MX2015006429A - Flotacion de silicatos a partir de minerales. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para la flotación de silicatos a partir de minerales en la presencia de un agente recolector y una cantidad efectiva de un modificador de espuma/potenciador de recolección que comprende por lo menos uno de los compuestos de la fórmula general (I) o mezclas de los mismos: en donde X es Alquilo de C1-C3; R' es un grupo hidrocarbilo recto o ramificado que contiene de 8 a 22 átomos de carbono; n es un entero de 2 a 4; m puede variar desde 0 hasta 2 y R' es X o -(CH2)n-N(X)2, con la condición de que cuando R' es -(CH2)n-N(X)2, entonces m es 1.

Description

FLOTACIÓN DE SILICATOS A PARTIR DE MINERALES Campo de la invención La presente invención se refiere a la flotación de silicatos a partir de minerales usando alquilaminas terciarias, alquildiaminas terciarias, alquiltriaminas y/o alquilamidoaminas como modificadores de espuma y potenciador de recolector, particularmente cuando se usa alimentación gruesa de flotación. Conforme la alimentación de flotación se hace más gruesa, dentro del límite del tamaño máximo de flotación para cada tipo de mineral, se aumenta la mejoría en selectividad, sin embargo, se observa modificación de la espuma en todo el rango de tamaños de partículas.

Antecedentes de la invención El carbonato de calcio, los minerales de fierro y los minerales de fosfato contienen frecuentemente una cantidad considerable de silicato. La presencia de silicatos es inaceptable en el beneficio de estos minerales. Es esencial, por lo tanto, que el contenido de silicato del mineral enriquecido se reduzca hasta un grado considerable, por ejemplo, hasta un nivel por debajo de 1 % en peso.

Los minerales que contienen silicatos generalmente son removidos de los sistemas de flotación usando la teenica de flotación inversa por la cual los silicatos se hacen flotar en un rango de pH desde pH natural hasta 10.5 a 1 1 y el mineral beneficiado se concentra en la fracción del fondo. Para realizar esta tarea, se agrega un agente catiónico de recolección a la pulpa del mineral en un tanque de acondicionamiento para pegarlo a la superficie de los minerales que llevan silicatos volviendola así hidrofóbica. Los silicatos son removidos entonces de la celda de flotación a través del uso de burbujas de aire inyectadas a la pasta mineral.

La generación de espuma se ha vuelto un punto clave en las plantas industriales de flotación debido a los muchos problemas que pueden causar un exceso de espuma desde dificultades para bombear el material que contiene la espuma hasta cuestiones ambientales con las agencias gubernamentales. Una manera común para tratar con la generación excesiva de espuma en plantas de flotación a gran escala es a través de la aplicación de antiespumantes sobre la espuma. Los antiespumantes son productos químicos que se aplican por separado después de la flotación donde quiera que el volumen de la espuma o la estabilidad de la espuma sea un problema. Típicamente esto se hace tan pronto como se recolecta en la tina de flotación o conforme viaja a la planta de concentración.

Se conocen en la téenica varios agentes recolectores como recolectores de sílice. Por ejemplo, la W094/26419 describe el uso de compuestos de amonio cuaternario y un aducto de óxido de alquileno de una composición de amina como colector de sílice de flotación a partir de carbonato de calcio.

La Patente de U.S. No. 4,995,965 describe cómo la sílice se hace flotar a partir de carbonato de calcio en la presencia de recolectores tales como metil bis (2hidroxipropil) metosulfato de cocoalquil amonio, cloruro de dimetil dodecil amonio, cloruro de dimetil di(2-etilhexil) amonio, cloruro de dimetil (2-etil-hexil) cocoalquil amonio, cloruro de dicocoalquil dimetil amonio y diacetato de N-sebo alquil 1 ,3-diamino propano.

La Patente de U.S No. 2,857,331 describe el beneficio de, por ejemplo, calcita y fosfato mediante el uso de un reactivo de flotación que comprende un producto de reacción de condensación desde 2.5 hasta 18 equivalentes moleculares de un producto crudo comercialmente seleccionado del grupo que consiste de aceite de sebo crudo y resina de aceite de sebo hecho reaccionar con un equivalente molecular de una polialquilenpoliamina comercial a una temperatura desde aproximadamente 149 hasta 2343°C.

La WO201 1 147855A2 describe el uso de un producto de ester cuaternario polimérico como un recolector en un proceso de flotación de espuma y de métodos para la producción del éster cuaternario polimérico.

