Aglomerados magnéticos hidrófobos.
Aglomerado de al menos una partícula P, que está hidrofobada en la superficie con al menos una primerasustancia tensioactiva,
y al menos una partícula magnética MP, que está hidrofobada en la superficie con al menosuna segunda sustancia tensioactiva, usándose como al menos una primera sustancia tensioactiva un compuesto dela fórmula general (I)
A-Z (I)
en la que
A se selecciona de entre alquilo C3-C30 lineal o ramificado, heteroalquilo C3-C30, arilo C6-C30 dado el casosustituido, heteroalquilo C8-C30 dado el caso sustituido, aralquilo C6-C3 yZ se selecciona del grupo constituido por grupos aniónicos -(X)n-PO3
2-, -(X)n-PO2S2-, -(X)n-POS2
2-, -(X)n-PS3
2-, -
(X)n-PS2
-, -(X)n-POS-, -(X)n-PO2
-, -(X)n-PO3
2- -(X)n-CO2
-, -(X)n-CS2
-, -(X)nCOS-, -(X)n-C(S)NHOH, -(X)n-S-,
seleccionándose X del grupo constituido por O, S, NH, CH2 y siendo n ≥ 0, 1 o 2, con cationes dado el casoseleccionados del grupo constituido por hidrógeno, NR4
+, siendo R, independientemente unos de otros,
hidrógeno y/o alquilo C1-C8, metales alcalinos o alcalinotérreos y la al menos una segunda sustancia
tensioactiva se selecciona de entre compuestos de la fórmula general (III)
en la que
B se selecciona de entre alquilo C3-C30 lineal o ramificado, heteroarilo C3-C20, arilo C6-C30 dado el casosustituido, heteroarilo C6-C30 dado el caso sustituido, aralquilo C6-C30 e
Y es un grupo con el que está unido el compuesto de la fórmula general (II) a la al menos una partículamagnética MP.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/052667.
Solicitante: BASF SE.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.
Inventor/es: MRONGA, NORBERT, HIBST, HARTMUT, HARTMANN, WERNER, DOMKE,Imme, MICHAILOVSKI,Alexej, DANOV,VLADIMIR, KRIEGLSTEIN,WOLFGANG.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B03C1/015 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B03 SEPARACION DE SOLIDOS POR UTILIZACION DE LIQUIDOS O POR UTILIZACION DE MESAS O CRIBAS DE PISTON NEUMATICO; SEPARACION MAGNETICA O ELECTROSTATICA DE MATERIALES SOLIDOS A PARTIR DE MATERIALES SOLIDOS O DE FLUIDOS; SEPARACION POR CAMPOS ELECTRICOS DE ALTA TENSION. › B03C SEPARACION MAGNETICA O ELECTROSTATICA DE MATERIALES SOLIDOS A PARTIR DE MATERIALES SOLIDOS O DE FLUIDOS; SEPARACION POR CAMPOS ELECTRICOS DE ALTA TENSION (filtros que utilizan la electricidad o el magnetismo B01D 35/06; separación de isótopos B01D 59/00; separación en que se combinan los procedimientos magnéticos o electrostáticos con los otros medios de separación de sólidos B03B, B07B; separación de hojas amontonadas B65H 3/00; imanes o bobinas magnéticas en sí H01F). › B03C 1/00 Separación magnética. › por tratamiento químico comunicando propiedades magnéticas al material a separar, p. ej. calcinación, reducción, oxidación.
PDF original: ES-2435631_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Aglomerados magnéticos hidrófobos La presente invención se refiere a un aglomerado constituido por al menos una partícula P, que está hidrofobada en la superficie con al menos una primera sustancia tensioactiva, y al menos una partícula magnética MP, que está hidrofobada en la superficie con al menos una segunda sustancia tensioactiva, a un procedimiento para fabricar estos aglomerados y al uso de los aglomerados para separar una partícula P de mezclas que contienen esta partícula P y otros componentes.
