FLOTACIÓN INVERSA POR ESPUMA DE MINERAL DE CALCITA.

La invención se refiere a un método de flotación por espuma de un mineral de carbonato de calcio que contiene silicatos como impurezas. Según la invención, la flotación por espuma se realiza usando una combinación específica de compuestos de amonio cuaternario, concentrándose el silicato en la parte en flotación. El uso de compuestos de amonio cuaternario como agentes colectores en procedimientos de flotación inversa por espuma para minerales de calcita se conoce desde hace mucho tiempo. Véase por ejemplo, el documento US 4,995.965, en el que el carbonato de calcio y las impurezas, tales como silicatos, se separan por flotación del silicato y concentración del carbonato de calcio en la parte restante, en presencia de agentes colectores tales como metosulfato de metil-bis(2-hidroxipropil)cocoalquilamonio, cloruro de dimetil-didecilamonio, cloruro de dimetil-di(2- etilhexil)amonio, cloruro de dimetil-(2-etilhexil)cocoalquilamonio, cloruro de dicocoalquildimetilamonio y diacetato de N-sebo-alquil-1,3-diaminopropano. La memoria descriptiva de la patente también indica que también se pueden usar como agentes colectores los compuestos de amonio cuaternario como los representados por Arquad® 2C (cloruro de dimetil-dicocoalquilamonio) y una combinación de Duomac® T (diacetato de N-sebo-alquil-1,3-diaminopropano) y Ethomeen® 18/16 (alquilamina de cadena larga + 50 OE). El documento CA 1187212 también sugiere que las aminas de dimetil-dialquil C8-16, dimetil-alquil C10-22-bencilo y bis-imidazolina (C12-18), y sus sales, pueden usarse como agentes colectores. Sin embargo, la combinación de agentes colectores que se reivindica en la presente memoria descriptiva no se describe ni se sugiere. El documento US 5,720.873 propone solucionar las deficiencias presentadas por el procedimiento del documento US 4,995.965 usando una combinación de compuestos de amonio cuaternario y una amina alcoxilada. De forma similar, el documento AT 397047 muestra el uso de una combinación de un compuesto de amonio cuaternario y una (di)amina éter, que ser una (di)amina alcoxilada. Aunque se mejoraron varias propiedades, todavía no se considera que las prestaciones de dichas combinaciones sean óptimas. Estas referencias no muestran el uso de las combinaciones de compuestos reivindicadas en la presente memoria. Se señala que el documento DE 19602856 propone el uso de esterquats biodegradables como agentes colectores en un procedimiento de flotación inversa por espuma. Sin embargo, se encontró que dichos esterquats se degradan por hidrólisis y/o biológicamente durante la etapa de flotación, particularmente en el procedimiento típico en el que se recicla la fase acuosa. En el procedimiento de flotación inversa por espuma de calcita, el ácido graso que se produce en esta degradación se une a la calcita y hace que el mineral flote, dando lugar a bajos rendimientos. Por lo tanto, hay una necesidad constante de optimizar y/o encontrar alternativas para el procedimiento de flotación inversa por espuma de minerales de carbonato de calcio. A este respecto, es particularmente importante que la cantidad de material insoluble en medio ácido en el producto sea tan baja como sea posible, que el rendimiento del producto sea tan alto como sea posible y que se obtenga un producto de alta calidad (particularmente brillo). Se debe comprender que la reducción de la cantidad de material insoluble en medio ácido y el aumento del rendimiento son dos objetivos mutuamente contradictorios. Más específicamente, la reducción de la cantidad de material insoluble en medio ácido se obtiene típicamente con la puesta a flote de una gran cantidad de material, pero esto reduce el rendimiento y viceversa. Sorprendentemente, se ha encontrado que cuando se pone a flote carbonato de calcio que contiene silicatos como impurezas, se puede obtener un rendimiento muy alto y/o una alta selectividad (bajo contenido de material insoluble en medio ácido) si el procedimiento de flotación inversa por espuma comprende el uso de dos o más agentes colectores diferentes, donde