La Patente de U.S. No. 6,076,682 describe el uso de una combinación de éter de monoamina y éter de poliamina como recolector para remover minerales que contienen silicatos de mineral de fierro por flotación de espuma en un rango de pH desde 8 hasta 1 1 en la presencia de un agente depresivo para el mineral de fierro. Los derivados de amina deben presentar un grupo de hidrocarburo alifático que contiene de 6 a 22 átomos de carbono en donde la proporción de éter de monoamina y éter de poliamina fluctúa desde aproximadamente 1 :4 a 4:1 .

La Patente de U.S. No. 7,31 1 ,206 describe el uso de recolectores que contienen un compuesto de amonio cuaternario para remover silicatos de mineral de fierro que llaman la atención por la alta selectividad promovida por tales productos químicos en la remoción de minerales que contienen silicatos por flotación de espuma en un rango de pH de 7 a 1 1 .

WO 2012/139986A2 describe la aplicación de eter alquílico de amina o éter alquílico de diaminas en el enriquecimiento del mineral de fierro por la remoción de los minerales que tienen silicato. La flotación inversa del mineral de fierro se realiza mediante el uso de un recolector o composición de recolector que comprende por lo menos uno de los compuestos: ROXNH2, ROXNH3+Y\ ROXNHZNH2 y ROXNHZNH3+Y , donde X es un grupo alifático alquileno que contiene de 2 a 6 átomos de carbono; Z es un grupo alifático alquileno que contiene de 2 a 6 átomos de carbono; Y es un anión; y R es un grupo alifático que presenta una fórmula específica.

Es un objetivo de esta invención proporcionar un método nuevo y mejorado para la flotación de silicatos a partir de minerales a través del uso de un modificador de espuma y potenciador de recolector novedoso sin comprometer el rendimiento de la flotación.

Breve Descripción de la invención La presente invención se refiere a un método para la flotación de silicatos a partir de minerales en la presencia de un agente recolector y una cantidad efectiva de un modificador de espuma/potenciador de recolección que comprende por lo menos uno de los compuestos de la fórmula general I o mezclas de los mismos: en donde X es alquilo de C1 -C3; R es un grupo hidrocarbilo recto o ramificado que contiene de 8 a 22 átomos de carbono; n es un entero de 2 a 4; m puede variar desde 0 hasta 2 y R' es X o -(CH2)n-N(X)2, con la condición de que cuando R' es -(CH2)n-N(X)2, entonces m es 1.

Las alquildiaminas terciarias, cuando se agregan a la formulación para recolectores de flotación, aumentan la calidad de la espuma previniendo la generación excesiva de espuma, reduciendo la estabilidad de la espuma y mejorando la selectividad de flotación para la remoción de silicatos en sistemas de flotación cuando se trata la alimentación gruesa de flotación. Inversamente, las alquilaminas terciarias cuando se agregan a la formulación para recolectores de flotación actúan como modificadores de espuma solamente.

La invención se refiere tambien a un modificador de espuma/mejorador de recolección que comprende por lo menos uno de los compuestos de la fórmula general I o mezclas de los mismos.

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 muestra el efecto de la alquildiamina terciaria (Duomeen TTM) en la selectividad de flotación y recuperación en un sistema con un condensado de amina como recolector.

La Figura 2 muestra el efecto de la alquildiamina terciaria (Duomeen TTM) en la desempeño de la flotación en un sistema con sal de amonio cuaternario como recolector.

La Figura 3 muestra el efecto de alquildiaminas terciarias (Duomeen TTM) y alquilaminas terciarias (Armeen DMTD) en el comportamiento de la espuma en la formulación de recolector que contiene ya sea condensado de amina o sal de amonio cuaternario. Descripción Detallada de la invención La presente invención se refiere a una flotación invertida de espuma para remover minerales que contienen silicatos conducida a un pH de 7 a 1 1 , de preferencia de 9 a 1 1 , en la presencia de un agente recolector y un modificador de espuma de la invención.