Los aglomerados que contienen al menos una partícula magnética y al menos otro componente son conocidos ya por el estado de la técnica.
El documento US 4.643.822 A divulga un procedimiento para separar sustancias deseadas de mezclas de sustancias. Para ello se produce un aglomerado de al menos un material magnético y el material deseado coordinando los potenciales Z de las superficies correspondientes. Por ejemplo, una mezcla de cobre y plomo metálicos granulados se separa añadiendo el coloide dispersado con una amina según el documento US 4.643.822
A. El coloide dispersado con amina se fabrica mezclando una suspensión de magnetita con dodecilamina disuelta en ácido clorhídrico.
El documento WO 2009/010422 A1 divulga un procedimiento para el enriquecimiento de minerales por medio de superficies sólidas hidrófobas. Para ello se prepara una suspensión densa o dispersión de la mezcla que se va a tratar, esta se pone en contacto con al menos una superficie hidrófoba sólida para producir la unión de la al menos una sustancia hidrófoba que se desea separar a la misma, y la superficie hidrófoba sólida, a la que está unida la al menos una sustancia hidrófoba, se separa de la dispersión o suspensión. Superficie hidrófoba sólida significa según el documento WO 2009/010422 A1, por ejemplo, una placa o una banda transportadora, o la suma de las superficies de muchas partículas en movimiento, por ejemplo las superficies individuales de una pluralidad de bolas.
El documento US 4.657.666 divulga un procedimiento para enriquecer minerales valiosos haciendo reaccionar el mineral valioso presente en la roca filoniana con partículas magnéticas, formándose aglomerados debido al intercambio hidrófobo. Las partículas magnéticas se hidrofoban mediante el tratamiento con compuestos hidrófobos sobre la superficie, de modo que se efectúe una unión con el mineral valioso. Los aglomerados se separan después de la mezcla mediante un campo magnético. El documento mencionado también divulga que los minerales valiosos se tratan con una disolución activadora de superficie de etilxantogenato de sodio al 1 %, antes de añadir la partícula magnética.
El documento US 4.834.898 divulga un procedimiento para separar materiales no magnéticos poniendo en contacto estos con reactivos magnéticos que están recubiertos con dos capas de sustancias tensioactivas. El documento US
4.834.898 divulga además que la carga superficial de las partículas no magnéticas que deben separarse puede verse influenciada por diversos tipos y concentraciones de reactivos de electrolitos. Por ejemplo, la carga superficial se modifica mediante la adición de aniones polivalentes, por ejemplo iones tripolifosfato.
El documento WO 2007/008322 A1 divulga una partícula magnética que está hidrofobada sobre la superficie para la separación de impurezas de sustancias minerales mediante procedimientos de separación magnéticos. Según el documento WO 2007/008322 A1 puede añadirse a la solución o dispersión un dispersante seleccionado de entre silicato de sodio, poliacrilato de sodio o hexametafosfato de sodio.
Es un objetivo de la presente invención proporcionar aglomerados constituidos por al menos una partícula magnética y al menos otra partícula, en los que la al menos otra partícula es preferentemente un componente valioso. Además, los aglomerados según la invención deben caracterizarse por una alta estabilidad en agua o medios polares, no siendo estables, sin embargo, en medios no polares. Además, estos aglomerados deben presentar un carácter hidrófobo. Otro objetivo de la presente invención es proporcionar los aglomerados correspondientes que puedan separarse, debido a su magneticidad, mediante un campo magnético de otros componentes no magnéticos y no hidrófobos.
