PT90692B

PT90692B - Processo para a preparacao de misturas contendo agentes tensioactivos para utilizar como agentes colectores para a flutuacao de minerios nao sulfurosos e processo de flutuacao que os utilizam

Info

Publication number: PT90692B
Application number: PT90692A
Authority: PT
Inventors: Rita Koster; Wolfgang Von Rybinski
Original assignee: Henkel Kgaa
Priority date: 1988-05-31
Filing date: 1989-05-30
Publication date: 1994-10-31
Also published as: ES2033487T3; FI89464B; NO892155D0; ZA894115B; CA1336018C; EP0344553A1; AU3582889A; NO892155L; AU609996B2; FI892612A0; BR8902487A; PT90692A; EP0344553B1; DE58901762D1; FI89464C; US4995998A; TR24028A; DE3818482A1; FI892612A

Description

DESCRIÇÃO

DA

PATENTE DE INVENÇÃO

N.° 90 692

REQUERENTE: HENKEL KOMMANDITGESELLSCHAFT AUF AKTIEN, ale mã, com sede em 4000 Diisseldorf, Henkelstras se 67, República Federal da Alemanha.

EPÍGRAFE: » PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE MISTURAS

CONTENDO AGENTES TENSIOACTIVOS PARA UTI LIZAR COMO AGENTES COLECTORES PARA A FLUTUAÇÃO DE MINÉRIOS NÃO SULFUROSOS E PROCESSO DE FLUTUAÇÃO QUE OS UTILIZAM

INVENTORES: Wolfgang Von Rybinski e Rita Kõster

Reivindicação do direito de prioridade ao abrigo do artigo 4.° da Convenção de Paris de 20 de Março de 1883.

República Federal da Alemanha em 31 de Maio de 1988, sob o n°-. P 38 18 482.6.

INPI MOO. 113 RF 18732

MEMÓRIA DESCRITIVA DO INVERTO para

PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE MISTURAS CONTENDO AGENTES TENSIOACTIVOS PARA UTILIZAR COMO AGENTES COLECTORES PARA A FLUTUAÇÃO DE MINÉRIOS NÃO SULFUROSOS E PROCESSO DS FLUTUAÇÃO QUE OS UTILIZAM que apresenta

HENKEL KOMEANDITGSSELLSOHAFT AUF AKTIEN, alemã, industrial, com sede em 4OOO Dusseldorf, Henkelstrasse 67, República Federal da Alemanha

RESUMO i

A presente invenção refere-se ao processo para a preparação de misturas de agentes tensioactivos para utili! ~ z i zar como agentes colectores para a flutuaçao de minérios { não sulfurosos caracterizado por se misturai·

a) pelo menos um éter alquil-polietilenoglicóiico ou alcenil-polietilenoglicólico da fórmula (I)

R¹-0-(CH₂CH₂O)_n-R² (I) i

! f 7 2 na qual os símbolos R~, R e n possuem as significações referidas nas reivindicações com

b) pelo menos um agente tensioactivo cationicamente activo ou anfolitico numa proporção em peso compreendida entre 1:20 e 3:1·

Refere-se ainda ao processo de flutuação de minérios não sulfurados em que se empregam entre 50 e 2 000 graí mas de mistura por tonelada de minério bruto.

A presente invenção refere-se à utilização de éteres polietilenoglicólicos de álcoois gordos bloqueados nos grupos terminais, como co-colectores para agentes tensioactivos catiónicos e/ou anfolíticos na flutuação de minérios não sulfurosos.

Para a separação de minerais úteis da ganga, a flutuação é um processo de separação empregue genericamente para a preparação de minérios. Minerais não sulfurosos, no âmbito da presente invenção, são por exemplo apatite, fluorite, scheelite, barita, óxidos de ferro e outros óxidos metálicos, por exemplo, óxidos de titânio e de zircónio, assim como determinados silicatos e aluminossilicatos. C-eralmente, no processo de tratamento por flutuação, o minério é primeiramente triturado e seco, sendo no entanto de preferência moído por via húmida e posto em suspensão em água. Seguidamente adiciona-se-lhe normalmente colector, frequentemente em ligação com agentes espumantes e eventual mente com outros reagentes auxiliares, como reguladores, supressores (desactivadores) e/ou activadores, que favorecem a separação do minério útil dos restantes menerais da ganga que acompanham o minério na flutuação subsequente. Antes de ser insuflado ar na suspensão (flutuação) para se produzir espuma à sua. superfície, permite-se geralmente que estes reagentes actuem durante um certo tempo sobre o minério finamente moído (condicionamento). 0 colector promove uma hidrofobação de superfície do minério de modo a originar uma aderência destes minerais às bolhas gasosas formadas pela insuflação de ar. A hidrofobação dos componentes minerais é realizada selectivamente de forma que os constituintes indesejados do minério não permaneçam aderentes às bolhas gasosas. A espuma contendo o minério é separada e submetida a tratamento posterior. 0 objectivo da flutuação é obter os minerais úteis do minério com os maiores rendimentos possíveis e, deste modo, obter-se simultaneamente um

enriquecimento o melhor possível do minério útil.

