PT699106E - Processo de flutuacao de minerio de carbonato de calcio e reagente de flutuacao utilizado nesse processo - Google Patents

Processo de flutuacao de minerio de carbonato de calcio e reagente de flutuacao utilizado nesse processo Download PDF

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Description

1
DESCRIÇÃO
“PROCESSO DE FLUTUAÇÃO DE MINÉRIO DE CARBONATO DE CÁLCIO E REAGENTE DE FLUTUAÇÃO UTILIZADO NESSE PROCESSO” A presente invenção diz respeito a um processo de flutuação de minério de carbonato de cálcio que contém silicatos como impurezas. De acordo com a invenção, realiza-se a flutuação na presença de um composto de amónio quaternário e de um aducto de óxido de alquileno e um composto aminado, sendo o silicato concentrado no produto de flutuação.
Da memória descritiva da patente de invenção norte-americana n° 4 995 965 sabe-se como separar carbonato de cálcio das impurezas, tais como silicato, através das fases de flutuação do silicato e de concentração do mineral valioso, isto é o carbonato de cálcio no remanescente, na presença de colectores que contêm grupos amina. A partir da memória descritiva desta patente de invenção verifica-se que é possível utilizar um determinado número de compostos catiónicos, tais como metil-sulfato de metil-bis-(2-hidroxipropil)-cocoalquil-amónio, cloreto de dimetil-didecil-amónio, cloreto de dimetil-di-(2-etil-hexil)-amónio, cloreto de dimetil-(2-etil-hexil)-cocoalquil-amónio, cloreto de dicocoalquil-dimetil-amónio, e diacetato de n-talóleo-alquil-l,3-diamino-propano, como colectores em um tal processo de flutuação. A memória descritiva da patente de invenção estabelece também que é possível utilizar compostos de amónio quaternário, tais como 2 representados por Arquad 2C (cloreto de dimetil-dicocoalquil-amónio) e uma combinação de Duomac T (diacetato de N-talóleo-alquil-l,3-diamino-propano) e Ethomeen 18/16 (alquilamina de cadeia longa + 50 EO) como colectores, muito embora eles dêem origem a um teor inaceitavelmente elevado de matéria insolúvel nos ácidos no mineral valioso.
Descobriu-se agora com surpresa que quando se purifica o carbonato de cálcio que contém silicatos como impureza, se pode obter um rendimento muito elevado e/ou selectividade elevada (baixo teor de matéria insolúvel nos ácidos) se se realizar uma flutuação inversa na presença de um composto de amónio quaternário em combinação com um aducto de óxido de alquileno de um composto aminado. Mais especifícamente, a presente invenção diz respeito a um processo de flutuação com espuma realizado na presença de um composto de amónio quaternário de fórmula geral
(I) na qual um ou dois dos símbolos Ri, R2, R3 e R4 representam um grupo hidrocarbonado com 8 a 36 átomos e carbono e os grupos restantes representam um grupo hidrocarbonado com 1 a 7 átomos de carbono ou um grupo hidroxi-alquilo com 2 a 7 átomos de carbono e o símbolo A representa um contra-ião aniónico, e um aducto de óxido de alquileno de fórmula geral
(Αχ)ηιΗ (A2>n2 H
(II)
na qual o símbolo R5 representa um grupo hidrocarbonado com 8 a 22 átomos de carbono, os símbolos Ax, A2 e A3 representam, cada um, um grupo óxido de alquileno com 2 a 4 átomos de carbono, o símbolo Rs representa um grupo alquileno com 2 ou 3 átomos de carbono, os símbolos nt, n2 e n3 representam, cada um, um número compreendido entre 3 e 20 e a soma de todos os símbolos ni, n2 e n3 encontra-se compreendida entre 10 e 40, e o símbolo s representa um número compreendido entre 0 e 3; encontrando-se a razão em peso do composto de amónio quaternário para o aducto de óxido de alquileno compreendida entre 3 : 2 - 11 : 1, de preferência entre 7 : 3 - 9 : 1, e sendo o carbonato de cálcio isolado da parte remanescente enquanto se eliminam os silicatos contaminantes com o produto de flutuação. Pelo método da presente invenção, verificou-se agora ser possível reduzir significativamente o teor de silicatos insolúveis, tais como quartzo, feldspato, anfibólio e piroxeno.
