MXPA05001344A - Agente recolector para minerales sulfidicos. - Google Patents
Agente recolector para minerales sulfidicos.Info
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Abstract
La invencion se refiere a un medio para la flotacion de minerales sulfidicos, que comprende por lo menos un compuesto de la formula (1) en donde R1, R2 y R3 independientemente son grupos alquilo con de 1 a 18 atomos de carbono, grupos alquenilo con de 2 a 18 atomos de carbono, grupos arilo con de 6 a 10 atomos de carbono, o grupos alquilarilo con de 7 a 10 atomos de carbono y un metodo para la produccion de los mismos.
Description
AGENTE RECOLECTOR PARA MINERALES SULFIDICOS
MEMORIA DESCRIPTIVA
La presente invención se refiere al uso de ésteres dialquílicos de ácido alquilamidotiofosfórico en la preparación de minerales de sulfuro por flotación, y a un procedimiento para la preparación de los mismos. En la producción por flotación de minerales de sulfuro y minerales de cobre/molibdeno, se hace uso comercialmente de varios tipos de recolectores, tales como ditiofosfatos, xantanos, formiatos de xantogeno y tionocarbamatos (Schubert: Aufbereitung feser mineralischer Rohstoffe [Preparación de materias primas minerales sólidas], volumen II, 1977, pág. 296 ff.) y mezclas de los mismos en combinación con espumantes. El procedimiento de flotación separa los sulfuras de cobre y de molibdeno de los minerales de ganga. Los recolectores provocan el humedecimiento de la superficie del mineral de valor, lo cual hace que las partículas se vuelvan hidrofóbicas. Al inyectar aire en la pulpa de flotación acuosa se producen burbujas de aire, con las cuales tienen una alta afinidad las partículas del mineral que se han vuelto hidrofóbicas, y son descargadas por las burbujas de aire a la superficie de la pulpa de flotación, mientras que los minerales de ganga permanecen en la pulpa. Los espumantes comercialmente convencionales incluyen, por ejemplo.
alcoholes, propilenglicoles y también sus éteres y MIBC (metil isobutil carbinol). El documento US-4 699 711 describe un procedimiento para la flotación de minerales de sulfuro utilizando de preferencia tionocarbamatos sustituidos con alquilo de cadena corta. El documento WO 02/38277 describe el uso de mezclas de tionocarbamatos y mercaptobenzotiazoles como recolectores para la flotación de minerales de sulfuro, en particular mineral de cobre que está asociado con molibdeno y oro. El documento de Klee, F.C., Kirch, E.R., J. Pharm. Sci., 51 ,
1962, 423-427 describe un procedimiento para preparar ésteres dialquílicos de ácido alquilamidotiofosfórico mediante la reacción de PCI2SN(C2H4) con NaOiBu en dietil éter absoluto con la adición de metal de sodio o potasio. Un objetivo de la presente invención era encontrar un tipo de recolector mejorado para minerales sulfídicos de cobre y cobre/molibdeno, que tenga mejores resultados de flotación que los recolectores de la técnica anterior. Se encontró que los ésteres dialquílicos de ácido alquilamidotiofosfórico, en particular el éster diisobutílico del ácido etilamidotiofosfórico, proporcionan una recuperación marcadamente más alta para el mismo contenido de cobre/molibdeno. El objetivo de la presente invención también fue encontrar un procedimiento mejorado para preparar ésteres dialquílicos de ácido alquilamidotiofosfórico. En particular debería comenzar por materiales de partida más fácilmente disponibles y debería proceder sin un solvente absoluto y sin metales alcalinos. Es así como la invención se refiere a una composición para la flotación de minerales de sulfuro, que comprende por lo menos