No tratamento de minérios por flutuação utilizam-se como colectores sobretudo agentes tensioactivos anionicamente activos cationicamente activos e anfolíticos. Ao contrário dos agentes tensioactivos anionicamente activos, cationicamente activos e anfolíticos, os agentes tensioactivos não ionicos raramente são utilizados como colectores na flutuação. A. Doren, D. Vargas e J. Goldfarb descrevem em Trans. Inst. Met. Min. Sect. C 84 (1975), pág. 34 a 39, ensaios de flutuação com quartzo, cassiterite e crisocola, que foram realizados utilizando como colector um aduto ds 9 a 10 moles de óxido de etileno com octilfenol. Na literatura correspondente descreve-se isoladamente também a utilização de combinações de meios tensioactivos ionicos e não ionicos como colectores. Assim, A. Doren, A. van Dierde e J. A. de Guyper, em Dev. Min. Proc. 2_ (1979), pág. 86 a 109, referem-se a ensaios de flutuação que foram realizados com minério de estanho não sulfuroso com uma combinação de um aduto de 9 a 10 moles de óxido de etileno com octilfenol e um sulfosuccinato de octadecilo. V. LI. Lovell em A. M. Gaudin Memorial Volume, editado por LI. C. Puerstenau, ΑΙΜΕ, Nova Iorque, 1976, Volume 1, pág. 597 a 620, descreve ensaios de flutuação que foram realizados com apatite com uma combinação de j ácidos gordos de óleo de pinheiro (talloil”) e éter nonilfenol-tetraglicolico. I

Os colectores cationicamente activose anfolíticos usados na flutuação em muitos casos, com quantidades de co1 ~ I lectores economicamente representativas, nao conduzem a nenhuma recuperação satisfatória de minérios úteis.

A presente invenção tem pois como objectivo proporcionar uma forma de realização do processo de flutuação aper feiçoado no sentido de uma realização mais económica do processo de flutuação com utilização de colectores com os quais 1

se obtêm ou maiores rendimentos em minério útil, mantendo-se constante a quantidade de colector usada e para uma mesma selectividade, ou, como alternativa, com quantidades J mais reduzidas do colector rendimentos em minério pelo menos comparáveis.

A Requerente descobriu agora que determinados éteres de álcool gordo polietilenoglicólicos bloqueados nos grupos terminais, representam aditivos activos como co-colectores para meios tensioactivos cationicos e anfolíticos que são conhecidos como colectores para a flutuação de minérios não sulfurosos.

objecto da presente invenção é a utilização de misturas constituídas por

I

a) pelo menos, um éter alquil-polietilenoglicólico ou alcenil-polietilenoglicólico que é bloqueado nos grupos terminais por radicais hidrofóbicos, e

b) pelo menos, um agente tensioactivo catiónico ou anfolítico, como agentes colectores na flutuação de minérios não sulfurosos.

Como componente a) interessam em particular éteres alquil-polietilenoglicólicos ou alcenil-polietilenoglicóli- J cos de fórmula I

R¹ - 0 - (CH₂CH₂O)_n - R² I í ¹ na qual R^x representa um radical alquilo ou alcenilo de ca, 2 deia linear ou ramificada com 3 a 22 átomos de carbono, R representa um radical alquilo de cadeia linear ou ramificada com 1 a 3 átomos de carbono, ou um radical benzilo, e n ! é um número de 1 até 30. !

! I ' Os eteres alquil-polietilenoglicolicos ou alcenil- ί í -polietilenoglicólicos bloqueados nos grupos terminais, de- j finidos anteriormente, representam uma classe de substâncias;

ί} conhecidas da literatura, podem ser obtidos de acorío com métodos conhecidos da síntese orgânica (ver, por exemplo, Patente Norte-Americana 2 356 434, Patente Alemã DE-A5 1 520 647, Pedido de Patente Alemã DE-OS 2 556 527, Pedido de Patente Alemã DE-OS 3 011 237, Patente Europeia EP-A0 030 397 e Pedido de.Patente Alemã DE-OS 3 315 951)· Estes éteres alquil-polietilenoglicólicos ou alcenil-polietilenoglicólicos bloqueados nos grupos terminais, sobretudo em meios alcalinos, são quimicamente mais estáveis que os correspondentes éteres poliglicólicos com os grupos hidroxilo livres. Como estes éteres alquil-poliglicóllcos ou alcenil-poliglicólicos bloqueados, quando em solução aquosa, também fazem menos espuma do que os seus compostos de partida, têm bastante importância para processos de limpeza (alcalinos) com exigências mais fortes (ver, por exemplo, Pedido de Patente Alemã DE-OS 3 315 951.