Estos objetivos se logran según la invención mediante aglomerados constituidos por al menos una partícula P, que está hidrofobada en la superficie con al menos una primera sustancia tensioactiva, y al menos una partícula MP, que está hidrofobada en la superficie con al menos una segunda sustancia tensioactiva, usándose como al menos una primera sustancia tensioactiva un compuesto de la fórmula general (I)
A-Z (I)
en la que A se selecciona de entre alquilo C3-C30, heteroalquilo C3-C30, arilo C6-C30 dado el caso sustituido, heteroalquilo C8-C30 dado el caso sustituido, aralquilo C6-C3 y
2. 2-2-
Z se selecciona del grupo constituido por grupos aniónicos - (X) n-PO3 , - (X) n-PO2S2-, - (X) n-POS2 , - (X) n-PS3 , (X) n-PS2-, - (X) n-POS-, - (X) n-PO2-, - (X) n-PO32-- (X) n-CO2-, - (X) n-CS2-, - (X) nCOS-, - (X) n-C (S) NHOH, - (X) n-S-,
seleccionándose X del grupo constituido por O, S, NH, CH2 y siendo n = 0, 1 o 2, con cationes dado el caso seleccionados del grupo constituido por hidrógeno, NR4 +, siendo R, independientemente unos de otros, hidrógeno y/o alquilo C1-C8, metales alcalinos o alcalinotérreos y la al menos una segunda sustancia tensioactiva se selecciona de entre compuestos de la fórmula general (III)
B-Y (III) ,
en la que B se selecciona de entre alquilo C3-C30 lineal o ramificado, heteroarilo C3-C20, arilo C6-C30 dado el caso sustituido, heteroarilo C6-C30 dado el caso sustituido, aralquilo C6-C30 e Y es un grupo con el que está unido el compuesto de la fórmula general (II) a la al menos una partícula magnética MP.
Además, estos objetivos se logran también mediante un procedimiento para fabricar estos aglomerados y mediante el uso de los aglomerados para separar una partícula P de mezclas que contienen esta partícula P y otros componentes.
En el marco de la presente invención, “hidrófobo” significa que la partícula correspondiente puede hidrofobarse posteriormente mediante tratamiento con la al menos una sustancia tensioactiva. También es posible que una partícula hidrófoba por sí misma se hidrofobe adicionalmente mediante tratamiento con la al menos una sustancia tensioactiva.
“Hidrófobo” significa en el marco de la presente invención que la superficie de una “sustancia hidrófoba” correspondiente o de una “sustancia hidrofobada” presenta un ángulo de contacto > 90º con agua frente al aire. “Hidrófilo” significa en el marco de la presente invención que la superficie de una “sustancia hidrófila” correspondiente o de una “sustancia hidrofilada” presenta un ángulo de contacto < 90º con agua frente al aire.
En los aglomerados según la invención está presente al menos una partícula P, que está hidrofobada en la superficie con al menos una primera sustancia tensioactiva.
En una forma de realización preferente del aglomerado según la invención, la al menos una partícula P contiene al menos un compuesto metálico y/o carbón. De forma particularmente preferente la al menos una partícula P contiene un compuesto metálico seleccionado del grupo de minerales sulfúricos, de los minerales oxídicos y/o que contienen carbonato, por ejemplo azurita [Cu3 (CO3) 2 (OH) 2] o malaquita [Cu2[ (OH) 2|CO3]]) , o de los metales nobles y sus compuestos. En una forma de realización muy particularmente preferente la al menos una partícula P está constituida por los compuestos metálicos mencionados.
Ejemplos de minerales sulfúricos que pueden usarse según la invención se seleccionan, por ejemplo, del grupo de los minerales de cobre constituido por covelita CuS, sulfuro de molibdeno (IV) , calcopirita (pirita de cobre) CuFeS2, bornita Cu5FeS4, calcocita (calcosina) Cu2S, sulfuro de hierro, plomo, cinc o molibdeno, es decir FeS/FeS2, PbS, ZnS
o MoS2 y mezclas de los mismos.