un compuesto de la fórmula Rt-Ox S R2-0 ? NR3R4 en donde R1, R2 y R3, independientemente uno del otro, son grupos alquilo que tienen de 1 a 18 átomos de carbono, grupos alquenilo que tienen de 2 a 8 átomos de carbono, grupos arilo que tienen de 6 a 10 átomos de carbono, o grupos alquilarilo que tiene de 7 a 10 átomos de carbono, y R4 es hidrógeno o grupos alquilo que tienen de 1 a 18 átomos de carbono, grupos alquenilo que tienen de 2 a 18 átomos de carbono, grupos arilo que tienen de 6 a 10 átomos de carbono, o grupos alquilarilo que tienen de 7 a 10 átomos de carbono. La invención también se refiere a un procedimiento para preparar compuestos de la fórmula
en donde R1, R2 y R3, independientemente uno del otro, son grupos alquilo que tienen de 1 a 18 átomos de carbono, grupos alquenilo que tienen de 2 a 18 átomos de carbono, grupos arilo que tienen de 6 a 10 átomos de carbono, o grupos alquiladlo que tiene de 7 a 10 átomos de carbono, y R4 es hidrógeno o grupos alquilo que tienen de 1 a 18 átomos de carbono, grupos alquenilo que tienen de 2 a 18 átomos de carbono, grupos arilo que tienen de 6 a 10 átomos de carbono, o grupos alquiladlo que tienen de 7 a 10 átomos de carbono, que comprende: a) hacer reaccionar un ditiofosfato de la fórmula (R 0)(R20)PS2Me, en donde Me es un catión, con un agente oxidante en una solución acídica y después b) hacer reaccionar el producto resultante con una amina de la fórmula HNR3R4. La invención también se refiere al uso del reactivo de flotación inventivo para la flotación de minerales de sulfuro. Los minerales de sulfuro son de preferencia minerales de cobre. La invención también se refiere a un procedimiento para la flotación de minerales de sulfuro poniendo en contacto el reactivo de flotación inventivo con los minerales de sulfuro. Con el reactivo de flotación inventivo se pueden lograr resultados mejorados para la selectividad y el rendimiento, en comparación con los recolectores estándar en la flotación de sulfuras de metal no ferroso. De preferencia, R1 , R2, R3 y R4, independientemente uno del otro, son grupos alquilo o alquenilo que tienen de 1 a 10 átomos de carbono. Por ejemplo, R1, R2 R3, independientemente uno del otro, son grupos alquilo de C2-C4. Particularmente de preferencia R1 y R2 son un grupo butilo, en particular un grupo isobutilo. R3 es en particular un grupo etilo. R4 es en particular hidrógeno. Me es de preferencia un metal alcalinotérreo, ion de amonio o ion de hidrógeno, en particular Na o K. Como agente oxidante se puede utilizar cualquiera que sea capaz de oxidar ditiofosfato, por ejemplo un clorito, por ejemplo clorito, hipoclorito o clorato de sodio. Como ácido se puede utilizar cualquier compuesto que libere iones de hidrógeno en una solución acuosa. De preferencia se refiere a ácidos minerales, por ejemplo ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido fosfórico o ácido clorhídrico. Si es apropiado, el ácido puede ser un ácido oxidante que actúe simultáneamente como agente oxidante. Los ditiofosfatos preferidos son ditiofosfato de diisobutilo, ditiofosfato de dietilo, ditiofosfato de diisopropilo, ditiofosfato de di-sec-butilo y ditiofosfato de diamilo. Se puede aplicar la flotación a todos los sulfuras de metal (excepto el Fe), siendo particularmente preferibles Cu, Mo, Pb, Zn, y Ni. Se observarán resultados particularmente buenos en la preparación de Cu y Mo. El reactivo de flotación inventivo se puede utilizar en una amplia escala de pH (de 2 a 12) y se agrega a la pulpa acuosa en una concentración de preferencia de entre 0.001 y 1.0 kg/tonelada del mineral crudo.