Como produtos de partida para a preparação dos éteres alquil-polietilenoglicólicos ou alcenil-polietilenoglicólicos bloqueados nos grupos terminais, utilizados de : acordo com a invenção podem ser utilizados álcoois gordos conhecidos. 0 componente de álcool gordo pode consistir em ! compostos desta categoria com S a 22 átomos de carbono, sai turados ou insaturados, de cadeia linear ou ramificada, por exemplo, n-octanol, n-decanol, n-dodecanol, n-tetradecanol, n-hexadecanol, n-octadecanol, n-icosanol, n-docosanol, n! -hexadecenol, n-octadecenol, isotridecanol e isc-octadecanol.

• Os álcoois gordos mencionados podem, individualmente, formar i¹ a base para os éteres alquil-polietilenoglicólicos ou alceij nil-polietilenoglicólicos bloqueados nos grupos terminais, jj Em regra, porém, utilizam-se produtos à base de misturas de álcoois gordos que são derivados da fracção de ácidos gorh dos de gorduras e óleos de origem animal ou vegetal. Estas ! misturas de álcoois gordos são obtidas, de forma conhecida,

a partir de gorduras e óleos naturais, entre outros por re-esterificação dos triglicéridos com metanol e, em seguida, hidrogenação catalitica dos ésteres de metilo dos ácidos gordos. Neste caso, tanto as misturas de álcoois gordos formados na preparação, como também fracções apropriadas com um espectro limitado de comprimentos de cadeia, podem servir como base para a preparação dos é.teres alquil-polietilenoglicólicos ou alcenil-polietilenogllcólicos bloqueados nos grupos terminais. Além das misturas de álcoois gordos obtidas a partir de óleos e de gorduras naturais são também apropriados como produtos de partida para a preparação as misturas de álcoois gordos obtidas sinteticamente, por exemplo, os álcoois gordos de Ziegler e oxo” conhecidos.

Nas misturas de agentes tensioactivos utilizados de acordo com a invenção, utilizam-se como componente a), de preferência, éteres alquil- ou alcenil-polietilenoglicólicos à base de álcoois gordos com 12 a 13 átomos de carbono, isto é, compostos de fórmula I nos quais R^ corresponde a um radical alquilo ou alcenilo com 12 a 13 átomos de carbono.

Na preparação dos éteres alquil-polietilenoglicó; licos ou alcenil-polietilenoglicólicos bloqueados nos grupos terminais promove-se a reacção de adição dos referidos álcoois gordos com 1 a 30 e de preferência 2 a 15, moles de óxido de etileno por mole do álcool gordo. A reacção com o ! óxido de etileno é realizada neste caso nas condições de

I alcoxilação conhecidas, de preferência na presença de catalisadores alcalinos apropriados.

I

A reacção de eterificação dos grupos hidroxilo livres, necessária para o bloqueio dos grupos terminais dos éteres alquil-polietilenoglicólicos ou alcenil-poliaflenoglicólicos, pode ser realizada segundo métodos conhecidos da literatura (por exemplo Patente Norte-Americana 2 356 434,

Patente Alemã DE-AS 1 520 647, Pedido de Patente Alemã DE-OS 2 556 527, Pedido de Patente Alemã DE-OS 3 011 237, Patente Europeia EP-A- 0 030 397 e Pedido de Patente Alemã DE-OS 3 315 951). Prefere-se a eterificação dos grupos hidroxilo livres nas condições conhecidas da síntese de éteres segundo Williamson, com halogenetos de alquilo de cadeia linear ou ramificada com 1 a 8 átomos de carbono, ou com halogenetos de benzilo, por exemplo, com iodeto de n-propilo, cloreto de n-butilo, brometo de s-butilo, cloreto de t-butilo, cloreto de amilo, brometo de t-amilo, cloreto de n-hexilo, brometo de n-heptilo, cloreto de n-octilo e cloreto de benzilo. Pode ser conveniente neste caso utilizar o halogeneto orgânico e o álcali em um excesso estequiométrico, por exemplo de 100 a 200>í, relativamente aos grupos hidroxilo a eterificar. Um processo correspondente esta descrito na Memória Descritiva do Pedido de Patente publicado sob o número DE-OS 3 315 951. Uo âmbito da presente invenção utilizam-se preferivelmente éteres alauil-polietilenoglicólicos ou alcenil-polietilenoglicólicos que estão bloqueados nos grupos terminais com grupos n-butilo.