al menos dos agentes colectores se eligen entre el grupo específico de compuestos de amonio cuaternario (quats), con la condición de que estos dos agentes colectores sean compuestos químicos diferentes. Dicho grupo de quats consiste en los dos subgrupos siguientes: compuestos de grupo graso di-(alquilo inferior) bencilo amonio cuaternario y compuestos de di-(grupo graso) di-(alquilo inferior) amonio cuaternario. Se señala que esto significa que al menos uno de los agentes colectores (el primer agente colector) se elige entre uno de los dos subgrupos especificados mientras que al menos otro agente colector (el segundo agente colector) se elige entre el otro de estos dos subgrupos. Sorprendentemente, el uso de una combinación de dos o más de dichos quats diferentes producen un comportamiento sinérgico de los agentes colectores. Además, se señala que el término inferior, como en alquilo inferior, se usa para indicar de 1 a 7 átomos de carbono, mientras que el grupo graso se define como un grupo que tiene de 8 a 36 átomos de carbono. En cualquier modo de realización según la invención, el primer agente colector se usa preferiblemente en una primera etapa de flotación del procedimiento, que puede comprender más de una subetapas de flotación, y el segundo agente colector se usa en otra etapa de flotación, que también puede comprender más de una subetapas de flotación. Alternativamente, los dos agentes colectores diferentes se usan ambos al mismo tiempo en una o más 2   de las (sub)etapas. Incluso es posible que todas las subetapas de flotación se combinen en una única etapa de flotación. Se han obtenido resultados particularmente buenos cuando se elige un agente colector del subgrupo de quats de grupo graso di-(alquilo inferior) bencilo, mientras que el otro agente colector se elige entre el grupo de quats de di- (grupo graso) di-(alquilo inferior). Por lo tanto, en un modo de realización específico, la invención se refiere a un procedimiento de flotación inversa por espuma que comprende una o más etapas de flotación en las que se usan dichos compuestos particulares. Se prefiere que el uno o más quats de grupo graso di-(alquilo inferior) bencilo se usen al menos en determinada etapa de flotación, mientras que el otro agente colector se use en una etapa de flotación posterior. Si se usan agentes colectores en más de una etapa, estas etapas se pueden realizar en cualquier orden. Opcionalmente, solo hay una única etapa que implique el uso de ambos agentes colectores. Se prefieren los procedimientos con dos o más etapas que impliquen el uso de agentes colectores. Se observó que añadir un agente colector, bien solo o en combinación, de una vez (en una etapa) es menos eficiente que usar el agente colector en varias subetapas. Por lo tanto, un modo de realización de la invención se refiere al uso de dos o más agentes colectores, añadiéndose al menos uno de los agentes colectores en dos o más subetapas. La experimentación actual se limitó a procedimientos en los que se usó todo un agente colector en una primera etapa y todo el otro agente colector se usó en una etapa subsiguiente, estando una de estas etapas o ambas etapas opcionalmente divididas en dos o más subetapas. Sin embargo, el procedimiento puede ser optimizado adicionalmente, por ejemplo usando primero un agente colector en una o más subetapas seguido por el uso del otro en una o más subetapas, seguido por una o más subetapas usando el primer agente colector de nuevo, etc. Permutaciones similares de dichas secuencias potenciales están dentro del alcance de las reivindicaciones presentes. La cantidad mínima de cada agente colector que debe ser usada en cada subetapa depende de la composición que se va a procesar. La cantidad se debería elegir de forma que al menos se produzca la formación de espuma. La máxima cantidad que debe ser usada en cada una de las etapas también depende de la composición que va a ser tratada. Niveles demasiado elevados no son económicos porque también tienen una influencia negativa en sobre el rendimiento del mineral. En otro modo de realización de la