En el proceso de flotación de acuerdo con la invención, el mineral se tritura, junto con agua, en un primer paso al tamaño deseado de partículas. Como una regla del pulgar, el mineral tiene un tamaño de partícula inferior a aproximadamente 250 mm, sin embargo algunas veces puede ser aún más grueso como en el caso presentado en los ejemplos de esta invención. El mineral triturado se suspende entonces en agua y se deslama el material fino de manera convencional, por ejemplo, por filtración, asentamiento o centrifugación. Despues, a partir de este mineral, se prepara una pasta con agua (pulpa). Después de acondicionar el mineral, generalmente se agrega el agente recolector, si es aplicable se neutraliza parcialmente y la mezcla se acondiciona adicionalmente durante un periodo de tiempo antes de llevar a cabo la flotación de la espuma. Además del recolector antes mencionado se pueden agregar otros aditivos bien conocidos en la flotación. Ejemplos de tales aditivos son agentes para ajuste de pH, tales como carbonato de sodio e hidróxido de sodio. Otro ejemplo es los depresivos, tal como polisacárido hidrofílico, por ejemplo almidón, tal como almidón de maíz activado mediante tratamiento con álcali. Otros ejemplos de polisacáridos hidrofílicos son dextrina, quebracho y ásteres de celulosa, tales como carboximetilcelulosa y sulfometilcelulosa; eteres de celulosa, tales como metil celulosa, hidroxietilcelulosa y etil hidroxietilcelulosa; gomas hidrofílicas, tales como goma arábiga, goma karaya, goma tragacanto y goma ghatti, alginatos; y derivados de almidón, tales como almidón carboximetil y fosfato almidón. El agente depresivo se agrega normalmente en una cantidad de aproximadamente 10 a aproximadamente 1000 g por ton. de mineral. Otros aditivos son los polielectrolitos tales como polifosfato y silicato de sodio (water glass) los cuales tienen un efecto dispersante así como también un efecto depresivo. Otros aditivos convencionales son agentes de espumado, tales como metilisobutilcarbinol, trietoxibutano y óxido de polipropileno y sus alquil éteres. Después de completar la flotación, se hace flotar un enriquecido en silicato y se extrae una fracción del fondo rica en mineral valioso y pobre en silicato.

Durante el proceso de flotación la espuma excesiva puede causar dificultades importantes desde un punto de vista operacional, ambiental y de costo. El uso del modificador de espuma de la presente invención puede mejorar significativamente la calidad de la espuma y potenciar el rendimiento del proceso de flotación.

El modificador de espuma de la presente invención comprende por lo menos uno de los compuestos de la fórmula general I o mezclas de los mismos: en donde X es alquilo C1 -C3, en una modalidad alquilo C1 -C2; R es un grupo hidrocarbilo recto o ramificado que contiene de 8 a 22 átomos de carbono, en una modalidad 12 a 22, en otra modalidad 16 a 20 y en aún otra modalidad 16 a 18; n es un entero de 2 a 4; m puede variar desde 0 hasta 2 y R' es X o -(CH2)n-N(X)2, con la condición de que cuando R' es -(CH2)„-N(X)2, entonces m es 1.

El modificador de espuma de la presente invención puede ser categorizado como alquilaminas terciarias, alquildiaminas terciarias, alquiltriaminas y/o alquilamidoaminas. Los Ejemplos de compuestos adecuados para uso como modificadores de espuma/potenciadores de recolección incluyen, pero no están limitados a, cocoalquildimetilamina (disponible de Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Armeen DMCD); seboalquildimetilamina (disponible de Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Armeen DMTD); N,N,N-trimetil-N'sebo-1 ,3-diaminopropano (disponible de Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Duomeen TTM); n,n,n'-trimetil-n'-sebo alquiltrimetilendiamina; octadecildimetilamina (disponible de Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Armeen DM18D); oleil dimetilamina (disponible de Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Armeen DMOD); dodecildimetilamina (disponible de Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Armeen DM12D); N,N-bis(3-dimetilaminopropil) seboamina (disponible de Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Triameen YTM); sebotriamina metilada (disponible de Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Triameen TM); N-3-dimetilamino-sebopropilamida (disponible de Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Armeen APAT); y N-3-dimetilamino-cocopropilamida (disponible de Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Armeen APA Cl).

En una modalidad, el modificador de espuma es una alquildiamina terciaria, por ejemplo, sebo trimetilendiamina. En otra modalidad, el modificador de espuma es una alquilamina terciaria, por ejemplo, sebo alquil dimetilamina, sebo alquildiamina terciaria, coco alquil dimetilamina, o mezclas de los mismos. En aún otra modalidad, el modificador de espuma es una alquiltriamina, por ejemplo, seboalquiltriamina. En aún otra modalidad, el modificador de espuma es una amidoamina, por ejemplo, sebo o cocoalquilamidoamina.