Nas misturas de agentes tensioactivos utilizadas no processo da invenção interessam como componente b) agentes tensioactivos catiónicos e anfolíticos, que já são conhecidos em si como colectores para a flutuação de minérios não sulfurosos.

Se como componente b) forem utilizados, de acordo com a invenção, agentes tensioactivos catiónicos, interessam então especialmente aminas alifáticas primárias, alquilenodiaminas substituídas por radicais alquilo x-ramifiçados, alquilenodiaminas substituídas por hidroxialquilo e sais de adição de ácido solúveis em água destas aminas, assim como compostos de amónio quaternário.

Como aminas alifáticas primárias são apropriadas

i sobretudo as aminas gordas com 8 a 22 átomos de carbono dei rivadas dos ácidos gordos ou de gorduras e óleos naturais, ί

I por exemplo, n-octilamina, n-decilamina, n-dodecilamina, n-tetradecilamina, n-hexadecilamina, n-octadecilamina, n-icosilamina, n-docosllamina, n-hexadecenilamina e n-octadecenilamina. As aminas mencionadas podem ser utilizadas isoladamente como componente b). Normalmente, no entanto, utilizam-se misturas de aminas cujos radicais alquilo e/ou alcenilo provêm da fracção de ácido gordo de gorduras e óleos de origem animal e vegetal. Estas misturas de aminas obtêm-se de forma conhecida a partir dos ácidos gordos de gorduras e óleos naturais, por dissociação das gorduras, através dos correspondentes nitrilos, por redução com sódio e álcoois ou por hidrogenação catalítica. São exemplos destas aminas as aminas de sebo e de sebo hidrogenado, como as que são obtidas dos ácidos gordos ou de sebo hidrogenado correspondentes nitrilos e a sua hidrogenação subsequente.

As alquilenodiaminas substituídas por alquilo apropriadas para utilização como componente b) correspondem à fórmula V

CH -PP

HS - (CK₂)_n-NH ! na qual p e p' representam radicais alquilo saturados ou in! saturados, de cadeia linear ou ramificada, e em que n é 2 j a 4· A preparação destes compostos e a sua utilização na ί flutuação está descrita na Memória Descritiva ds. Patente j da República Democrática Alemã DDE-PS o4 275As alquilenodiaminas substituídas por hidroxialquilo, apropriadas para utilização como componente b), corresnondem à fórmula VI

τ 2

TC - CH -CH -R

HO NH -(CH_?)_n - NH₂ VI na qual R e R representam hidrogénio e/ou radicais alquilo de cadeia linear com 1 a 13 átomos de carbono, senio a soma dos átomos de carbono da cadeia de hidrocarboneto de R¹ e 2

R compreendida entre 9 e IS e n = 2 ate 4. A preparaçao dos compostos de fórmula V e a sua utilização na flutuação está descrita na Memória Descritiva da Patente Alemã publicada sob o número D3-03 2 547 937.

Os compostos de amino mencionados atrás podem ser utilizados tal qual ou sob a forma dos seus sais solúveis ι em água. Os sais no presente caso são obtidos por neutralização, que pode ser realizada tanto com quantidades equimoleculares do ácido, como também com um excesso ou carência do mesmo. Os ácidos apropriados são, por exemplo, os ácidos sulfúrico, fosfórico, acético e fórmico.

Os compostos de amónio quaternário apropriados parai utilização como componente b) correspondem à fórmula VII ί

14 R R R^JRMT

I

VII [í na qual p3 representa um radical alquilo, preferivelmente

Η , í| de cadeia linear com 1 a 18 átomos de carbono, R” representa i um radical alquilo cok 1 a 13 átomos de carbono ou um radical i 4 benzilo, R e R representam cada um, respectivamente um radical alquilo com 1 ou 2 átomos de carbono, que podem ser ji iguais ou diferentes, e X representa um anião halogeneto,

H _ esoecialmente, um iao cloreto. Nos compostos de amonio oua1 ternário preferidos, R representa um radical alquilo com , * 2 3 4 a 13 átomos de carbono; R e R e R' sao iguais e reprei sentam radicais metilo ou etilo; X representa um ião cloreto.

LTo caso dos agentes tensioactivos anfolíticos que são utilizados de acordo com a presente invenção como componente b), trata-se de compostos que contêm na sua molécula pelo menos um grupo anionicamente activo e um grupo cationicamente activo, sendo os grupos anionicamente activos de preferência, grupos de ácido sulfónico ou carboxílico, e consistindo os grupos cationicamente activos em grupos amino, de preferência, grupos de amina secundária ou terciária. Como agentes tensioactivos anfolíticos interessam especialmente sarcósidos, tauridas, ácidos amino-propiónicos substituídos no átomo de azoto e N-(l,2-dicarboxietil)-N-alquilsulfosuccinamatos.