El reactivo de flotación inventivo logra una mejora significativa en la recuperación y la selectividad, en comparación con los xantogen formiatos y los tionocarbamatos de la técnica anterior. Los ejemplos 1 , 3 y 5 demuestran claramente que la recuperación de cobre y de molibdeno es más alta que con el reactivo estándar correspondiente. Debe mencionarse especialmente el ejemplo 3, en el cual, con una recuperación de cobre del 77.3% y una recuperación de molibdeno del 69.5%, se logran valores significativamente más altos en un 4.8 y 7.1 %, que con la cantidad correspondiente de
tionocarbamato de etilisopropilo {ejemplo 4(V)}, en donde el contenido de cobre o de molibdeno permanece en el mismo nivel.
EJEMPLOS
A) Preparación de éster diisobutílico de ácido etilamidotiofosfórico:
Paso 1 (oxidación):
4(RO)2PS2Na + NaCI02 + 2H2S04 — > 2(RO)2PSS-SSP(OR)2 + NaCI + H20 + 2Na2S04
R = C4H9-isobutilo
Paso 2 amidación: 2a) (RO)2PS-S-S-SP(OR)2 + 2H2NCH2CH3 --> 2(RO)2PSNHR(aq) +
2b) H2S2 + H2NR -> (RNH3)HS(lic, aq)
Para preparar éster düsobutílico de ácido etilamidotiofosfórico se homogeneizaron 1670 g (3.17 moles) de una solución concentrada al 50% de diisoabutilditiofosfato de sodio con 725 g de una solución de clorito de sodio concentrada al 22% (1.76 moles) durante 5 minutos. Se añadieron lentamente 346 g de ácido sulfúrico concentrado al 50% durante 2 a 3 horas con agitación constante, la temperatura de la mezcla de reacción se mantuvo entre 40 y 50°C. La mezcla se agitó durante otros 30 minutos y la mezcla de reacción se enfrió después de 30 a 40°C. Después de la separación de fases, se decantó la fase orgánica (aproximadamente 778 g) y se hizo reaccionar con 250 g de una solución de etilamina concentrada al 70% que había sido agregada lentamente durante aproximadamente 2 a 3 horas. La temperatura se mantuvo de 40 a 60°C por enfriamiento (reacción exotérmica). Después se calentó la mezcla de reacción bajo reflujo de 70 a 80°C durante aproximadamente 3 horas. La mezcla de reacción se enfrió a 40-50°C con agitación, y se añadieron 441 g de dietilenglicol. Después de otros 30 minutos, la mezcla se enfrió a 20-25°C. La concentración del producto de reacción se ajustó al contenido deseado del ingrediente activo utilizando 95 g de agua.
Después de la filtración se obtuvieron 1551 g de una solución aceitosa transparente rojiza del producto.
B) Acción como recolector Se utilizaron las siguientes combinaciones colector/espumante:
CUADRO 1
Combinaciones de recolector/espumante
Ejemplo No. Composición 1 Recolector: éster diisobutílico de ácido etilamidotiofosfórico (27 g/t) Espumante: residuo oxo/polipropilenglicol metiíéter, MW = 400 g/moles (5:1 , 5 g/t) 2 (control) Recolector : xantogen formiato de etilisopropilo (27 g/t) Espumante: residuo oxo/polipropilenglicol metiíéter, MW = 400 g/moles (5:1 , 15 g/t) 3 Recolector: éster diisobutílico de ácido etilamidotiofosfórico (6 g/t) Espumante: residuo oxo/polipropilenglicol, MW = 425 g/moles (20 g/t) 4 (control) Recolector: tionocarbamato de etilisopropilo (6 g/t) Espumante: propilenglicol metiíéter, MW = 250 g/moles/MIBC (1 :1 , 28 g/t) 5 Recolector: éster diisobutílico de ácido etilamidotiofosfórico (33 g/t) Espumante: residuo oxo/polipropilenglicol metiíéter, MW = 425 g/moles (40 g/t) 6 (control) Recolector: xantogen formiato de etilisopropilo (33 g/t) Espumante: residuo oxo/aceite de pino (6:4, 40 g/t) Los residuos oxo en la presente tienen aproximadamente la siguiente composición: Constituyente Escala de concentración (% en peso)
