.5 mediante la disminución de HCI 1 M y subsecuentemente, además en los pasos de una unidad de pH 0.5 finalmente a pH 1. Por razones comparativas, se sometió una solución acuosa FeCI3 diluida (0.7% en peso de Fe) a un incremento de pH por etapas mediante la adición de una solución acuosa de NaOH diluidas. En todos estos diversos valores de pH, la concentración de Fe3 + libre se midió utilizando un potencioestat/galvanostat modelo 263A de EG&G Instruments.

Tal como se muestra en la figura 4, en un pH superior a 2.5, se observa la precipitación de Fe(OH)3. En la presencia de ácido meso-tartárico, en un pH superior a 2.5, el Fe3+ permanece en la solución, ya que forma un complejo con el ácido meso-tartárico. Si el pH incrementa arriba de 4.5, sin embargo, este complejo comienza a romperse, y Fe3+ comienza a precipitarse de la solución en la forma de Fe(OH)3.

En la figura 4, se muestra la influencia del pH en la concentración de Fe(lll) libre, en donde, —?— se utiliza para la solución acuosa con base en FeMTA —¦— se utiliza para la solución acuosa de FeCI3.

Ejemplo 4 y Ejemplos Comparativos A-E Muestras: Cloruro de Sodio: Sanal P • Para el Ejemplo 4: El aditivo es una solución a base de FeMTA (que comprende 43.3 g de H20, 2.12 g de FeCI3, 0.43 g de ácido tartárico racémico, 0.9 g de ácido meso-tartárico. H20, y 3.28 g de hidróxido de sodio). La proporción de mTA:Fe es de 1:1.

• Para los Ejemplos Comparativos A-E: La composición de las soluciones aditivas A-E pueden encontrarse en la tabla 4.

Estas son composiciones de acuerdo con la Publicación de Patente EP 0517234.

Las condiciones de dosificación también se pueden encontrar en la tabla 4.

Equipo Analizador de Flujo en Polvo/Reómetro , tipo TA-XT2Í, de Stable Micro Systems.

La capacidad de aglomeración se determinó midiendo en forma continua la fuerza y la torsión impuesta en el polvo a través de una cuchilla en movimiento. Cuando la fuerza se trazó contra la profundidad de recorrido en la muestra, la integral debajo de la curva es igual a la cantidad de energía consumida (CE).

Procedimiento Se distribuyó la sal en porciones representativas.

Se aplicó el siguiente tratamiento previo para determinar el grado de aglomeración.

• Se cargó una bolsa de plástico de tamaño adecuada con 49 ± 0.1 g de sal.

· Se agregaron las soluciones aditivas A, B, C, D, E y la solución FeMTA y agua desmineralizada a las muestras de sal, dando como resultado un contenido de agua del 2% en peso para cada muestra de sal.

• Se mezcló la sal y el líquido en forma manual en una bolsa de plástico cerrada durante aproximadamente 2 minutos, hasta que se obtuvo una mezcla visualmente homogénea.

• La mezcla resultante se llenó en el cilindro de aireado.

• La muestra se consolidó aplicando 1 kg utilizando el reómetro.

· La muestra se secó con aire comprimido, el cual se introdujo a partir de la parte inferior del cilindro (1.5 l/min) durante al menos 12 horas.

Después de secarse, se midió la fuerza para romper el aglomerado con la cuchilla helicoidal en un rango distinto de la altura del lecho (7-19 mm). A partir de esto se calculó el valor de CE4, el cual corresponde a la energía de aglomerado en mJ medido en un rango de 4 mm de altura del lecho.

Las configuraciones del reómetro se muestran en la tabla 5.1 y en la tabla 5.2.

Tabla 4: Composición de las soluciones aditivas A-E y concentraciones para la adición de cloruro de sodio ("sal"): En el Ejemplo 4: Dosificación de 25 µ? de solución FeMTA por 49 g de cloruro de sodio, y 975 µ? de agua por 49 g de cloruro de sodio.

Tabla 5.1: Configuraciones de reómetro para el pretratamiento de muestras Tabla 5.2. Configuraciones de reómetro para determinación la capacidad de aglomeración Resultados La energía de la aglomeración de las muestras se midió en cuatro veces más.

Los resultados se resumen en la tabla 6.

Tabla 6: Energía de aglomeración de las muestras medidas: Se ha probado que el grado de aglomeración del cloruro de sodio que fue tratado con las soluciones aditivitas A-E, es igual o significativamente mayor al grado de aglomeración del cloruro de sodio tal como está. El grado de aglomeración de cloruro de sodio tratado con aditivos A-E es significativamente mayor que el grado de aglomeración del cloruro de sodio tratado con la solución de aditivo del Ejemplo 4, como la solución a base de FeMTA.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un proceso para la preparación de una solución de un agente no aglomerante, que comprende sal de hierro de un ácido orgánico con un componente férrico y un componente ferroso de menor solubilidad que el componente férrico, en donde se circula en un circuito (6) un agente no aglomerante, y en donde el concentrado se diluye subsecuentemente a través de agua para obtener la solución.

2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el flujo del concentrado se extrae del circuito de circulación (6) y se mezcla con un flujo de agua.

3. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en donde la solución obtenida se alimenta subsecuentemente en un segundo circuito de recirculación (12).

4. El proceso de acuerdo con la reivindicación 3, en donde el flujo de la solución se extrae del segundo circuito de recirculación para ser dosificado en una cantidad de sal.

5. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones 3 o 4, en donde la temperatura en el primer y/o el segundo circuito de circulación (6, 12) es menor a 20°C.

6. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 3 a 5, en donde el primero y/o el segundo circuito de circulación (6, 12) tiene una atmósfera interior con un contenido de oxígeno menor a 1% de volumen del contenido interior gaseoso del circuito de circulación.

7. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 3 a la 6, en donde el pH de la solución en el segundo circuito de circulación (12) es de entre 3.5 y 5.

8. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la solución se pasa a través de uno o más mezcladores estáticos (9) y/o entre y/o en la corriente ascendente de los circuitos de circulación (6,12).

9. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el flujo de la solución se pasa a través de una o más estaciones de medición de pH (18, 19) y en donde el pH se ajusta, en el caso de que el pH medido esté fuera del rango prescrito.

10. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el agente no aglomerante comprende la sal Fe3+ del ácido meso-tartárico (FeMTA).