Os sarcosidos apropriados ponentes b) correspondem à fórmula para utilização como comVIII

CO

CH,

Θ coo

VIII

CH na cual R representa um radical alquilo com 7 a 21 átomos de carbono, de preferência, com 11 a 17 átomos de carbono. Estes sarcósidos representam compostos conhecidos que podem ser preparados por processos conhecidos. Ho que se refere à sua utilização na flutuação, veja-se H. Schubert, Aufbereitung fester mineralischer Rohstoffe, 2§. Edição, leipzig 1977; pág. 310-311) θ as fontes de literatura ali citadas.

As tauridas apropriadas para utilização como componentes b) correspondem à fórmula IX ©

H - CO -HH_O CH. - CHn - 30.

rL _>

CH-

em que R representa um radical alquilo com 7 a 21 átomos de carbono, de preferência, com 11 a 17 átomos de carbono.

Estas tauridas representam compostos conhecidos que podem ser preparados de acordo com processos conhecidos. A utilização das tauridas na flutuação é conhecida, ver H. Schubert obra citada.

Os ácidos aminopropionicos substituídos no átomo de azoto que são apropriados para utilização como componente j b), correspondem à fórmula X

R - (NH - CH₂ CH₂)_n - NH₂ - CH₂CH₂ - COO X em que n é 0 ou é um número de 1 a 4, enquanto R representa um radical alquilo ou acilo com 3 a 22 átomos de carbono.

Ho que se refere aos referidos ácidos aminopropionicos substituídos no átomo de azoto, trata-se igualmente de compostos conhecidos e que podem também ser obtidos por processos conhecidos. Ho que se refere à sua utilização como agentes colectores na flutuação, veja-se H. Schubert, obra citada, e Int. J. Kin. Proc. 9 (1932) pág. 353-334, especialmente a pág. 330Os H-(1,2-dicarboxietil)-N-alquilsulfossuccinamatos apropriados para utilização como componentes b) nas misturas colectoras de acordo com a invenção, correspondem à fórmula XI

CH_? ’

Θ

R - HK

CO

Ou?

CH so₃ ono coo

na qual R representa um radical alquilo com 3 a 22 átomos de carbono, de preferência, com 12 a 13 átomos de carbono e Lí representa um ião hidrogénio, um catião de metal alcalino ou um ião amónio, de preferência, um ião sódio. Os referidos N-(l, 2-dicarboxietil)-N-alquilsulf ossuccinamatos representam compostos conhecidos que podem ser preparados segundo métodos também conhecidos. A utilização destes compostos como agentes colectores na flutuação também é conhecida, ver H. Schubert, obra citada.

Nas misturas utilizadas de acordo com a presente invenção, formadas por éteres alquil-polietilenoglicólicos ou alcenil-polietilenoglicólicos com grupos terminais bloqueados, e agentes tensioactivos catiónicos e/ou anfolíticos a proporção ponderai dos componentes a):b) está compreendida dentro de um intervalo de 1:20 até 3:1, de preferencia, no intervalo de 1:10 até 1:1.

Para a obtenção de resultados utilizáveis economicamente na flutuação de minérios não sulfurosos, a mistura dos agentes tensioactivos tem de ser utilizada numa determinada quantidade mínima. No entanto, também não se pode ultrapassar uma quantidade máxima da mistura de agentes tensioactivos, já que no caso contrário a formação de espuma é muito intensa e a selectividaêe relativamente aos minerais úteis decresce.

As quantidades em que as misturas colectoras utilizadas de acordo com a invenção são empregadas, dependem em cada caso da natureza do minério a flutuar e do seu teor em minerais úteis. Em consequência disso, as quantidades a utilizar, necessárias em. cada caso, podem oscilar dentro de amplos limites. Em geral, as misturas colectoras de acordo com a presente invenção são utilizadas em quantidades de 50 até 2000 e, de preferência, de 100 até 1500 de minério bruto.

g por tonelada

Na prática as misturas utilizadas de acordo com a presente invenção são empregadas nos processos de flutuação conhecidos' para'minérios não sulfurosos, em vez dos agentes colectores anteriormente conhecidos. Em conformidade utilizam-se tamhém, neste caso, além das misturas colectoras des critas, os reagentes correntemente empregados em cada caso, tais como agentes espumantes, reguladores, activadores, desactivadores, etc., que são adicionados às lamas aquosas dos minérios moídos. A realização da flutuação decorre nas condições dos processos actualmente conhecidos no estado da ténica. A este respeito recomendam-se as seguintes referências extraídas da literatura como base tecnológica da preparação dos minérios: H. Schubert, Aufbereitung fester mine ralischer Stoffe, Leipzig 1957; 3. 'ills, Nineral Processin. Technology Plant Design, New York, 1978; D. 3. Purchas (ed.), Solid/liquid Separation Equipment Scale-up, Croydon 1977;