dl-2-etilhexll éter 10-25 éster 2-etilhexílico de ácido 2- 0-25 etilhexanoico Lactonas de Ci6 4- 20 Butirato de 2-etilhexilo 3- 10 Mono-n-butirato de 2-etilhexano-1 ,3- 5- 15 diol 2-etilhexanol 4- 10 Acétales de C4 a Ca 2-10 2-etilhexano-1 ,3-diol 2-5 Éteres y ásteres > C2o 0-20
CUADRO 2 Resultados de la prueba de flotación
Función Concentración Ejemplo Contenido Contenido Contenido Contenido Abastecimiento Abastecimiento no. de Cu de Mo de Cu de Mo en% en % en % en % en % en % 1 1.13 0.03 1 1.4 0.25 92.1 80.3
2(V) 11.5 0.23 92.2 76.9
3 0.62 0.017 4.1 0.14 77.3 69.5
4 (V) 4.3 0.15 72.5 62.4
5 0.83 10.3 - 89.2 - 6 (V) 10.2 - 86.7 -
Claims (9)
1.- El uso de una composición para la flotación de minerales de sulfuro, que comprende por lo menos un compuesto de la fórmula en donde R1, R2 y R3, independientemente uno del otro, son grupos alquilo que tienen de 1 a 18 átomos de carbono, grupos alquenilo que tienen de 2 a 18 átomos de carbono, grupos arilo que tienen de 6 a 10 átomos de carbono, o grupos alquilarilo que tienen de 7 a 10 átomos de carbono, y R4 es hidrógeno o grupos alquilo que tienen de 1 a 18 átomos de carbono, grupos alquenilo que tienen de 2 a 18 átomos de carbono, grupos arilo que tienen de 6 a 10 átomos de carbono, o grupos alquilarilo que tienen de 7 a 10 átomos de carbono.
2. - El uso de la composición de flotación como se reclama en la reivindicación 1, en donde R1, R2 y R3, independientemente uno del otro, son grupos alquilo de C-2-C4.
3. - El uso de la composición de flotación como se reclama en la reivindicación 1 y/o 2, en una escala de pH de 2 a 12.
4. - El uso de la composición de flotación como se reclama en la reivindicación 1 y/o 2, en cantidades de 0.001 a 1.0 kg por tonelada de mineral crudo.
5. - El uso de la composición de flotación como se reclama en la reivindicación 1 y/o 2, en la flotación de minerales de sulfuro no ferrosos, el mineral de sulfuro es sulfuro de cobre, sulfuro de níquel, sulfuro de zinc, sulfuro de plomo o sulfuro de molibdeno.
6. - Un procedimiento para la preparación de compuestos de la fórmula en donde R1, R2 y R3, independientemente uno del otro, son grupos alquilo que tienen de 1 a 18 átomos de carbono, grupos alquenilo que tienen de 2 a 8 átomos de carbono, grupos arilo que tienen de 6 a 10 átomos de carbono, o grupos alquiladlo que tienen de 7 a 10 átomos de carbono, y R4 es hidrógeno o grupos alquilo que tienen de 1 a 18 átomos de carbono, grupos alquenilo que tienen de 2 a 18 átomos de carbono, grupos arilo que tienen de 6 a 10 átomos de carbono, o grupos alquiladlo que tienen de 7 a 10 átomos de carbono, que comprende: a) hacer reaccionar un ditiofosfato de la fórmula (R10)(R20)PS2Me, en donde Me es un catión, con un agente oxidante en una solución acídica, y después b) hacer reaccionar el producto resultante con una amina de la fórmula HNR3R4.
7. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque R , R2 y R3, independientemente uno del otro, son grupos alquilo de C2-C4.
8. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque R1 y R2 son un grupo butilo, R3 es un grupo etilo y R4 es hidrógeno.
9. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque R1 y R2 son un grupo isobutilo.
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