El modificador de espuma puede ser agregado por separado del agente recolector, o junto con el agente recolector como un solo agente de flotación. El contenido total de los dos compuestos varía en un amplio rango con base en el tipo de mineral, tamaños de partículas y otros parámetros de proceso, pero generalmente cantidades de 50 a 1000 g/ton de mineral a ser flotado. El agente recolector es generalmente un producto catiónico o una formulación de producto catiónico y no iónico. El producto catiónico puede ser uno de muchos productos de amina. Por ejemplo, en algunas partes de la industria se usa un producto catiónico que comprende un producto de reacción de condensación de ácido graso y poliamina, aludido en lo sucesivo, en la presente, como condensado de amina. En otras partes de la industria se usan compuestos de amonio cuaternario por sí solos o en combinación con condensados no iónicos y/o de aminas. Se usan tambien alquileteraminas por la industria como recolectores de sílice.

El modificador de espuma puede ser agregado a la pulpa en una cantidad desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 70% p/p con base en el agente recolector. Sí se emplea un condensado de amina, el modificador de espuma puede ser agregado a la pulpa en una cantidad desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 70% p/p con base en la cantidad de condensado de amina, en una modalidad, desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 40% p/p, en otra modalidad desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 70% p/p y, en aún otra modalidad desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 40% p/p. Sí se emplea un compuesto de amonio cuaternario, el modificador de espuma puede ser agregado a la pulpa en una cantidad desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 40% p/p con base en el compuesto de amonio cuaternario, en una modalidad, desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 20% p/p. Sí se emplea un compuesto de alquileteramina, el modificador de espuma puede ser agregado a la pulpa en una cantidad desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 30% p/p con base en el compuesto de alquileteramina, en una modalidad, desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 20% p/p, en otra modalidad desde aproximadamente 10 jasta aproximadamente 20% p/p. Cuando se agregan a la formulación para recolectores de flotación se mejora la calidad de la espuma previniendo la generación excesiva de espuma mediante la reducción de la estabilidad de la espuma.

El modificador de espuma de la presente invención reduce la cantidad de espuma generada, mejora significativamente la calidad de la espuma reduciendo la estabilidad de la espuma. Esto permite que la espuma se remueva fácilmente sin la necesidad de productos químicos adicionales.

Además, para prevenir la formación excesiva de espuma en el proceso de flotación, para la alimentación gruesa de flotación, el modificador de espuma de acuerdo con la presente invención (por ejemplo, aquel de la fórmula general I), cuando se usa con condensado de aminas, actúa como un potenciador para la flotación, mejora la selectividad de flotación para la remoción de silicatos en sistemas de flotación. Más particularmente, cuando se usa el condensado de aminas como un recolector de flotación o como un componente del mismo, eso conduce típicamente a la generación de una cantidad excesiva de espuma. Mediante la adición de los modificadores de espuma de la invención fue posible mejorar ya sea la calidad de la espuma o la selectividad de flotación o ambas por lo que se proporciona un efecto potenciador positivo en el desempeño de la flotación.

Debido a este comportamiento sinérgico entre el modificador de espuma de acuerdo con la presente invención (por ejemplo, el de la fórmula general I) y condensados convencionales de aminas tales como condensados de ácidos grasos y poliaminas usados como co-recolectores en la flotación de sílice de partículas gruesas, el modificador de espuma de acuerdo con la presente invención actúa tanto como un modificador de espuma como un potenciador de selectividad de flotación en la remoción de silicatos gruesos por flotación. Ejemplos típicos de ácido grasos son ácido caproico, ácido caprílico, ácido 2-etil hexanoico, ácido cáprico, ácido láurico, ácido isotridecanoico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido palmitoleico, ácido estéarico, ácido isostéarico, ácido oleico, ácido eláidico, ácido petrosélico, ácido linoleico, ácido linolénico, ácido elaeostéarico, ácido aráquico, ácido gadoleico, ácido behénico y ácido erúcico y las mezclas téenicas de los mismos obtenidas, por ejemplo, en la hidrólisis a presión de grasas y aceites naturales, en la reducción de aldehidos a partir de la oxosíntesis de Roelen o en la dimerización de ácido grasos insaturados. Los ácidos grasos técnicos que contienen de 12 a 18 átomos de carbono, por ejemplo, aceite de coco, aceite de palma, aceite de palma de almendra o ácidos grasos de sebo.