E. S. Perry, C. J. van Oss, E. Grushka (ed.), Separation and Purification Methods, New York 1973' a 1978.

É também objecto da presente invenção um processo para a separação de minerais não sulfurosos de um minério por flutuação, no qual se mistura o minério moído com água de forma a obter-se uma suspensão, se insufla ar na suspensão na presença de um sistema colector e se separa a espuma assim formada conjuntamente com o mineral nela contido. Est processo é caracterizado pelo facto de se utilizarem como agentes colectores misturas formadas por

a) peio menos um éter alquil-polietilenoglicólico ou alcenil-polietilenoglicólico, que está bloqueado nos gru pos terminais por radicais hidrófobos, e

b) pelo menos um agente tensioactivo catiónico ou anfolítico.

Um campo de utilização preferido para as misturas colectoras utilizadas de acordo com a presente invenção é a

preparação de minérios tais como scheelite, barite, apatite ou minérios de ferro.

Os exemplos que se seguem lemonstram a superioridade das misturas utilizadas de acordo com a presente invenção, formadas por éteres alquil-polietilenoglicólicos ou alcenil-polietilenoglicélicos bloqueados nos grupos terminais, e agentes tensioactivos cationicos ou anfolíticos, em comparação com os componentes colectores conhecidos no estado da técnica.

Em condições laboratoriais trabalhou-se por vezes com concentrações superiores de colectores que na prática podem ser, em parte, consideravelmente reduzidas. As possibilidades de utilização e as condições de utilização não são pois limitadas pelos dados de separação e condições de ensaio descritas nos exemplos. Todos os valores das percentai gens indicados, desde que nada seja indicado em contrário, | são percentagens ponderais. Os valores de quantidades para os reagentes referem-se, em cada caso, à substância activa.

I

EXEMPLOS

Exemplo 1

N

I Como material para a flutuação utilizou-se o produ- to final de uma preparação de minério de ferro que, no que se refere aos constituintes principais, tinha a seguinte comi posição química:

| 8,9/ ?₂O₅ i 43,3/ SiO₉ ; 4,0/ ?e₉t!₃ ' Utilizou-se uma fracção de peneiração com uma gra;J nulometria compreendida entre 100 a 200 ,;um. 0 fósforo preí! sente na flutuação como apatite pretendia-se que fosse eni ,

I riquecido.

ί

Utilizaram-se como agentes colectores as seguintes substâncias ou misturas de substâncias:

Colectores A a C

Os agentes colectores A a C consistiam em misturas de

a) sarcósido de ácido oleico e

b) um éter álcool gordo-polietilenoglicol-n-butílico à base de um produto de adição de 5 moles de óxido de etileno a uma mistura de álcoois gordos de comprimento de cadeia Cq2^-C18 ! na proporção ponderai a:b = 3:1 (A), 2:1 (B) e 1:1 (C).

I Colector D (substância de comparação)

Sarcósido de ácido oleico

Os ensaios de flutuação foram realizados num tubo de Hallimond modificado (célula de micro-flutuação) de acorj do com B. Dobias, Colloid & Polymer Science, 259 (1931) pág.

! 775 θ 77ó, à temperatura ambiente. Para os ensaios indivii )

J duais utilizou-se em cada caso 2 g de minério. Para a pre* naração das susnensões utilizou-se água destilada. 0 temno

I - ’ °

J ί· de condicionamento foi em cada caso igual a 15 minutos. Duí rante a flutuação fez-se borbulhar através da susnensão uma ! corrente de ar com um caudal médio de 4 ml/minuto. A dura; ção da flutuação em todos os ensaios foi de 12 minutos. 0 ι

j valor do pH era de 9,5. Os colectores A a D foram utiliza- j í aos em cada caso numa dose total dé 150 g/ton. | ( Os resultados do ensaio de flutuação estão indica dos na Tabela 1.

Tabela 1

ferro
Colector	Proporção	Recuperação	Teor de P_o02 o
	a	: b	de P₂O₅	no concentrado
			CÍ	(%)
A	3	: 1	91	27,1
B	2	: 1	102*	24,2
C	1	: 1	94	27, 5
	1	: 0	57	29

*) 0 valor ligeiramente acima de 100% é devido à inexactidão do método de análise.