Los compuestos oxídicos adecuados son aquellos de metales y semimetales, por ejemplo silicatos o boratos u otras sales de metales y semimetales, por ejemplo fosfatos, sulfatos u óxidos/hidróxidos/carbonatos y otras sales, por ejemplo azurita [Cu3 (CO3) 2 (OH) 2], malaquita [Cu2[ (OH) 2 (CO3) ]], barita (BaSO4) , monacita ( (La-Lu) PO4) .
Ejemplos de metales nobles adecuados son, por ejemplo, Au, Pt, Pd, Rh etc., presentándose el Pt principalmente en forma de aleación. Minerales de Pt/Pd adecuados son esperrilita PtAs2, cooperita... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Aglomerado de al menos una partícula P, que está hidrofobada en la superficie con al menos una primera sustancia tensioactiva, y al menos una partícula magnética MP, que está hidrofobada en la superficie con al menos una segunda sustancia tensioactiva, usándose como al menos una primera sustancia tensioactiva un compuesto de la fórmula general (I)
A-Z (I)
en la que A se selecciona de entre alquilo C3-C30 lineal o ramificado, heteroalquilo C3-C30, arilo C6-C30 dado el caso sustituido, heteroalquilo C8-C30 dado el caso sustituido, aralquilo C6-C3 y
Z se selecciona del grupo constituido por grupos aniónicos - (X) n-PO32-, - (X) n-PO2S2-, - (X) n-POS2 2-, - (X) n-PS32-, (X) n-PS2-, - (X) n-POS-, - (X) n-PO2-, - (X) n-PO32-- (X) n-CO2-, - (X) n-CS2-, - (X) nCOS-, - (X) n-C (S) NHOH, - (X) n-S-, seleccionándose X del grupo constituido por O, S, NH, CH2 y siendo n = 0, 1 o 2, con cationes dado el caso seleccionados del grupo constituido por hidrógeno, NR4 +, siendo R, independientemente unos de otros, hidrógeno y/o alquilo C1-C8, metales alcalinos o alcalinotérreos y la al menos una segunda sustancia tensioactiva se selecciona de entre compuestos de la fórmula general (III)
B-Y (III) ,
en la que B se selecciona de entre alquilo C3-C30 lineal o ramificado, heteroarilo C3-C20, arilo C6-C30 dado el caso sustituido, heteroarilo C6-C30 dado el caso sustituido, aralquilo C6-C30 e Y es un grupo con el que está unido el compuesto de la fórmula general (II) a la al menos una partícula magnética MP.
2. Aglomerado según la reivindicación 1, caracterizado porque la al menos una partícula P contiene al menos un compuestos metálico y/o carbón.
3. Aglomerado según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la al menos una partícula magnética MP se selecciona del grupo constituido por metales magnéticos y mezclas de los mismos, aleaciones ferromagnéticas de metales magnéticos y mezclas de las mismas, óxidos de hierro magnéticos, ferritas cúbicas de la fórmula general (II)
M2+ xFe2+1-xFe3+2O4 (II)
seleccionándose M de entre Co, Ni, Mn, Zn y mezclas de los mismos y
x ≤ 1,
ferritas hexagonales y mezclas de las mismas.
4. Aglomerado según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la al menos una partícula P, que está hidrofobada en la superficie con al menos una primera sustancia tensioactiva, constituye del 10 al 90 % en peso y la al menos una partícula magnética MP, que está hidrofobada en la superficie con al menos una segunda sustancia tensioactiva, constituye del 10 al 90 % en peso, con respecto a la totalidad del aglomerado, siendo la suma en cada caso del 100 % en peso.
5. Procedimiento para la fabricación de aglomerados según una de las reivindicaciones 1 a 4 que comprende poner en contacto la particula P hidrofobada con la al menos una primera sustancia tensioactiva y la partícula magnética MP hidrofobada con la al menos una segunda partícula tensioactiva, para obtener el aglomerado.
6. Uso del aglomerado según una de las reivindicaciones 1 a 5 para separar una partícula P de mezclas que contienen esta partícula P y otros componentes.
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