MX2008001414A - Proceso para el desague de un concentrado de pulpa mineral y para incrementar la produccion de un producto de filtracion. - Google Patents
Proceso para el desague de un concentrado de pulpa mineral y para incrementar la produccion de un producto de filtracion.Info
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Abstract
La presente invención proporciona un proceso para el desagüe de un concentrado de pulpa mineral y para incrementar la producción del producto de filtración resultante, que consiste esencialmente en mezclar un concentrado de pulpa mineral acuoso con una cantidad efectiva de un agente tensioactivo no iónico y una cantidad efectiva de un polímero catiónico para formar un concentrado de pulpa mineral acuoso tratado con agente tensioactivo no iónico y polimérico catiónico, y someter el concentrado de pulpa mineral acuoso tratado con agente tensioactivo no iónico y polímero catiónico a un proceso de remoción de agua líquida para desaguar la pulpa mineral acuosa tratada y para incrementar la producción de un producto de filtración resultante de la pulpa mineral desaguada. Se describe también una composición de concentrado de pulpa de minerales mejorada y un producto de filtración de concentrado de minerales mejorado.
Description
PROCESO PARA EL DESAGÜE DE UN CONCENTRADO DE PULPA MINERAL Y PARA INCREMENTAR LA PRODUCCION DE UN PRODUCTO DE FILTRACION Campo de la invención La presente invención se refiere a un proceso y composición sinérgica para el desagüe de una pulpa mineral acuosa y para incrementar la producción de un producto de filtración resultante. En particular, esta invención proporciona un proceso y composición sinérgica en donde la pulpa mineral acuosa es desaguada al mezclarla con una cantidad efectiva de un agente tensioactivo no iónico y con una cantidad efectiva de un polímero catiónico, y sometiendo lo anterior a un proceso de filtración para remover el agua e incrementar la producción del producto de filtración resultante.
Antecedentes de la invención Numerosas menas minerales se procesan para recuperar los componentes más. valiosos. Los minerales se procesan, por ejemplo pero no limitado a, por trituración, tamizado, ciclonizado, lavado, flotación y espesamiento para concentrar los componentes más deseados y formar una pulpa mineral acuosa concentrada. Los componentes de minerales generalmente se concentran por estos procedimientos que se
REF. : 189543
conocen bien por los expertos en la técnica. Esta pulpa mineral concentrada es normalmente sujeta después a un proceso de desagüe para de esta manera lograr la remoción de agua líquida de la pulpa mineral concentrada. Según se usa en la presente invención, el término "pulpa mineral concentrada" puede ser por ejemplo, pero no limitado a, concentrados de minerales de hierro, minerales de cobre, combinaciones de los mismos, sales, óxidos y sulfuros de los mismos, y en particular, hierro de magnetita. Otros ejemplos de una pulpa mineral concentrada pueden contener metales tales como molibdeno, níquel, mineral de zinc, metales del grupo de platino, arena y grava. Según se usa en la presente invención, pulpa mineral concentrada no incluye hierro de hematita o carbón. Una de las etapas de recuperación finales normalmente implica cierta forma de separación de sólidos/líquidos, es decir, filtración o centrifugación. La humedad residual contenida en el producto mineral concentrado puede afectar ampliamente el procesamiento subsecuente del producto tal como por ejemplo, pero no limitado a, granulación o fusión o incluso costos de transportación. Las pulpas minerales concentradas han sido objeto de procesos de desagüe durante muchos años . El proceso de desagüe intenta lograr la remoción de agua líquida de la pulpa mineral concentrada. Una meta del proceso de desagüe es reducir el contenido de agua líquida residual del concentrado
de pulpa mineral de partida. Aditivos de desagüe tales como floculantes en combinación con un agente tensioactivo aniónico han sido añadidos a pulpas minerales concentradas para reducir el contenido de agua líquida de la pulpa tratada que esté siendo sujeta a filtración. En teoría, los auxiliares de desagüe deben incrementar las velocidades de producción así como reducir la cantidad de agua presente en el mineral filtrado o sólidos del producto de carbón. Debido a que los sólidos filtrados contienen menos agua, se espera que se incremente la producción total. Sin embargo, en la práctica esto no siempre se observa. Al emplear los aditivos y combinaciones de aditivos conocidos por los expertos en la técnica, no sólo se reduce la humedad de los sólidos filtrados sino que los sólidos de producción se reducen también cuando se compara con una pulpa de mineral no tratada. Tradicionalmente, se han usado polímeros para aglomerar sólidos e incrementar la velocidad de filtración. Sin embargo, los polímeros tienden a atrapar agua con los sólidos y de esta manera causan que el contenido de humedad de la torta de minerales se incremente. En muchos casos, el uso final o procesamiento del carbón o mineral metálico se ve afectado en forma dañina por el contenido de humedad más alto. Hasta la fecha, un proceso efectivo para desaguar pulpas minerales se ve como una oportunidad para incrementar la producción de sólidos al reducir la humedad residual en el
producto e inferir una producción incrementada a través de una mejor y más rápida filtración. La eliminación de la humedad en el producto de filtración o sólidos de centrífuga incrementa la cantidad de mineral o sólidos de minerales sobre una base porcentual en peso, reduciendo así los costos de carga que se requieren para el transporte o costos de fletes para secar o procesar más por kilogramo del mineral, carbón o sólidos de minerales. Sin embargo, el uso de un auxiliar de desagüe solo normalmente da como resultado cierta pérdida de producción del producto de filtración cuando se compara con ningún tratamiento en absoluto. Así, se conoce por los expertos en la técnica que generalmente cuando el contenido de humedad de un concentrado de pulpa mineral acuosa se reduce benéficamente mediante el uso de ciertos aditivos, ocurre también una desventaja en que la producción del producto de filtración resultante se reduce al costo de lograr el desagüe benéfico. Ninguno de los procesos de la técnica anterior han resuelto la necesidad de reducir el contenido de agua líquida residual de la pulpa mineral concentrada mientras se incrementa simultáneamente la producción del producto de filtración concentrado mineral que resulta a partir del proceso de remoción de agua tal como por ejemplo, pero no limitado a un proceso de filtración. Los presentes solicitantes han desarrollado este proceso y una combinación de aditivos sinérgicos que adecuadamente
proporcionan la reducción en el contenido de agua líquida residual de la pulpa mineral concentrada mientras proporciona también la producción incrementada del producto de filtración que resulte del proceso de remoción de agua. La patente de E.U.A. No. 4,207,186 ( ang et al.