invención, los dos agentes colectores separados se usan en una secuencia específica en la que el primer agente colector se usa en una primera etapa y se elige entre los quats de grupo graso di-(alquilo inferior) bencilo y el segundo agente colector se usa en una etapa subsiguiente y se elige entre los quats de di-(grupo graso) di-(alquilo inferior). Se señala que en los presentes procedimientos de flotación por espuma, el mineral que se va a tratar debería triturarse de forma que se procesen partículas muy pequeñas. Se prefiere un d80 de menos de 1 mm, preferiblemente menos de 0,3 mm, lo que significa que al menos el 80% de las partículas tienen un tamaño de partícula de menos de 1 mm, preferiblemente... [Seguir leyendo]

1.- Procedimiento de flotación inversa por espuma para tratar un mineral de carbonato de calcio que contiene silicatos, comprendiendo dicho procedimiento una o más etapas de flotación en las que se usan dos o más agentes colectores en las etapas globales de flotación, eligiéndose al menos un agente colector entre el grupo que consiste en los siguientes subgrupos: compuestos de grupo graso di-(alquilo inferior) bencilo amonio cuaternario y compuestos de di-(grupo graso) di-(alquilo inferior) amonio cuaternario, y eligiéndose al menos uno de los otros agentes colectores entre el otro de estos subgrupos. 2.- El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende al menos dos etapas en las que se usan uno o más agentes colectores de un primer subgrupo en la primera etapa y uno o más de los otros agentes colectores del otro subgrupo se usan en la segunda etapa, y en el que cada etapa puede consistir en dos o más subetapas. 3.- El procedimiento según la reivindicación 1 ó 2 en el que los compuestos de grupo graso di-(alquilo inferior) bencilo amonio cuaternario son de la fórmula en la que R 1 representa un grupo graso, preferiblemente un grupo que tiene 8-36 átomos de carbono; opcionalmente este hidrocarburo está insaturado y/o sustituido con uno más grupos hidroxilo, R 2 , R 3 y R 4 se eligen, cada uno de ellos independientemente, entre los grupos bencilo y alquilo inferior que pueden estar opcionalmente sustituidos con uno o más grupos hidroxi si están presentes 2 o más átomos de carbono, A es un contraión aniónico convencional y x es la carga del contraión, con la condición de que uno de todos los R 2 , R 3 y R 4 sea bencilo. 4.- El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dichos compuestos de di-(grupo graso) di-(alquilo inferior) amonio cuaternario se representan por la fórmula en la que cada R 1 representa independientemente un grupo graso, preferiblemente un grupo que tiene 8-36 átomos de carbono; opcionalmente este grupo está insaturado y/o sustituido con uno o más grupos hidroxilo, y R2 y R3 se eligen, cada uno de ellos independientemente, entre los grupos alquilo inferior que pueden estar opcionalmente sustituidos con uno o más grupos hidroxi si 2 ó más átomos de carbono están presentes, A es un contraión aniónico convencional y x es la carga del contraión. 5.- El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el agente colector elegido entre los compuestos de grupo graso di-(alquilo inferior) bencilo amonio cuaternario se usa en determinada etapa y el agente colector elegido entre los compuestos de di-(grupo graso) di-(alquilo inferior) amonio cuaternario se usa en una etapa posterior. 6.- Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que se usa una cantidad total de 50-2.000 gramos de agente colector por tonelada métrica (Tm) de mineral. 7.- Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que se usa un aditivo con una solubilidad en agua inferior a la solubilidad en agua de los agentes colectores para ayudar a la eliminación del mineral de los contaminantes más hidrófobos que el carbonato de calcio. 8.- Un procedimiento según la reivindicación 7, en el que se usan 10-2.000 gramos del aditivo por tonelada métrica de mineral. 9.- El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el mineral tratado tiene una distribución de tamaño de partícula tal que el d80 es menor que 0,3 mm. 9 , ,