Las poliaminas incluyen poliaminas, polietilenpoliaminas y mezclas de las mismas.

Las poliaminas incluyen compuestos que contienen tres o más Nitrógenos. La Figura 1 muestra la influencia de la cantidad de Duomeen TTM (sebotrimetilendiamina) en una formulación con el condensado de amina, (un producto condensado de una poliamina y un ácido graso) en la respuesta de flotación de remoción de silicato a partir de carbonatos.

Inversamente, sí se usan otros recolectores convencionales de sílice como recolectores de flotación (o co-recolectores), la adición de los modificadores de espuma de la invención no tienen el mismo efecto sinergico sobre la selectividad, pero aún contribuye significativamente al control efectivo de la formación excesiva de espuma mediante la disminución de la estabilidad de la espuma. Otros recolectores de sílice convencionales incluyen, pero no están limitados a, químicas tales como compuestos cuaternarios de dialquilo, alquileteraminas y productos de éster cuaternario polimérico. Los compuestos cuaternarios de dialquilo pueden representarse como R1 R2R3R4N+X donde Ri es un radical alquilo lineal que contiene desde 8 hasta 18 átomos de carbono, R2 es un radical alquilo que contiene desde 8 hasta 18 átomos de carbono o un radical bencilo, R3 y R4 pueden ser iguales o diferentes y cada uno representa un radical alquilo que contiene de 1 a 2 átomos de carbono, y X es un anión haluro de preferencia un ion cloruro. Las alquileteraminas son ya sea etermonoaminas o eterdiaminas o mezclas de las mismas. El grupo alquilo presenta un grupo de hidrocarburo alifático recto o ramificado que contiene de 6 a 22 átomos de carbono. Ejemplos de alquileteraminas incluyen eterdiamina ramificada de C13, parcialmente neutralizada (disponible de Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Lilafiot D817M) y eterdiamina lineal de C12-C14, parcialmente neutralizada (disponible de Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Lilafiot D826M). Los productos de éster cuaternario polimérico son productos tales como estercuats poliméricos obtenidos haciendo reaccionar alcanolaminas con una mezcla de ácidos monocarboxílicos y ácidos dicarboxílicos y cuaternizando los ésteres resultantes o poliéster cuats producidos por condensación de un alcohol graso, opcionalmente alcoxilado, una alcanolamida de ácido graso, opcionalmente alcoxilada o una amina secundaria alcoxilada, un ácido dicarboxílico y una alcanolamina donde el producto de condensación ha sido cuaternizado mediante un agente de alquilación adecuado. En tales sistemas, las concentraciones de la alquildiamina terciaria mayores que 20% p/p conducen a un impacto negativo sobre el desempeño de la flotación. La Figura 2 ilustra el comportamiento al usar alquildiaminas terciarias en una formulación que contiene sal de amonio cuaternario como recolector.

En consecuencia, los datos muestran que la adición de los modificadores de espuma de acuerdo con la presente invención a la formulación de recolector de flotación tiene el efecto de controlar la formación de espuma y su estabilidad. Por ejemplo, sí se agregan alquildiaminas terciarias a la formulación que contiene condensados de amina, su presencia promueve tanto la mejoría de las características de la espuma y la respuesta de flotación. En otro caso, sí se agregan alquilaminas terciarias a la formulación de recolector su presencia promueve la mejoría de las características de la espuma. El empleo de la teenología de la presente invención mejora la calidad de la espuma, generando menos espuma cuando se compara con el tensoactivo (recolector) solo (en la ausencia del modificador de espuma de la invención). La calidad de la espuma tambien incluye la estabilidad de la espuma lo cual significa que la adición del modificador de espuma de la invención también contribuye a la modulación de la ruptura de la espuma. Por ejemplo, cuando se agregan alquildiaminas terciarias, tambien mejora el desempeño de la flotación mediante el incremento de la selectividad para la remoción de silicatos del metalífero-mineral (mineral valioso).

La invención se ilustrará ahora mediante los siguientes ejemplos no limitantes.