'186) proporciona un proceso para el desagüe de concentrados minerales y de carbón que comprende mezclar una pulpa acuosa de concentrado mineral y una cantidad efectiva de un auxiliar de desagüe que es una combinación de alcohol hidrofóbico que tiene un radial alifático de ocho a dieciocho átomos de carbono y un agente tensioactivo no iónico de la fórmula R- (OCH2CH2)xOH en donde x es un entero de 1-15, R es un radical alifático lineal o ramificado que contiene seis a veinticuatro átomos de carbono en la porción alquilo, y someter la pulpa tratada a filtración. Wang et al ?86 señala que cuando un alcohol hidrofóbico tal como alcohol decílico se combina con un agente tensioactivo no iónico, se obtienen contenidos de humedad más bajos con un concentrado de hierro al que no se le aplicó un auxiliar de desagüe. Wang et al '186, sin embargo, no se refiere a incrementar la producción del producto de filtración resultante. La patente de E.U.A. No. 4,210,531 (Wang et al. '531) proporciona un proceso para desagüe de concentrados minerales que consiste esencialmente en mezclar primero con una pulpa acuosa de un concentrado mineral una cantidad
efectiva de un floculante de poliacrilamida, y después mezclar con la pulpa tratada con floculante una cantidad efectiva de una combinación de un agente tensioactivo aniónico y un líquido orgánico insoluble en agua seleccionado de hidrocarburos alifáticos, hidrocarburos aromáticos, alcoholes alifáticos, alcoholes aromáticos, haluros alifáticos, haluros aromáticos, aceites vegetales y aceites animales, en donde el líquido orgánico insoluble en agua que es diferente de cualquier líquido orgánico insoluble en agua presente en la composición de agente tensioactivo aniónico, y posteriormente remover el agua como un líquido de la pulpa. Sin embargo, Wang et al. '531 no resuelve y no se refiere a la reducción del contenido de agua líquida residual de la pulpa mineral concentrada y a incrementar la producción del producto de filtración resultante. Los presentes solicitantes han encontrado resultados inesperados con el proceso de la presente invención en que los presentes solicitantes son capaces de (1) reducir el contenido de humedad (agua líquida) de una pulpa mineral concentrada que ha sido tratada con su combinación sinérgica de un agente tensioactivo no iónico y polímero catiónico, y sujeta a un proceso de filtración y (2) incrementar la producción del producto de filtración resultante. De esta manera, el proceso y composición sinérgica de los solicitantes en combinación proporcionan el beneficio económico agregado de una producción
incrementada de un producto de filtración en comparación con el uso de combinaciones sinérgicas de aditivos conocidas que por sí solas reducen el contenido de agua líquida de la pulpa mineral concentrada. Así, la combinación de proceso y composición sinérgica de los solicitantes satisface una necesidad ampliamente sentida pero hasta la fecha no resuelta en la industria del procesamiento de minerales.
Breve descripción de la invención La presente invención proporciona un proceso para el desagüe de un concentrado de pulpa mineral y para incrementar la producción del producto de filtración resultante, que consiste esencialmente en mezclar un concentrado de pulpa mineral acuoso con una cantidad efectiva de un agente tensioactivo no iónico y una cantidad efectiva de un polímero catiónico para formar un concentrado de pulpa mineral acuoso tratado con agente tensioactivo no iónico y polímero catiónico, y someter el concentrado de pulpa mineral acuoso tratado con agente tensioactivo no iónico y polímero catiónico a un proceso de remoción de agua líquida para desaguar la pulpa mineral acuosa tratada y para incrementar la producción de un producto de filtración resultante de la pulpa mineral desaguada . El proceso incluye cuando el agente tensioactivo no iónico es un alcohol alquil etoxilado que tiene la fórmula
química R- (OCH2CH2) X0H en donde x es un entero de alrededor de 1 a 15, inclusive, R es un radical alifático lineal o ramificado que contiene seis a aproximadamente veinticuatro átomos de carbono, inclusive, en la porción alquilo, y que tiene un número de equilibrio hidrofóbico-lipofílico de alrededor de 1 aproximadamente 15, inclusive. Según se usa en la presente, los términos "alcohol alquil etoxilado", "alcohol etoxilado" y "etoxilado de alcohol" se refieren a la misma composición representada por su fórmula química como la descrita en la presente, y estos términos se pueden usar indistintamente en la presente. En una modalidad preferida de este proceso como el descrito en la presente, el alcohol alquil etoxilado comprende un grupo R que tiene alrededor de 6 a 24 átomos de carbono, inclusive, y es uno de un alcohol etoxilado primario lineal, un alcohol etoxilado primario ramificado o un alcohol etoxilado secundario. De manera muy preferible, el proceso incluye en donde el grupo R tiene alrededor de 11 a aproximadamente 16 átomos de carbono, inclusive. Con respecto a los grupos etoxilados, es preferible que x sea un número de alrededor de 1 a aproximadamente 5, inclusive. Se conoce por los expertos en la técnica que la etoxilación, debido a que los alcoholes disponibles comercialmente son mezclas de diferentes longitudes de cadena, se obtiene un etoxilado mixto. Esto también aplica para el grado de etoxilación (es
decir, número de grupos wx") en el alcohol. El valor de "x" según se usa en la presente es un número promedio de etoxilación. Así, se entenderá por las personas capacitadas en la técnica que los etoxilados mixtos están dentro del alcance de esta invención. En otra modalidad de esta invención, el proceso incluye cuando el agente tensioactivo no iónico es una mezcla del alcohol etoxilado, como el descrito en la presente, y otro alcohol. El otro alcohol es un alcohol que tiene alrededor de 1 átomo de carbono a aproximadamente 18 átomos de carbono, inclusive, y de preferencia tiene alrededor de 8 átomos de carbono a aproximadamente 13 átomos de carbono, inclusive. El otro alcohol puede ser primario o secundario y puede ser lineal o ramificado, y mezcla del mismo. La mezcla de agente tensioactivo no iónico puede comprender alrededor de 1% en peso a aproximadamente 99% en peso, inclusive, del otro alcohol . Otra modalidad del proceso de esta invención descrito en la presente incluye cuando el agente tensioactivo no iónico es una amina etoxilada que tiene la fórmula química R-N- ( (CH2 CH20)x-H)2 en donde x es un entero de alrededor de 1 a aproximadamente 15, inclusive, y R es un radical alifático lineal o ramificado que comprende alrededor de 6 a aproximadamente 24 átomos de carbono, inclusive, en la porción alquilo, o una mezcla de la amina etoxilada y el alcohol
alquil etoxilado como el descrito en la presente. La mezcla de agentes tensioactivos no iónicos puede comprender alrededor de 1% en peso a aproximadamente 99% en peso, inclusive, de amina etoxilada. El proceso de la presente invención descrito en la presente incluye cuando el polímero catiónico se deriva de al menos un monómero catiónico que comprende un monómero de dialildialquil amonio cuaternario, un monómero de acrilamida catiónico, un derivado cuaternizado de un acrilato o metacrilato, sales de los mismos y combinaciones de los mismos. Muy preferiblemente, el polímero catiónico se deriva de al menos un monómero catiónico que se selecciona del grupo que consiste en cloruro de acriloiloxietiltrimetil amonio, metosulfato de acriloiloxietiltrimetil amonio, poliacrilamida aminometilada, cloruro de metacrilamidopropiltrimetil amonio, cloruro de acrilamidopropiltrimetil amonio, cloruro de metacriloiloxietiltrimetil amonio, metosulfato de metacriloiloxietiltrimetil amonio, cloruro de dialildimetil amonio, cloruro de dialildietil amonio, bromuro de dialildimetilamonio y bromuro de dialildietil amonio. En otra modalidad de esta invención, el polímero catiónico es un copolímero que se deriva de un monómero catiónico que es un monómero de dialildialquil amonio cuaternario y una acrilamida. De manera muy preferible, en otra modalidad de esta invención, el polímero catiónico se deriva de un monómero
catiónico que es cloruro de acriloiloxietiltrimetil amonio y una acrilamida. En otra modalidad preferida de la presente invención, el polímero catiónico es cloruro de polidialildimetil amonio. En otra modalidad más de esta invención, el polímero catiónico es un polímero de condensación de Mannich, y de preferencia es un polímero de condensación de Mannich que comprende acrilamida, dimetilamina o dietilamina, y formaldehído . Otra modalidad de esta invención proporciona una composición concentrada de pulpa mineral mejorada que consiste esencialmente en un concentrado de pulpa mineral acuoso, un agente tensioactivo no iónico y un polímero catiónico, como los descritos en la presente. En otra modalidad de esta invención, se proporciona un producto de filtración concentrado mineral mejorado que consiste esencialmente en un concentrado mineral sustancialmente desaguado, un agente tensioactivo no iónico y un polímero catiónico, como los descritos en la presente.