Na fórmula geral (I), dois dos grupos representados pelos símbolos Rl? R2, R3 e R4 consistem de preferência em grupos alquilo de cadeia linear ou ramificada, saturados ou insaturados, tendo 8 a 22, de preferência 10 a 16 átomos de carbono, enquanto que os dois grupos restantes são de preferência grupos alquilo com 1 a 3 átomos de carbono ou grupos hidroxialquilo com 2 ou 3 átomos de carbono. O símbolo A representa de uma maneira geral um ião monovalente, tal como sulfato ou cloreto de metilo.
Exemplos específicos de compostos de fórmula geral (I) são cloreto de dimetil-didecil-amóinio, cloreto de dimetil-cocoalquil-amónio, cloreto de dimetil--dilauril-amónio, cloreto de dimetil-diestearil-amónio, cloreto de dimetil-ditalóleo- 4 -alquil-amónio e os sais de sulfato de metilo correspondentes. Produtos de adição de óxido de alquileno de fórmula geral (II) são de preferência tais que o símbolo R5 representa um grupo alquilo de cadeia linear ou ramificada, saturado ou insaturado, com 10 a 20 átomos de carbono e a soma de todos os símbolos nh n2 e n3 encontra-se compreendida entre 12 e 30. De todos os grupos alquilenoxi no aducto de óxido de alquileno, entre 70 e 100 % são de preferência grupos etilenoxi e entre 0 e 30 % grupos propilenoxi. Por razões da técnica de produção, tais compostos são geralmente preferidos quando todos os grupos alquilenoxi são grupos etilenoxi. O símbolo s representa de preferência o número 0 ou 1. Variando apropriadamente o número de grupos alquilenoxi, o seu tipo e o número de átomos de carbono no resto hidrofóbico representado pelo símbolo R, os compostos de fórmula geral (II) podem adquirir facilmente propriedades tais que eles podem ser misturados com os compostos de fórmula geral (I) para formar misturas estáveis. Além disso, os compostos de amónio quaternário de fórmula geral (I) são geralmente preparados na presença de um solvente alcoólico, tal como isopropanol, num teor compreendido entre cerca de 10 e 15 % em peso do composto de amónio. A acção de um tal solvente conduz habitualmente, por mistura com os compostos de fórmula geral (I) e (II), a uma fase líquida límpida, homogénea e estável.
Os colectores de acordo com a presente invenção podem ser adicionados separadamente, mas são de preferência adicionados em conjunto como um reagente de flutuação único. O teor total dos dois componentes pode variar entre limites afastados mas de uma maneira geral atinge quantidades da ordem de 50 - 2000, de preferência 200 - 1000 g/tonelada de minério a flutuar. 5
No presente pedido de patente de invenção, é possível, além dos aditivos mencionados anteriormente, adicionar outros aditivos que são bem conhecidos na técnica de flutuação. Exemplos de tais aditivos são agentes de ajustamento do pH, tais como carbonato de sódio e hidróxido de sódio; depressores, tais como amido, quebracho, tanino, dextrina e goma guar, e polielectrólitos, tais como polifosfato e silicato de sódio, que apresentam um efeito dispersante, frequentemente combinado com um efeito depressor. Outros aditivos convencionais são agentes espumantes, tais como metil-isobutilcarbinol, trietoxibutano e óxido de polipropileno e os seus éteres de alquilo. O processo da presente invenção é ainda ilustrado pelo exemplo seguinte.
Exemplo 1 Mói-se minério de calcite contendo 1,6 % em peso de mineral de silicato (quartzo, feldspato, anfibólio, piroxeno) em uma quantidade de 0,5 kg conjuntamente com 0,5 kg de água para um tamanho de partícula de -250 jim. Transferiu-se o material moído para uma célula de flutuação de 1,5 litros. Após diluição com água até 1,4 litros, adicionou-se 56 % do reagente colector utilizado sob a forma de uma solução aquosa a 0,5 %. Após acondicionamento durante 3 minutos, retirou-se o produto que flutuou durante 1,5 minutos. Adicionou-se em seguida mais 22 % do reagente ao remanescente, que foi acondicionado durante 3 minutos, após o que se fez flutuar a mistura global durante 1,5 minutos. Ao restante carregou-se mais 22 % da mistura reaccional e acondicionou-se a mistura global durante 3 minutos e em seguida promoveu-se a sua flutuação. Secou-se a parte 7Sd restante que resulta da flutuação, pesou-se e analisou-se no tocante ao seu teor de produtos insolúveis em ácido clorídrico a 25 %. Os colectores utilizados bem como os resultados obtidos encontram-se reunidos nos quadros seguintes.