**) Colector de comparação.

Resultados

Através da utilização do éter álcool gordo-polietilenoglicol-n-butílico, relativamente ao sarcósido de áciio oleico conhecido como colector e mantendo constante a dose de colector, a selectividade reduziu-se muito ligeiramente mas os rendimentos aumentaram muito fortemente.

Exemplo 2

Como material de flutuação utilizou-se a fracção de peneiração descrita no exemplo 1 de um produto de preparação de minério de ferro.

Utilizaram-se como colectores as seguintes misturas de substâncias:

Colectores Ξ a G

Os colectores E até G consistiam em misturas de

a) E-(1, 2-cLicarboxietil)-N-octadecilsuccinaniato (comercial) e

b) um éter álcool gordo-polietilenoglicol-n-butílico à base de um produto de adição de 5 moles de óxido de etileno a uma mistura de álcoois gordos de comprimento de cadeia em na proporção ponderai a

3:1 (E), 2:1 (?) e 1:1 (G).

Colector H (exemplo de comparaçãoj ?-(l,2-Dicarboxietil)-N-octadecilsuccinamato (Produto comercial) .

Os ensaios de flutuação foram realizados da forma descrita no Exemplo 1 com a alteração de, neste caso, serem utilizadas as misturas colectoras numa dose total de 100 g/ton. em cada caso.

Os dados obtidos nos ensaios de flutuação estão indicados na Tabela II.

Tabela II

Elutuação de apatite de um produto de preparação de minério de ferro

I f

ii

Colector	Proporção	Recuperação de P_o0^ 2 o / -	Teor de P^O^ no concentrado (/)
3. I	b
T? LJ	3 :	1	90	29,7
?	O .	1	32	29,3
G	x :	1	'85	29, 5
H*	1 ;	0	71	31

) Colector de comparaçao .1

Resultados

Mantendo-se constante a dose total, as misturas colectoras de acordo com a presente invenção, em comparação com a substância de comparação utilizada isoladamente, com uma selectividade apenas ligeiramente alterada, originaram um nítido aumento da recuoeração de P„Or-.

Exemplo 3

Como material de flutuação serviram as fracções de peneiração descritas no Exemplo 1 provenientes de um produto de preparação de minério.

Como colectores foram utilizadas as seguintes subs tâncias e misturas de substâncias:

Colectores I a K

Os colectores I a K consistiam em misturas de

a) N-(l,2-Dicarboxietil)-N-octadecilsuccinamato, e

b) um éter álcool gordo-polietilenoglicol-n-butílico à base de um produto de adição de 7 moles de óxido de etileno a 1 mole de uma mistura de álcoois gordos de compri mento de cadeia em ^ρ2~'''13'

Os ensaios de flutuação foram realizados da forma descrita no Exemplo 1, apenas com a modificação de neste caso a dose total de colector ser igual a 100 caso.

;/ton. em cad

Os resultados do ensaio de flutuação estão indicados na Tabela III. Para comparação indicam-se na Tabela III os valores obtidos com o colector H do Exemolo 2.

Tabela Iii

flutuação de apatite de um produto de	preparação de minério
de ferro
Colector	Proporção	Recuperação	Teor de ^2^5
	a :	b	de P₉0₅	no concentrado

I	3 :	1	93	29,1
J	2 :	1	99	29,0
K	1 :	1	96	29, 0
TjX	1 :	0	71	31,0

*) Colector de comparação

Resultados

Em comparação com o ”-(l, 2-Dicarboxietil)-'T-cctai decilsuccinamato (H*) utilizado isoladamente, as misturas : de acordo com a presente invenção, para uma mesma dose gloi bal, originaram um nítido aumento da recuperação de ; com uma selectividade apenas muito levemente reduzida.

ί Zxemplo 4 ! Como modelo de um minério que pode ser sujeito a flutuação com agentes tensioactivos catiónicos, utilizou-se jj areia de quartzo pura. A granulometria do material submetido

Íj a flutuação situava-se abaixo de 250 /um.

|í ! Como colector de acordo com a invenção· utilizoují ^!j -se uma mistura formada por

a) cloreto de lauriltrimetilamónio e

b) lico à base um éter álcool gordo-polietileno-glicol-n-butído produto de adição de 5 moles de óxido de etiI

leno com 3. mole le uma mistura le álcoois gordos coo compri-! mentos de cadeia na proporção ponderai de a : b = 2:1 (colector L). Como subs tância de comparação serviu o cloreto de laurildimetilamónio sem aditivos (colector K). !

ensaio de flutuação foi realizado da forma indicada no Exemplo 1 com a modificação de, neste caso, a mistura colectora ou o colector terem sido utilizados cada um, numa dose total de 100 g/tonelada. A duração da flutuação foi de 2 ou 12 min. respectivamente. ;