Breve descripción de la figura La figura 1 es una gráfica que muestra la producción de producto de filtración seco contra un contenido de humedad de producto de filtración con el empleo del proceso de la presente invención en comparación con ningún tratamiento o un tratamiento con el uso de un auxiliar de
desagüe únicamente.
Descripción detallada de la invención La presente invención está dirigida a (a) un proceso para el desagüe de un concentrado de pulpa mineral y para incrementar la producción del producto de filtración resultante, (b) un concentrado de pulpa mineral mejorado y (c) un producto de filtración de concentrado mineral mejorado. Según se usa en la presente, "cantidad efectiva" se refiere a la cantidad de la composición necesaria para ocasionar un resultado deseado, tal como por ejemplo, la cantidad que se requiere para llevar a cabo la remoción de agua de un concentrado de pulpa mineral acuoso en tanto se incrementa la producción de un producto de filtración resultante. Según se usa en la presente, "concentrado mineral sustancialmente desaguado" se refiere a un concentrado de pulpa mineral acuoso al que se le removido una cantidad deseada de humedad, y de preferencia la cantidad de humedad que se remueve es de más alrededor de 40% con base en peso. Así, por ejemplo, pero no limitado a, un concentrado mineral sustancialmente desaguado es uno en el cual el contenido de humedad inicial antes del tratamiento se reduce a un nivel deseado después del tratamiento como se muestra en los diferentes ejemplos proporcionados en las tablas 1-5 de la
presente . La presente invención proporciona un proceso para el desagüe de un concentrado de pulpa mineral y para incrementar la producción del producto de filtración resultante, que consiste esencialmente en mezclar un concentrado de pulpa mineral acuoso con una cantidad efectiva de un agente tensioactivo no iónico y una cantidad efectiva de un polímero catiónico para formar un concentrado de pulpa mineral acuoso tratado con agente tensioactivo no iónico y polímero catiónico, y someter el concentrado de pulpa mineral acuoso tratado con agente tensioactivo no iónico y polímero catiónico a un proceso de remoción de agua líquida para el desagüe de la pulpa mineral acuosa tratada y para el incremento de la producción de un producto de filtración resultante a partir de la pulpa mineral desaguada. Según se usa en la presente, el término wagente tensioactivo no iónico" se refiere a un auxiliar de desagüe (abreviado en cualquier lado en la presente como "DWA"). El agente tensioactivo no iónico o DWA es un alcohol alquil etoxilado que tiene la fórmula R- (OCH2CH2)xOH en donde x es un entero de alrededor de 1 a 15, inclusive, R es un radical alifático lineal o ramificado que comprende alrededor de 6 a aproximadamente 24 átomos de carbono, inclusive, en la porción alquilo, y que tiene un número de equilibrio hidrofóbico-lipofílico (HLB) de alrededor de 1 aproximadamente 15,
inclusive, y de preferencia un número HLB de aproximadamente 1 a alrededor de 10, inclusive. De preferencia, el alcohol alquil etoxilado comprende un grupo R que tiene alrededor de 8 a aproximadamente 20 átomos de carbono, inclusive, y es uno de un alcohol etoxilado primario lineal, un alcohol etoxilado primario ramificado o un alcohol etoxilado secundario. De manera muy preferible, el grupo R tiene alrededor de 11 a aproximadamente 16 átomos de carbono, inclusive. Con respecto a los grupos etoxilados, es preferible que x sea un número de alrededor de 1 a aproximadamente 5, inclusive. El polímero catiónico se deriva de al menos un monómero catiónico que comprende un monómero de dialildialquilamonio cuaternario, un monómero de acrilamida catiónico, un derivado cuaternizado de un acrilato o metacrilato, sales de los mismos y combinaciones de los mismos. Muy preferiblemente, el polímero catiónico se deriva de al menos un monómero catiónico que se selecciona del grupo que consiste en cloruro de acriloiloxietiltrimetil amonio, metosulfato de acriloiloxietiltrimetil amonio, poliacrilamida aminometilada, cloruro de metacrilamidopropiltrimetil amonio, cloruro de acrilamidopropiltrimetil amonio, cloruro de metacriloiloxietiltrimetil amonio, metosulfato de metacriloiloxietiltrimetil amonio, cloruro de dialildimetil amonio y cloruro de dialildietil amonio, bromuro de dialildimetilamonio y bromuro de dialildietil amonio. De
manera muy preferible, el monómero catiónico es cloruro de acriloiloxietiltrimetil amonio. De preferencia, el polímero catiónico es un copolímero que se deriva de un monómero catiónico que es un monómero de dialildialquil amonio cuaternario, y una acrilamida. En otra modalidad preferida de la presente invención, el polímero catiónico es cloruro de polidialildimetil amonio. En otra modalidad más de esta invención, el polímero catiónico es un polímero de condensación de Mannich. De preferencia, el polímero de condensación de Mannich comprende acrilamida, dimetilamina o dietilamina, y formaldehído . Por ejemplo, pero no limitado a, los polímeros de Mannich pueden sintetizarse usando una relación molar 1:1:1 de acrilamida, dimetilamina (dietilamina) y formaldehído . Como se conoce por las personas capacitadas en la técnica, el proceso de Mannich usa amoniaco o aminas primarias o secundarias con formaldehído y una función carbonilo cerca de un protón ácido para crear un compuesto de beta-amino-carbonilo . Aquí, por ejemplo, el carbonilo es acrilamida y la amina secundaria es dimetilamina. Las escalas de peso molecular promedio de los polímeros de Mannich varía de alrededor de 3 millones a aproximadamente 10 millones, inclusive. Según se usa en la presente, el término "monómero de dialildialquil amonio" se refiere a cualquier monómero hidrosoluble de la fórmula DADAAX" que representa