Quadro 1
Colector Designação Cloreto de dimetil-dicocoalquil-amónio Ia Diacetato de N-talóleo-alqui.-l,3-diamina-propano Ib Monotalóleo-alquilamina + 15 EO II a Monotalóleo-alquilamina + 50 EO II b Monococoalquilamina + 5 EO III a Monococoalquilamina + 11 EO III b Monococoalquilamina + 17 EO III c Monotalóleo-alquildiaminopropano +10 EO IV a Monotalóleo-alquildiaminopropano + 20 EO IV b Monotalóleo-alquildiaminopropano + 30 EO IV c Monotalóleo-alquildiaminopropano + 40 EO IV d
Quadro 2
Ensaio Colector 1 Colector 2 Material insolúvel no ácido Rendimen to de calcite % Tipo g/tonelada Tipo g/tonelada A Ia 350 - - 0,32 97,5 B Ib 87,5 II b 262,7 0,24 87,8 C Ib 175 nb 175 0,18 94,1 D Ib 262,7 nb 87,5 0,12 84,2 E - - Hb 350 1,34 96,9 F Ia 175 nb 175 0,47 97,7 G Ia 245 II b 105 0,30 98,0 H Ia 280 II b 70 0,20 97,8 I Ia 450 - - 0,15 96,8 1 Ia 360 II a 90 0,09 98,2° 2 Ia 360 III a 90 0,08 97,4° 3 Ia 360 III b 90 0,06 97,8n 4 Ia 360 III c 90 0,06 97,7° 5 Ia 360 IV a 90 0,12 98,0° 6 Ia 360 IV b 90 0,08 98,4υ 7 Ia 360 IV c 90 0,06 98,2° 8 Ia 360 IV d 90 0,03 97,6° 7 1) Nos ensaios 1-8, calculòu-se o rendimento de calcite para material insolúvel em ácido a 0,20 %. A partir destes resultados verifica-se que os ensaios de flutuação de acordo com a invenção, isto é os ensaios 1—8, proporcionam um teor consideravelmente menor de material insolúvel em ácido e, para o mesmo teor de material msolúvel em ácido, um rendimento superior em calcite do que a técnica anterior e as amostras de referência.
Lisboa, 14 de Janeiro de 2000 (j/õA A,‘ ' ' ' ~ .....triaí
Rua da Salitre, 195, r/c-Drt. 1250 LISBOA

Claims (10)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para a purificar minério de carbonato de cálcio que contém impurezas de silicato, em que se realiza um processo de flutuação com espuma na presença de um colector catiónico, caracterizado pelo facto de o colector ser uma combinação de um composto de amónio quaternário de fórmula geral
A- na qual um ou dois dos símbolos R1? R2, R3 e R4 representam um grupo hidrocarbonado com 8 a 36 átomos e carbono e os grupos restantes representam um grupo hidrocarbonado com 1 a 7 átomos de carbono ou um grupo hidroxi-alquilo com 2 a 7 átomos de carbono e o símbolo A representa um contra-ião aniónico, e um aducto de óxido de alquileno de fórmula geral (Αι)ηιΗ (A2)n2 H
(II) na qual o símbolo R5 representa um grupo hidrocarbonado com 8 a 22 átomos de carbono, os símbolos Ai, A2 e A3 representam, cada um, um grupo óxido de alquileno com 2 a 4 átomos de carbono, o símbolo R$ representa um grupo alquileno com 2 ou 3 átomos de carbono, os símbolos n1? n2 e n3 representam, cada um, um número compreendido entre 3 e 20 e a soma de todos os símbolos m, n2 e n3 encontra-se compreendida entre 10 e 40, e o símbolo s representa um número compreendido entre 0 e 3, encontrando-se a razão em peso do composto de amónio
quaternário para o aducto de óxido de alquileno compreendida entre 3 : 2 - 11 : 1, e sendo o carbonato de cálcio isolado da parte remanescente enquanto se eliminam os silicatos contaminantes com o produto de flutuação.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de os dois grupos representados pelos símbolos Ri, R2, R3 e R4 serem grupos hidrocarbonados com 8 a 22 átomos de carbono, de preferência 10 a 16 átomos de carbono, enquanto que os dois grupos restantes são grupos alquilo com 1 a 3 átomos de carbono ou grupos hidroxialquilo com 2 a 3 átomos de carbono.