Ejemplo 1 : Un mineral de calcita se trituró finamente de manera que presenta 58.73% pasando a través de la abertura de 210 mm (P85 igual a 420 pm). La alimentación de la composición de flotación fue de aproximadamente 4.5% de Sílice, 8.5% de MgO y 43.41 % de CaO. Este mineral se colocó en una celda de flotación y se acondicionó a 30% carga de sólidos durante 1 (un) minuto en un rango de pH desde 9 hasta 9.5. No se agregó agente depresivo al sistema. Se usó una amina condensada (disponible de Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Redicote C471 ) a una dosificación de 300 g/t como recolector y el material se hizo flotar en un rango de pH desde 9 hasta 9.5 hasta el agotamiento completo de flotación. Se realizó un paso más duro de flotación para remover los minerales que contienen silicatos. Para propósitos de comparación, se realizaron pruebas de flotación en donde una alquildiamina terciaria y una seboalquilamina terciaria (disponibles de Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Duomeen TTM y Armeen DMTD, respectivamente), se agregaron cada una a la amina del condensado en una proporción de 40% en peso.

Todos los procedimientos de flotación se mantuvieron sin cambio. Los resultados obtenidos en aquellas pruebas están representados en la Tabla 1.

Tabla 1 - Efecto de los modificadores de espuma en la respuesta de flotación con amina del condensado como recolector primario.

La adición de la alquildiamina terciaria condujo a un incremento en la selectividad de flotación mediante la reducción de la cantidad de sílice en el concentrado. Ambas recuperaciones de Si02 y de MgO fueron reducidas en el concentrado de flotación cuando la alquildiamina terciaria fue introducida a la formulación del recolector. Junto con esta mejoría en la selectividad, se afectó tremendamente la calidad de la espuma (volumen y estabilidad) como se puede ver en la tabla 2 (y la Figura 3a-b), donde se demuestra tambien el efecto de la seboalquiltriamina como modificador de espuma en tal sistema. La adición de la alquilamina terciaria a tal concentración (40% p/p) presentó resultados de flotación similares obtenidos con la amina del condensado mismo. Sin embargo, la espuma fue afectada fuertemente de manera positiva. Realmente, a tal nivel de concentración casi no se generó espuma, como se puede observar en la tabla 2 (y la Figura 3a-e), que también ilustra el efecto en la espuma de alquiltriaminas en el sistema de flotación en donde se usaron aminas del condensado como recolectores.

Tabla 2 - Efecto de los modificadores de espuma en las propiedades de la espuma (volumen y estabilidad).

De la Tabla 2 es posible observar que no solamente se redujo el volumen de la espuma (altura inicial menor) sino tambien la estabilidad de la espuma fue afectada en una manera positiva, es decir, la espuma fue estable solamente lo suficiente parar promover la separación vía estallido de flotación justo después de este paso.

Ejemplo 2: Se trituró finamente un mineral de calcita de manera que presenta 58.73% pasando a través de la abertura de 210 mm (P85 igual a 420 pm). La alimentación de la composición de flotación fue de aproximadamente 4.5% de Sílice, 8.5% de MgO y 43.41 % de CaO. Este mineral se colocó en una celda de flotación y se acondicionó a 30% de carga de sólidos durante 1 (un) minuto en un rango de pH desde 9 hasta 9.5. No se agregó agente depresivo al sistema. Se usó una sal de amonio cuaternario (disponible de Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Arquad 2C 75, a una dosificación de 300 g/t) como recolector y el material se hizo flotar a un pH natural hasta el agotamiento completo de la flotación. Se llevó a cabo un solo paso más severo de flotación para remover los minerales que contienen silicato. Para propósitos de comparación, se realizó otra prueba de flotación usando como recolector una formulación que contiene 60% de la misma sal de amonio cuaternario y 40% en peso de una alquildiamina terciaria (disponible de Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Duomeen TTM) en la misma dosificación, 300g/t. Esos resultados se compararon entonces con aquel en donde se usó 100% de Duomeen TTM como recolector, siguiendo idéntico modus operandi. La Tabla 3 representa los resultados obtenidos en las pruebas de flotación.

Tabla 3 - Efecto de modificadores de espuma en la respuesta de flotación con sal de amonio cuaternario como recolector primario.

Se puede ver que cuando se agregó la alquildiamina terciaria al sistema recolector, no condujo a una mejor respuesta de flotación. Sin embargo, pudo mejorar verdaderamente las propiedades de la espuma mediante la reducción de su cantidad, estabilidad y volumen como se representada en la Figura 3 (c, d) y cuantifica en la tabla 4. La alquildiamina terciaria no genera ninguna espuma cuando se usa como recolector solo.