dialildialquil amonio X" en donde cada alquilo se selecciona independientemente de un grupo alquilo de alrededor de 1 a 18 átomos de carbono de longitud, inclusive, y de preferencia alrededor de 1 a 6 átomos de carbono de longitud, inclusive, y en donde X" es cualquier contraión adecuado. De preferencia, los contraiones se seleccionan del grupo que consiste en haluro, hidróxido, nitrato, acetato, sulfato ácido, metilsulfato y sulfatos primarios. El haluro puede ser cualquier haluro, y muy preferiblemente es uno seleccionado del grupo que consiste en fluoruro, bromuro y cloruro. De preferencia, el monómero de haluro de dialildialquil amonio cuaternario se selecciona del grupo que consiste en cloruro de dialildimetilamonio, cloruro de dialildietilamonio, bromuro de dialildimetilamonio y bromuro de dialildietilamonio. El componente de polímero catiónico de esta invención puede contener una o más de otras unidades mer sin alejarse del concepto de la invención. Copolímeros, terpolímeros , etc., tales como por ejemplo, polímeros que comprenden cloruro de dialildimetilamonio y acrilamida o cloruro de acriloilooxietiltrimetil amonio y acrilamida pueden ser empleados como el componente de polímero catiónico de la presente invención. En una modalidad preferida de esta invención, el polímero catiónico es un copolímero derivado de al menos uno de los monómeros catiónicos mencionados anteriormente en la presente y de por lo menos uno de un
monómero no iónico seleccionado del grupo que consiste en acrilamida, metacrilaimda y N, -dimetil acrilamida, en donde la relación del monómero catiónico al monómero no iónico es de aproximadamente 99:1 a alrededor de 1:99, inclusive. De preferencia, la relación de peso del monómero catiónico al monómero no iónico es de alrededor de 10 a aproximadamente 95, inclusive. Se apreciará por las personas capacitadas en la técnica que la relación de unidades mero en estos copolímeros generalmente se determina por la cantidad de unidades catiónicas necesarias en la presente composición para impartir la reducción de humedad deseada del concentrado de pulpa mineral acuoso en tanto se logra la producción deseada del producto de filtración resultante cuando este concentrado de pulpa mineral tratado está sufriendo el proceso de remoción de agua (desagüe) , tal como por ejemplo pero no limitado a filtración, centrifugación o combinaciones de los mismos, con o sin presión o al vacío. En otra modalidad de esta invención, el proceso incluye en donde el agente tensioactivo no iónico es una mezcla del etoxilado de alcohol, como el descrito en la presente, y otro alcohol (es decir, el otro alcohol es diferente al alcohol etoxilado) . El otro alcohol es un alcohol que tiene alrededor de un átomo de carbono a aproximadamente 18 átomos de carbono, inclusive, y tiene de preferencia aproximadamente 8 átomos de carbono a alrededor de
13 átomos de carbono, inclusive. El otro alcohol puede ser primario o secundario y puede ser lineal o ramificado, y mezclas de los mismos . La mezcla de agentes tensioactivos no iónicos puede estar comprendida de alrededor de 1% en peso a aproximadamente 99% en peso, inclusive, de otro alcohol. Otra modalidad del proceso de esta invención como la descrita en la presente incluye en donde el agente tensioactivo no iónico es un etoxilado de amina (es decir, una amina etoxilada) que tiene una fórmula química R-N- ( (CH2CH20) x-H)2 en donde x es un entero de alrededor de 1 a aproximadamente 15, inclusive, y R es un radical alifático lineal o ramificado que comprende alrededor de 6 a aproximadamente 24 átomos de carbono, inclusive, en la porción alquilo, o cuando el agente tensioactivo no iónico es una mezcla de la amina etoxilada y el alcohol alquil etoxilado, como los descritos en la presente. La mezcla de agentes tensioactivos no iónicos puede comprender alrededor de 1% en peso a aproximadamente 99% en peso, inclusive, de amina etoxilada. Una cantidad efectiva del agente tensioactivo no iónico y polímero catiónico deben emplearse en el proceso de esta invención. Se apreciará por las personas capacitadas en la técnica que la dosis del agente tensioactivo no iónico y la dosis del polímero catiónico añadidas al concentrado de pulpa mineral acuoso que esté siendo tratado depende del grado de remoción de humedad y de la producción de producto de
filtración que se desee. De preferencia, en el proceso de la presente invención, una cantidad efectiva es, por ejemplo, pero no limitada a, por lo menos aproximadamente 0.0022 kilogramos a aproximadamente 1.36 kilogramos, inclusive, del agente tensioactivo no iónico por una tonelada grande de concentrado de pulpa mineral sobre una base de peso de minerales en seco, y alrededor de por lo menos 0.000907 kilogramos a aproximadamente 1.36 kilogramos, inclusive, del polímero catiónico por una tonelada grande del concentrado de pulpa mineral sobre una base de peso de minerales en seco. Según se usa en la presente, el término "tonelada grande" (IT) se refiere a mil dieciséis kilogramos, cinco decigramos (1, 016.05 Kg. ) . Según se usa en la presente, un polímero catiónico de "alto peso molecular" se refiere a un peso molecular promedio en peso arriba de aproximadamente 100,000, inclusive, y de preferencia más de 1,000,000. Muy preferiblemente, el polímero catiónico de alto peso molecular de la presente invención tiene un peso molecular promedio en peso de más de alrededor de 2,000,000, y muy preferiblemente un peso molecular promedio en peso que varía de alrededor de 2,000,000 a 20, 000, 000, o más . Los agentes tensioactivos no iónicos de la presente invención pueden prepararse usando cualquier técnica convencional que se conozca por los capacitados en la técnica.