Os resultados obtidos estão indicados na Tabela 17

Tabela IV

Elutuação de areia de quartzo pura

Colector	Proporção	Recuperação de areia de após 2 min. após	quartzo 12 min.
2,	b
T,	2	1	42	S2
	1	0	ló	43

*) Colector de comparação i Resultados il · ' !l

J A mistura colectora de acordo com a presente inven'! ção, relativamente ao cloreto de lauriltrimetilamónio utilii i zado isoladamente, e para uma mesma dose de colector, ori! gina um forte aumento do rendimento total, especialmente no [ί ~ _z p caso de tempos de flutuaçao curtos. A mistura do eter álcool i

í gordo-polietilenoglicol-n-butílico tem também, por conseguin '! te, uma influência positiva sobre a cinética da flutuação.

I

77:

Claims

REIYIhPICAQ 5

1?-. - Proc :sso ?ara a preparação de misturas d« agentes tensioactivos para utilizar como agentes colectores para a flutuação de minérios não sulfurosos, caracterizado pelo facto de se misturar

a) pelo menos um éter alquil-polietilenoglicólico ou alcenil-polietilenoglicólico que está bloqueado por radicais hidrofobos nos grupos terminais com

b) pelo menos, um agente tensioactivo catiónico ou anfolítico.
2§. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de como componente a) se utilizar pelo menos um éter alquil-polietilenoglicólico ou alcenil-polietilenoglicóllco de fórmula I

R¹ - 0 - (CH₂CH₂O)_n - R (D epresenta um radical alquilo ou alcenilo de cana qual RA deia linear ou ramificada com 3 a 22 átomos de carbono, representa um radical alquilo de cadeia linear ou ramificada com 1 a 3 átomos de carbono, ou um radical benzilo, e n representa um número de 1 até 30.
3^. - Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de, na fórmula I, p^ representar um radical alquilo ou alcenilo com 12 a 13 átomos de carbono.
4^a. - Processo de acordo com as reivindicações 2 e 3, caracterizado pelo facto de, na fórmula I, n representar um número de 2 até 15·
5-. - Processo de acordo com as reivindicações 2 represen a i, caracterizado pelo facto de na formula tar ue radical n-butilo.
6^. - Processo de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo facto de como componente b) se utilizar pelo menos um meio tensioactivo catiónico escolhido do grupo constituído por aminas alifáticas primárias, alquilenodiaminas substituídas por radicais alquilo ramificados em posição alquilenodiaminas substituídas por hidroxialquilo e sais de adição de ácido solúveis em água destas aminas, assim como compostos quaternários de amónio.
7-. - Processo de acordo com as reivindicações 1 a 5> caracterizado pelo facto de como componente b) se utilizai- pele menos um agente tensioactivo anfólito escolhido do grupo constituído por sarcósidos, tauridas, ácidos aminopropiónicos substituídos no átomo de azoto e íí-(l, 2-dicarboxietil)-n-alquilsulfosuccinamatos.
8§. - Processo de acordo com as reivindicações I a 7, caracterizado pelo facto de a proporção em peso dos componentes a):b) estar compreendido dentro do intervalo de 1 : 20 até 3 : 1? de preferência, dentro do intervalo de 1 : 10 até 1 : 1.
9^. - Processo de flutuação, caracterizado pelo facto de se utilizar a mistura de a) e b) de acordo com a;

reivindicações 1 a 8, em quantidades de 50 ate 2 preferência, 100 a 1 500 g por tonelada ue minério bruto.

1QS. - Processo para a separação de minerais não sulfurosos de um minério por flutuação, no qual se mistura 0 minério moído com água até à obtenção de uma suspensão, se insufla ar na suspensão na presença de um sistema colec- ι ter e se separa a espuma assim formada conjuntamente com. o ji mineral nela contido, caracterizado pele facto de se utilizarem como colector misturas formadas por

a) pelo menos, um éter alquil-polietilenoglicólico ou alcenil-polietllenoglicólico que está bloqueado nos grupos terminais por radicais nidrófobos, e

b) pelo menos, um agente tensioactivo catiónico ou anfolítico.
11^. - Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo facto de se utilizar a mistura de a) e b) em quantidades de 50 a 2 000 g por tonelada de minério bruto.
12?. - Processo de acordo com as reivindicações 10 j ^: e 11, caracterizado pelo facto de como minérios se utilizar ! cheelite, barite, apatite ou minério de ferro. j

Lisboa, 30 de Maio de 1039

0 Agente Oficial da Propriedade Industrial —í— JL· b.

Americo da Silva Carvalhe