Tabla 4 - Efecto de modificadores de espuma en las propiedades de la espuma cuando se usa sal de amonio cuaternario como recolector primario.

Se usaron alquildiamina terciaria, alquilamina terciaria y alquiltriamina alquildiamina (disponibles de Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Duomeen TTM, Armeen D 18D y Triameen YTM, respectivamente) para verificar su efecto como modificador de espuma con otro tipo de sal de amonio cuaternario (disponible de Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Arquad 2HT-50) y los resultados se muestran en la tabla 5, en donde se puede ver el efecto en el volumen de la espuma y estabilidad promovidos por los modificadores de espuma de esta invención.

Tabla 5 - Efecto de modificadores de espuma en las propiedades de la espuma cuando se usa sal de amonio cuaternario (sebo) como recolector primario.

Ejemplo 3: Un mineral de magnetita se trituró finamente para presentar P80 igual a 44pm. La composición de la alimentación de flotación fue de aproximadamente 59.5% de Fe y 9.3% de Si02. Este mineral se colocó en una celda de flotación y se acondicionó a 33% de carga de sólidos durante dos minutos en un rango de pH desde 9 hasta 9.5. No se agregó agente depresivo al sistema. Se usó un producto químico derivado de eteramina (disponible de Akzo Nobel Surface Chemistry como Lilaflot D826M, a una dosificación de 200 g/t) como recolector y el material se hizo flotar a un pH natural hasta el agotamiento completo de flotación. Se llevó a cabo un solo paso más severo de flotación para remover los minerales que contienen silicatos. Para propósitos de comparación, se realizaron otras dos pruebas de flotación en donde se agregaron 10% y 20% en peso de una alquilamina terciaria (disponible de Akzo Nobel Surface Chemistry como Armeen DM 18D) en una composición con el recolector derivado de eteramina a una dosificación total de 200 g/t. Con excepción de la composición del recolector probado, todos los procedimientos de flotación se realizaron de manera identica. La Tabla 6 representa los resultados obtenidos en las pruebas de flotación. Los resultados resumidos en la tabla 6 muestran que la adición de la alquilamina terciaria a una proporción de 10% (p/p) demostró el mismo desempeño presentado por el recolector clásico derivado de eteramina.

Tabla 6 - Efecto de modificadores de espuma en la respuesta de flotación con derivado de eteramina como recolector primario.

A 20% de alquilamina terciaria los resultados son ligeramente más pobres con respecto al grado de sílice y recuperación de Fe en el producto concentrado. Sin embargo, en ambas situaciones el efecto de agregar este modificador de espuma en las propiedades de la espuma fue claramente visible, como se puede observar en la tabla 7, que tiene la altura de espuma sin dimensiones (obtenida dividiendo la altura real h de la espuma entre la altura inicial Ho de la espuma) como una función del tiempo para las tres pruebas antes descritas.

Tabla 7 - Efecto de modificadores de espuma en las propiedades de la espuma cuando se usa derivado de eteramina como recolector primario.

Ejemplo 4: Un mineral de fosfato sedimentario se trituró finamente de manera que que presentara 90% que pasa a través de la abertura de 210 mm (P90 igual a 210 pm). La composición de la alimentación de flotación fue de aproximadamente 26.8% de P205, 42.2 de CaO y 11.7% de Sílice. Este mineral se colocó en una celda de flotación y se acondicionó a 32% de carga de sólidos durante 1 (un) minuto a un rango de pH desde 7.5 hasta 8.5. Después del paso severo, se hizo otro paso de flotación (más limpio) con al material flotado en donde se agregó más recolector al mineral en pasta. No se agregó agente depresivo al sistema. Se usó una amina del condensado (disponible de Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Redicote C450) como recolector a una dosificación de 500 g/t en el paso más severo y 250 g/t en el paso más limpio. Las partículas hidrofóbicas se hicieron flotar entonces a pH natural hasta el agotamiento completo de flotación en cada paso. Para propósitos de comparación, se condujo una prueba siguiendo exactamente el mismo modus operandi de la prueba previamente descrita, excepto por el hecho de que 15% en peso de la alquilamina terciaria (disponible de Akzo Nobel Surface Chemistry LLC como Armeen DM18D), se agregó a la composición de la amina del condensado de recolector. El resultado se comparó entonces con aquél en donde se usó 100% de amina del condensado como recolector. La Tabla 8 representa los resultados obtenidos para las pruebas de flotación donde se puede ver que la adición del modificador de espuma (alquilamina terciaria) tuvo poco efecto en la respuesta de flotación (grados y recuperaciones). Inversamente, el comportamiento de la espuma fue afectado mediante la adición de aquellos productos químicos, como se puede ver en la tabla 9.