Los polímeros catiónicos de la presente invención pueden prepararse usando cualquier técnica de polimerización convencional conocida por aquellas personas capacitadas en la técnica . El agente tensioactivo no iónico y los polímeros catiónicos de la presente invención pueden ser añadidos al concentrado de pulpa mineral acuoso en cualquier punto conveniente al concentrado de pulpa mineral acuoso. Se apreciará por aquellos expertos en la técnica que los puntos exactos (lugares) de adición serán específicos en el molino. No se requiere un orden de adición para añadir el agente tensioactivo no iónico y el polímero catiónico a la pulpa mineral concentrada acuosa. El agente tensioactivo no iónico puede añadirse al concentrado de pulpa mineral acuoso primero y después ser seguido por la adición del polímero catiónico al concentrado de pulpa mineral acuoso tratado con agente tensioactivo no iónico, o el polímero catiónico puede ser añadido inicialmente al concentrado de pulpa mineral acuoso y después el agente tensioactivo no iónico puede añadirse al concentrado de pulpa mineral acuoso tratado con polímero catiónico. En otra modalidad de esta invención, el proceso incluye cuando el agente tensioactivo no iónico y el polímero catiónico pueden añadirse simultáneamente al concentrado de pulpa mineral acuoso, ya sea en el mismo o diferentes puntos de visión. Además, otra modalidad de esta invención,
proporciona un proceso que incluye cuando el agente tensioactivo no iónico y el polímero catiónico pueden ser premezclados juntos para formar una mezcla de agente tensioactivo no iónico y polímero catiónico y luego esta mezcla se añade al concentrado de pulpa mineral acuoso. Cualquier método de adición adecuado conocido en la técnica puede ser utilizado. Un método de adición que se prefiere incluye la dilución adecuada para lograr la dispersión del agente tensioactivo no iónico y el polímero catiónico a lo largo del concentrado de pulpa mineral acuoso. En otra modalidad de la presente invención, se proporciona una composición concentrada de pulpa mineral mejorada que consiste esencialmente en un concentrado de pulpa mineral acuoso, un agente tensioactivo no iónico y un polímero catiónico. El agente tensioactivo no iónico y el polímero catiónico de la invención son como los descritos en la presente . En otra modalidad más de la presente invención, se proporciona un producto de filtración concentrado mineral mejorado que consiste esencialmente en un concentrado mineral sustancialmente deshidratado, un agente tensioactivo no iónico y un polímero catiónico. El agente tensioactivo no iónico y el polímero catiónico de la invención son como los descritos en la presente.
Ejemplos Los siguientes ejemplos demuestran la invención en mayor detalle. Estos ejemplos no están diseñados para limitar el alcance de la invención de ninguna manera. En la presente invención, el uso de auxiliar de desagüe no iónicos en conjunto con polímeros catiónicos reduce óptimamente el contenido de humedad de un concentrado de pulpa mineral mientras que refuerza la producción de un producto de filtración concentrado mineral resultante que hasta la fecha no era posible con ningún tratamiento en absoluto o con el uso de un auxiliar de desagüe no iónico solo, o con el uso de un auxiliar de desagüe aniónico solo o en combinación con un polímero catiónico. En los ejemplos mostrados en las tablas 1 a 5, las siguientes composiciones se emplearon como los agentes tensioactivos no iónicos (DWA) y polímero catiónico (de otra manera referidos como auxiliares de proceso "PA" en la presente) : Agente tensioactivo no iónico (Auxiliares de Desagüe
"DWA") : DWA A alcohol etoxilado secundario de C12-C14, en donde "x" es de 2 a 5 DWA B alcohol etoxilado primario ramificado de C12-C14, en donde "x" es de 2 a 5 DWA C alcohol etoxilado secundario de C12-C14, en donde "x" es de 2 a 5
DWA E alcohol etoxilado de Cll, en donde "x" es de 3 a 7 DWA F mezcla de amina etoxilada de C18 (que tiene de 2 a 5 grados de etoxilación) y alcohol etoxilado de C11-C16, en donde "x" es de 2 a 5.
Polímero catiónico (Auxiliares de Proceso "PA") : PA I carga 40% molar de copolímero de cloruro de acriloiloxietiltrimetil amonio y acrilamida, alrededor de 2 a aproximadamente 6 millones de peso molecular promedio PA II carga 80% molar de copolímero de cloruro de acriloiloxietiltrimetil amonio y acrilamida, peso molecular promedio de alrededor de 9 millones. PA III carga 60% molar de copolímero de cloruro de acriloiloxietiltrimetil amonio y acrilamida, con un peso molecular promedio de aproximadamente 9 a alrededor de 13 millones . PA V carga 100% molar de cloruro de polidialildimetil amonio, peso molecular promedio de alrededor de 100,000. PA VI carga 100% molar de cloruro de polidialildimetil amonio, peso molecular promedio de aproximadamente 500, 000. PA VII carga 100% molar de polímero de condensación de Mannich de acrilamida, dimetilamina y formaldehído,
relación molar 1:1:1, peso molecular promedio de aproximadamente 3.6 millones a un peso molecular promedio de 4.7 millones. PA VIII carga 10% molar de copolímero de cloruro de acriloiloxietiltrimetil amonio y acrilamida, con un peso molecular promedio de aproximadamente 2 a alrededor de 6 millones. PA IX carga 30% molar de copolímero de cloruro de acriloiloxietiltrimetil amonio y acrilamida, con un peso molecular promedio de aproximadamente 4 a alrededor de 9 millones. Todo el hierro probado fue magnetita la cual tiene una fórmula de Fe304 que es diferente de hematita, Fe203. Las diferencias en las composiciones moleculares del hierro a base de magnetita y hematita dan diferentes estructuras de retícula cristalina y propiedades químicas y físicas sus tancialmente di ferentes . Se siguió el siguiente procedimiento en los ejemplos mostrados en las tablas 1 y 5 para llevar a cabo la etapa de filtración de magnetita del proceso de esta invención como se describe en la presente:
Ejemplo de prueba de laboratorio analítica para la separación de líquidos y sólidos Prueba de hoja de filtro (a) Una muestra de concentrado de minerales se toma de la alimentación de proceso de la unidad de separación sólidos/líquidos. En este ejemplo se asume que es un filtro de vacío. Por simplicidad se le llamará "alimentación de filtro" (es decir, el concentrado de pulpa mineral) . Una muestra típica puede ser 75.708-113.59 litros en tolvas de 18.93 litros. Se suministró la muestra de alimentación de filtro a tolvas a un laboratorio en donde se tiene un dispositivo de prueba de hoja de filtro a escala de referencia establecido. Una Prueba de Hoja de Filtro (Filter Leaf Test) está disponible comercialmente de Komline-Sanderson (Peapack, Nueva Jersey, E.U.A.). (b) El dispositivo para Filter Leaf Test comprende una bomba de vacío, un matraz de vacío para remover filtrado que se jala a través del medio de filtración y un "hoja de filtro" que es una placa porosa y plana sobre la cual los medios de filtración se colocan y se aplica succión a través de los medios de filtración por una manguera conectada a la bomba de vacío. El área superficial del tamaño de la hoja de filtro es un valor conocido por lo que la productividad del filtro puede calcularse con base en resultados de laboratorio.