3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de o composto de amónio quaternário ser um sal de dimetil-dicocoalquil--amónio.
4. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo facto de o símbolo R5 ser um grupo alquilo com 10 a 20 átomos de carbono e de a soma dos símbolos ei^ se encontrar compreendida entre 12 e 30.
5. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo facto de entre 70 e 100 % de todos os grupos alquilenoxi no aducto de óxido de alquileno serem grupos etilenoxi e entre 0 e 30 % grupos propilenoxi.
6. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo facto de o símbolo s representar o número 0 ou 1.
7. Reagente de flutuação, caracterizado pelo facto de conter um composto de amónio quaternário de fórmula geral 7% 3
A- (I) na qual um ou dois dos símbolos Ri, R2, R3 e R4 representam um grupo hidrocarbonado com 8 a 36 átomos e carbono e os grupos restantes representam um grupo hidrocarbonado com 1 a 7 átomos de carbono ou um grupo hidroxi-alquilo com 2 a 7 átomos de carbono e o símbolo A representa um contra-ião aniónico, em combinação com um aducto de óxido de alquileno de fórmula geral (Αχ)ηιΗ (A2)n2 H H5-(fo R6>s N7(A3)n3 Η (II) na qual o símbolo R5 representa um grupo hidrocarbonado com 8 a 22 átomos de carbono, os símbolos Aj, A2 e A3 representam, cada um, um grupo óxido de alquileno com 2 a 4 átomos de carbono, o símbolo R* representa um grupo alquileno com 2 ou 3 átomos de carbono, os símbolos n1; n2 e n3 representam, cada um, um número compreendido entre 3 e 20 e a soma de todos os símbolos nl5 n2 e n3 encontra-se compreendida entre 10 e 40, e o símbolo s representa um número compreendido entre 0 e 3, encontrando-se a razão em peso do composto de amónio quaternário para o aducto de óxido de alquileno compreendida entre 3:2-11:1.
8. Reagente de flutuação de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo facto de dois dos grupos representados pelos símbolos Rj, R2, R3 e R4 serem grupos hidrocarbonados com 8 a 22 átomos de carbono, de preferência 10 a 16 átomos de carbono, enquanto que os dois grupos restantes são grupos alquilo com 1 a 3 átomos de carbono ou grupos hidroxialquilo com 2 a 3 átomos de carbono. 4
9. Reagente de flutuação de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo facto de o símbolo R5 ser um grupo alquilo com 10 a 20 átomos de carbono e a somados símbolosnu 1¾ e 1¾ se encontrar compreendida entre 12 e 30.
10. Reagente de flutuação de acordo com uma qualquer das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo facto de entre 70 e 100 % de todos os grupos alquilenoxi no aducto de óxido de alquileno serem grupos etilenoxi e entre 0 e 30 % grupos propilenoxi. . Lisboa, 14 de Janeiro de 2000
O Ofinín! ri π Pmrs!-ÍoHr</-l& ln<~li >*frjQ[
Rua do Salitre, 195, //c-Brt 1250 LISBOA 1 RESUMO “PROCESSO DE FLUTUAÇÃO DE MINÉRIO DE CARBONATO DE CÁLCIO E REAGENTE DE FLUTUAÇÃO UTILIZADO NESSE PROCESSO” A presente invenção refere-se a um processo de flutuação de minério de carbonato de cálcio que contém silicatos como impurezas. Realiza-se a flutuação na presença de um composto de amónio quaternário e de um aducto de óxido de alquileno de um composto aminado, sendo o silicato concentrado no produto de flutuação. Lisboa, 14 de Janeiro de 2000 O Agente Oficia! da;Propdedade industriai
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