Tabla 8 - Efecto de modificadores de espuma en la respuesta de flotación cuando se usan aminas del condensado como recolector primario en flotación de fosfato.

Tabla 9 - Efecto de modificadores de espuma en la propiedades de la espuma cuando se usa aminas del condensado como recolector primario en flotación de fosfato.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Un proceso para enriquecer un mineral a partir de un mineral que contiene silicato llevando a cabo una flotación de espuma en la presencia de un agente recolector de silicato y un modificador de espuma, en donde dicho modificador de espuma es seleccionado del grupo que consiste de por lo menos uno de los compuestos de la fórmula general I o mezclas de los mismos: en donde X es alquilo de C1 -C3; R es un grupo hidrocarbilo recto o ramificado que contiene de 8 a 22 átomos de carbono; n es un entero de 2 a 4; m puede variar desde 0 hasta 2 y R' es X o -(CH2)n-N(X)2, con la condición de que cuando R' es -(CH2)n-N(X)2, entonces m es 1.

2. El proceso de la reivindicación 1 , en donde X es un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta 2 átomos de carbono.

3. El proceso de la reivindicación 1 , en donde dicho modificador de espuma es una alquildiamina terciaria, por ejemplo n,n,n'-trimetil-n'-sebo alquiltrimetilendiamina.

4. El proceso de la reivindicación 1 , en donde dicho modificador de espuma es una alquilamina terciaria y es seleccionado del grupo que consiste de sebo alquil dimetilamina, coco alquil dimetilamina y mezclas de los mismos.

5. El proceso de la reivindicación 1 , en donde dicho modificador de espuma es una alquiltriamina, por ejemplo seboalquiltriamina.

6. El proceso de la reivindicación 1 , en donde el modificador de espuma se agrega a una pulpa hecha a partir del mineral en la forma de una mezcla acuosa.

7. El proceso de la reivindicación 1 , en donde el modificador de espuma se agrega a una pulpa hecha a partir del mineral en una cantidad desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 70% p/p con base en el agente recolector.

8. El proceso de la reivindicación 7, en donde se emplea un condensado de amina como recolector o co-recolector y el modificador de espuma se agrega a la pulpa en una cantidad desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 70% p/p con base en la cantidad de condensado de amina.

9. El proceso de la reivindicación 7, en donde se emplea un compuesto de amonio cuaternario como recolector o co-recolector y el modificador de espuma se agrega a la pulpa en una cantidad desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 20% p/p con base en el compuesto de amonio cuaternario

10. El proceso de la reivindicación 7, en donde se emplea un compuesto derivado de eteramina como recolector o co-recolector y el modificador de espuma se agrega a la pulpa en una cantidad desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 30% p/p con base en el compuesto derivado de eteramina.

11. Un metodo para modificar espuma en un proceso para enriquecer un mineral a partir de mineral que contiene silicato en donde se usa un agente recolector de silicato, el método que comprende agregar un modificador de espuma al proceso, en donde dicho modificador de espuma es seleccionado del grupo que consiste de por lo menos uno de los compuestos de la fórmula general I o mezclas de los mismos: en donde X es alquilo de C1 -C3; R es un grupo hidrocarbilo recto o ramificado que contiene de 8 a 22 átomos de carbono; n es un entero de 2 a 4; m puede variar desde 0 hasta 2 y R’ es X o -(CH2)n-N(X)2, con la condición de que cuando R' es -(CH2)n-N(X)2, entonces m es 1.

12. Un metodo para aumentar el rendimiento de un proceso de flotación para enriquecer a mineral a partir de un mineral que contiene silicato en el cual si usa un agente recolector de silicato, el método que comprende agregar un potenciador de recolector al proceso, en donde dicho potenciador de recolector es una alquildiamina terciaria.

13. Un método para simultáneamente modificar la espuma y aumentar el rendimiento de un proceso de flotación para enriquecer un mineral a partir de un mineral que contiene silicato en el cual se usa un agente recolector de silicato, el método que comprende agregar una alquildiamina terciaria al proceso.