(c) Las tolvas se agitan hasta lograr uniformidad y la densidad se revisa (y se iguala si es necesario para coincidir con las de las demás tolvas) con una pesa arcy Cup and Density Scale estándar, disponible comercialmente de Legends Inc. (Sparks, V, E.U.A.). (d) Una muestra de cinco litros se extrae de la tolva de muestra más grande y se pone bajo un agitador para mantener la muestra uniforme. (e) Cuando se está listo para la prueba, o para correr una prueba de hoja de filtro, el vacío en la bomba de vacío se ajusta a las condiciones de planta y se enciende. El agitador en la muestra de 5 litros se apaga y la hoja de filtro se sumerge en la muestra de cinco litros de alimentación de filtro hasta una profundidad preestablecida. (f) Después de un tiempo predeterminado (ajustado para duplicar las condiciones de la planta) la hoja de filtro se retira de la muestra de alimentación de filtro y el agitador se vuelve a encender. (g) Se deja el vacío encendido durante, de nuevo una cantidad de tiempo predeterminada para simular el tiempo de secado al vacío en planta para el producto de filtración. (h) Una vez que la formación del producto de filtración y tiempos de secado se completan de manera exacta, el vacío se apaga y el producto de filtración se retira del medio de filtración de hoja de filtro. Al obtener los pesos
en húmedo y secado en horno (4 horas a 100 grados centígrados) del producto de filtración producido, se puede determinar el porcentaje de humedad de producto de filtración y el peso en seco de la producción de filtro. Los resultados y tratamientos, si los hay, se registran por la prueba de hoja de filtro individual. (i) Auxiliar de desagüe y auxiliar de proceso pueden añadirse con base en la muestra restante que esté siendo agitada. La adición se logra con el uso de jeringas y una cantidad medida con base en el volumen, densidad y gravedad específica de la muestra de 5 litros para lograr una dosis precisa ((libras por tonelada grande ("#/IT") son unidades típicas en las pulpas de minerales) . Una nueva prueba de hoja de filtro se lleva a cabo usando consistentemente el mismo procedimiento. Las diferencias en producción de producto de filtración y humedad de las pruebas de hoja de filtro individuales puede entonces compararse con los resultados de muestras no tratados para obtener las mejoras relativas en productividad de producto de filtración y humedad del producto de filtración (entre más seco mejor) . Generalmente, en los resultados mostrados en las tablas 1 a 5, el agente tensioactivo no iónico (auxiliar de desagüe) se añadió inicialmente al concentrado de pulpa mineral acuoso seguido por (secuencialmente) la adición del polímero catiónico (auxiliar de proceso) al concentrado de pulpa
mineral acuoso tratado con agente tensioactivo no iónico. Los solicitantes han logrado resultados similares a los mostrados en las tablas 1 a 5 cuando se varía el orden de adición, por ejemplo, pero no limitado a, cuando el auxiliar de proceso se añade inicialmente al concentrado de pulpa mineral acuoso seguido por la adición del auxiliar de desagüe, o cuando el auxiliar de desagüe y el auxiliar de proceso se mezclan primero juntos y luego se agregan como una mezcla al concentrado de pulpa mineral acuoso. Así, se entenderá por las personas capacitadas en la técnica que el orden y los puntos físicos de adición del auxiliar de desagüe y el auxiliar de proceso al concentrado de pulpa mineral acuoso no tratado no fue crucial para lograr los resultados sinérgicos de la invención de los solicitantes. (j) Los ciclos pueden repetirse tan comúnmente como se requiera para probar muchas dosis/combinaciones de auxiliares de filtración y auxiliares de proceso. Una comparación continua de los resultados no tratados asegura una precisión de prueba. Como se muestra en las tablas 1 a 4, la Pulpa de
Hierro I se obtuvo de Minnesota las instalaciones de procesamiento de minerales Mesabi Iron Ore Range, y comprendía un hierro mineral de una composición de magnetita. La Pulpa de Hierro III mostrada en las tablas 2 y 5 se obtuvo de una instalación de procesamiento de minerales 1 Michigan
Negaunee Iron Ore Range, y comprendía un mineral de una composición de magnetita. La Pulpa de Hierro II mostrada en la tabla 3 se obtuvo de la instalación de procesamiento de minerales 2 Michigan Negaunee Iron Ore Range, y comprendía un hierro mineral de una composición de magnetita.
Tabla 1 Efectos de auxiliar de desagüe y auxiliar de proceso en la producción de producto de filtración y humedad del producto de filtración
Pulpa de Hierro I
Ubicación: Instalación de Procesamiento de Minerales-Minnesota Mesabi Iron Ore Range
Auxiliar de Auxiliar de % de desagüe proceso Humedad NINGUNO * NINGUNO NINGUNO NINGUNO 100 0 10.84 0 A 0.1 101 1 9.93 8.4 A PA V 0.) 0.005 104.42 4.4 9.45 12.8 A PA V 0. ) 0.02 1 18.55 18.6 9.64 1 1.1 A PA V 0.1 0.05 120.88 20.9 9.87 8.9
NINGUNO ? NINGUNO NINGUNO NINGUNO 100 0 10.84 0 A PA VI 0.1 0.005 108J5 8.4 10-32 4.8 A PA VI 0.1 0.02 1 10.07 10.1 10.42 3.9 A PA VI 0.1 0.05 1 17.51 17.5 10 3 5.6 A PA VI 0.1 0.1 1 18.73 18.7 10.51 3 NINGUNO » NINGUNO NINGUNO NINGUNO 100 0 I0.B4 0 A PA 1 0.1 0.02 102.03 2 10.1 7 6.2 A PA i 0.1 0.05 1 10.63 10.6 10.04 7.4 A PA ¡ 0.1 0.1 126.35 26.4 10.25 5.4
3
NINGUNO * NINGUNO NINGUNO NINGUNO 100 0 10.84 0
A PA VIII 0.1 0.02 100 0 10.2 5.9
A PA vni 0.1 0.05 1 1 1.67 1 1.7 10.07 7.1
A PA VIH 0. ) 0.1 123.46 23.5 10.5 3.1
NINGUNO * NINGUNO NINGUNO NINGUNO 100 0 10.84 0
A PA 111 0.1 0.005 103.87 3.9 10.34 4.6
A PA 111 0.1 0.02 1 17.26 17.3 10.07 7.1
A PA III 0.1 0.05 140.29 40.3 10.37 4.3
A PA I1I 0.1 0.1 175.92 75.9 10.46 3.5
NINGUNO · NINGUNO INGUNO NINGUNO 100 0 10.84 0
A PA IX 0.1 0.QO5 , ' 1 12.16 12.2 9.65 1 1
A PA IX 0.1 . 0?2 123.28 23.3 9.92 8.5
A PA IX 0.1 0.05 139.19 39.2 9.61 1 1 -3
A PA IX 0.1 0.1 1 75.61 75.6 10 7.7
NINGUNO * NINGUNO NINGUNO NINGUNO 100 0 10.84 0
A PA Vil 0.1 0.005 1 17.1 17.1 9.69 10.6
A PA Vi l 0.1 0.02 129.19 29.2 9.83 9.3
A PA Vil 0.1 0.05 151.84 51.8 9.45 12.8
A PA Vil 0.1 0.1 1 74.43 74.4 9.71 10.4
NINGUNO · NINGUNO NINGUNO NINGUNO 100 0 10.84 0
A PA II 0.1 0.02 104.24 4.2 10. 1 2.1
A PA II 0.1 0.05 1 19.39 19.4 9.86 9
A PA 1I 0.1 0.1 163.59 63.6 9.96 8.1
* NINGUNO: es el promedio de todas las muestras sin auxiliar de proceso o auxiliar de desagüe
Tabla 2 Efectos del axixiliar de desagüe y varios auxiliares de proceso en la producción de productos de filtración y humedad del producto de filtración
Pulpa de Hierro III
Ubicación: nstalación de Procesamiento de Minerales 1-Michigan Negaunee Iron Ore Range
DWA % de
Auxiliar de Auxiliar de PA % de H disminución desagüe proceso (Humedad) de H ninguno ninguno ninguno ninguno 100 I3.S A ninguno D.) ninguno IO0J 0J 12 11.1 A PA 1 0.1 0.04 105.2 5.2 12.5 7.4 ninguno ninguno ninguno ninguno 100 13-2 A ninguno 0.2 ninguno 98.4 -1.5 10.9 17.4 A PA 1 0.2 0.03 97.Í 2.4 10.9 17.4 A PA I 02 0.06 100.Í 0.6 1 15.2
A PA VI OJ 0.16 100.4 0.4 10.8 17.6 ninguno ninguno ninguno ninguno 100 12.» C ninguno 0.1 ninguno $3.9 -Í.J 12.1 6? C PA III 0.1 0.0<t 104.6 4.6 1 3 4.7 c PA III 0.1 0.08 123.2 23.2 12.» 0
Tabla 3 Efectos del auxiliar de desagüe y varios auxiliares de proceso en la producción de productos de filtración y humedad del producto de filtración
Pulpa de Hierro II
Ubicación: Instalación de Procesamiento de Minerales 2-Michigan Negaunee Iron Ore Range
Auxiliar de Auxiliar de desagüe proceso NINGUNO NINGUNO NINGUNO NINGUNO 100 0 12.2 0 A NINGUNO 0.25 NINGUNO 89 -11 9.9 19 A PA VII 0.25 0.4 119 19 10 IB A PA VII 0.25 0.5 135 35 10.2 16
Tabla 4 Efectos de auxiliar de desagüe y auxiliar de proceso en la producción de productos de filtración y humedad de productos de filtración
Pulpa de Hierro I
Ubicación: Instalación de Procesamiento de Minerales-Minnesota Mesabi Iron Ore Range
Auxiliar de Auxiliar de desagüe proceso NINGUNO NINGUNO NINGUNO NINGUNO 100 0 10.3 0 B INGUNO 0.5 NINGUNO 92 •B 7.4 28 B PA VII 0.2 0.B 146 46 6.9 4 B PA II 0.5 1 117 17 7.8 23 B PA VII 0.5 1.5 170 70 B.44 B B PA VII 0.5 2 1 0 70 8.45 18
Tabla 5 Efectos de auxiliar de desagüe y auxiliar de proceso en la producción de productos de filtración y humedad de productos de filtración
Pulpa de Hierro III
Ubicación: Instalación de Procesamiento de Minerales 1-Michigan Negaunee Iron Ore Range
Los datos mostrados en las tablas 1 a 5 demuestran que el proceso de la presente invención que emplea un agente tensioactivo no iónico (auxiliar de desagüe) en conjunto con
un polímero catiónico (auxiliar de proceso) reduce sinérgicamente los contenidos de agua residuales de productos de filtración e incrementa la producción de sólidos de 9% a más de 50% en comparación con el uso del agente tensioactivo no iónico (auxiliar de desagüe) por sí solo. Los solicitantes proporcionan los siguientes ejemplos proféticos en el proceso de esta invención usando versiones de metacrilato de polímero catiónico PA II o polímero catiónico PA III, en conjunto con el auxiliar de desagüe DWA A, como el mencionado arriba. Los solicitantes creen que el incremento en el porcentaje de producción seria de alrededor de 110% a aproximadamente 150% y que el porcentaje de humedad sería de alrededor de 10% a 10.5%. La figura 1 muestra la humedad contra la producción que puede lograrse usando el proceso y composiciones de la presente invención. Como se muestra en la figura 1, el proceso y composiciones de la presente invención (identificados por los diamantes y círculos en la figura 1) proporcionan resultados sinérgicos al incrementar la producción porcentual del producto de filtración (eje y de la figura 1) mientras reducen el porcentaje de humedad del producto de filtración resultante (eje x de la figura 1) contra ningún tratamiento (identificado por el triángulo de la figura 1) , o con el uso de un agente tensioactivo no iónico (auxiliar de desagüe DWA A) solo. Se conoce por las
personas capacitadas en la técnica que, generalmente, añadir un polímero catiónico solo a un concentrado de pulpa mineral incrementará el porcentaje de humedad en el producto de filtración resultante. De esta manera, se apreciará por las personas capacitadas en la técnica que los resultados sinérgicos obtenidos por la presente invención van mucho más allá de los resultados que pueden lograrse con cualquiera de las químicas previamente conocidas . Aunque las modalidades particulares de la presente invención han sido descritas por motivos de ilustración, será evidente para aquellas personas capacitadas en la técnica que pueden hacerse numerosas variaciones y detalles de la presente invención sin alejarse de la presente invención como la definida en las reivindicaciones anexas. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.
Claims (50)
1. Un proceso para el desagüe de un concentrado de pulpa mineral y para incrementar la producción del producto de filtración resultante, caracterizado porque consiste esencialmente en: mezclar un concentrado de pulpa mineral acuoso con una cantidad efectiva de un agente tensioactivo no iónico y una cantidad efectiva de un polímero cationico para formar un concentrado de pulpa mineral acuoso tratado con agente tensioactivo no iónico y polímero cationico, y someter el concentrado de pulpa mineral acuoso tratado con agente tensioactivo no iónico y polímero cationico a un proceso de remoción de agua líquida para desaguar la pulpa mineral acuosa tratada y para incrementar la producción de un producto de filtración resultante de la pulpa mineral desaguada .
2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cantidad efectiva del agente tensioactivo no iónico es de aproximadamente 0.0022 kilogramos a aproximadamente 1.36 kilogramos, inclusive, por una tonelada grande del concentrado de pulpa mineral acuoso sobre una base de peso de minerales en seco .
3. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cantidad efectiva del polímero catiónico es de alrededor de 0.000907 kilogramos a aproximadamente 1.36 kilogramos, inclusive, por una tonelada grande del concentrado de pulpa mineral sobre una base de peso de minerales en seco.
4. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente tensioactivo no iónico es un alcohol alquil etoxilado que tiene la fórmula química R- (OCH2CH2)xOH en donde x es un entero de alrededor de 1 a 15, inclusive, R es un radical alifático lineal o ramificado que contiene alrededor de 6 a aproximadamente 24 átomos de carbono, inclusive, en la porción alquilo, y que tiene un número de equilibrio hidrofóbico-lipofílico de alrededor de 1 aproximadamente 15, inclusive.
5. El proceso de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el alcohol alquil etoxilado comprende un grupo R que tiene alrededor de 6 a 24 átomos de carbono, inclusive, y es uno de un alcohol etoxilado primario lineal, un alcohol etoxilado primario ramificado o un alcohol etoxilado secundario.
6. El proceso de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el grupo R tiene alrededor de 11 a aproximadamente 16 átomos de carbono, inclusive.
7. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero catiónico se deriva de al menos un monómero catiónico que comprende un monómero de dialildialquil amonio cuaternario, un monómero de acrilamida catiónico, un derivado cuaternizado de un acrilato o metacrilato, sales de los mismos y combinaciones de los mismos .
8. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero catiónico es un copolímero que se deriva de un monómero catiónico que es un monómero de dialildialquil amonio cuaternario y una acrilamida.
9. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero catiónico es un copolímero se deriva de un monómero catiónico que es cloruro de acriloiloxietiltrimetil amonio y una acrilamida.
10. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero catiónico es cloruro de polidialildimetil amonio.
11. El proceso de conformidad con la reivindicación I, caracterizado porque el polímero catiónico es un polímero de condensación de Mannich.
12. El proceso de conformidad con la reivindicación II, caracterizado porque el polímero de condensación de Mannich comprende acrilamida, dimetilamina o dietilamina, y formaldehído .
13. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye formar primero una mezcla del agente tensioactivo no iónico y el polímero catiónico, y luego añadir una cantidad efectiva de la mezcla al concentrado de pulpa mineral acuoso .
14. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye mezclar simultáneamente el agente tensioactivo no iónico y el polímero catiónico en el concentrado de pulpa mineral acuoso.
15. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye mezclar secuencialmente el agente tensioactivo no iónico y el polímero catiónico en el concentrado de pulpa mineral acuoso.
16. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero catiónico se deriva de al menos un monómero catiónico que se selecciona del grupo que consiste en cloruro de acriloiloxietiltrimetil amonio, metosulfato de acriloiloxietiltrimetil amonio, poliacrilamida aminometilada, cloruro de metacrilamidopropiltrimetil amonio, cloruro de acrilamidopropiltrimetil amonio, cloruro de metacriloiloxietiltrimetil amonio, metosulfato de rnetacriloiloxietiltrimetil amonio, cloruro de dialildimetil amonio, cloruro de dialildietil amonio, bromuro de dialildimetilamonio y bromuro de dialildietil amonio.
17. Una composición de concentrado de pulpa de minerales, caracterizada porque consiste esencialmente en: un concentrado de pulpa mineral acuoso; un agente tensioactivo no iónico y un polímero catiónico.
18. El concentrado de pulpa de minerales de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el agente tensioactivo no iónico es un alcohol alquil etoxilado que tiene la fórmula química R- (OCH2CH2) X0H en donde x es un entero de alrededor de 1 a 15, inclusive, R es un radical alifático lineal o ramificado que comprende alrededor de 6 a aproximadamente 24 átomos de carbono, inclusive, en la porción alquilo, y que tiene un número de equilibrio hidrofóbico-lipofílico de alrededor de 1 aproximadamente 15, inclusive.
19. El concentrado de pulpa de minerales de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el alcohol alquil etoxilado comprende un grupo R que tiene alrededor de 6 a 24 átomos de carbono, inclusive, y es uno de un alcohol etoxilado primario lineal, un alcohol etoxilado primario ramificado o un alcohol etoxilado secundario.
20. El concentrado de pulpa de minerales de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el grupo R tiene alrededor de 11 a aproximadamente 16 átomos de carbono, inclusive.
21. El concentrado de pulpa de minerales de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el polímero cationico se deriva de al menos un monómero cationico que comprende un monómero de dialildialquil amonio cuaternario, un monómero de acrilamida cationico, un derivado cuaternizado de un acrilato o metacrilato, sales de los mismos y combinaciones de los mismos .
22. El concentrado de pulpa de minerales de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el polímero cationico es un copolímero que se deriva de un monómero cationico que es un monómero de dialildialquil amonio cuaternario y una acrilamida.
23. El concentrado de pulpa de minerales de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el polímero cationico es un copolímero se deriva de un monómero cationico que es cloruro de acriloiloxietiltrimetil amonio y una acrilamida.
24. El concentrado de pulpa de minerales de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el polímero cationico es cloruro de polidialildimetil amonio.
25. El concentrado de pulpa de minerales de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el polímero cationico es un polímero de condensación de Mannich.
26. El concentrado de pulpa de minerales de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el polímero de condensación de Mannich comprende acrilamida, dimetilamina o dietilamina, y formaldehido .
27. El concentrado de pulpa de minerales de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el polímero catiónico se deriva de al menos un monómero catiónico que se selecciona del grupo que consiste en cloruro de acriloiloxietiltrimetil amonio, metosulfato de acriloiloxietiltrimetil amonio, poliacrilamida aminometilada, cloruro de metacrilamidopropiltrimetil amonio, cloruro de acrilamidopropiltrimetil amonio, cloruro de metacriloiloxietiltrimetil amonio, metosulfato de metacriloiloxietiltrimetil amonio, cloruro de dialildimetil amonio, cloruro de dialildietil amonio, bromuro de dialildimetilamonio y bromuro de dialildietil amonio.
28. Un producto de filtración de concentrado de minerales, caracterizado porque consiste esencialmente en: un concentrado de minerales sustancialmente desaguado; un agente tensioactivo no iónico y un polímero catiónico.
29. El producto de filtración de concentrado de minerales de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el agente tensioactivo no iónico es un alcohol alquil etoxilado que tiene la fórmula química R-(OCH?CH2)zOH en donde x es un entero de alrededor de 1 a 15, inclusive, R es un radical alifático lineal o ramificado que comprende alrededor de 6 a aproximadamente 24 átomos de carbono, inclusive, en la porción alquilo, y que tiene un número de equilibrio hidrofóbico-lipofílico de alrededor de 1 aproximadamente 15, inclusive.
30. El producto de filtración de concentrado de minerales de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque el alcohol alquil etoxilado comprende un grupo R que tiene alrededor de 6 a 24 átomos de carbono, inclusive, y es uno de un alcohol etoxilado primario lineal, un alcohol etoxilado primario ramificado o un alcohol etoxilado secundario.
31. El producto de filtración de concentrado de minerales de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque el grupo R tiene alrededor de 11 a aproximadamente 16 átomos de carbono, inclusive.
32. El producto de filtración de concentrado de minerales de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el polímero catiónico se deriva de al menos un monómero catiónico que comprende un monómero de dialildialquil amonio cuaternario, un monómero de acrilamida catiónico, un derivado cuaternizado de un acrilato o metacrilato, sales de los mismos y combinaciones de los mismos .
33. El producto de filtración de concentrado de minerales de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el polímero catiónico es un copolímero que se deriva de un monómero catiónicp que es un monómero de dialildialquil amonio cuaternario y una acrilamida.
34. El producto de filtración de concentrado de minerales de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el polímero catiónico es un copolímero se deriva de un monómero catiónico que es cloruro de acriloiloxietiltrimetil amonio y una acrilamida.
35. El producto de filtración de concentrado de minerales de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el polímero catiónico es cloruro de polidialildimetil amonio.
36. El producto de filtración de concentrado de minerales de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el polímero catiónico se deriva de al menos un monómero catiónico que se selecciona del grupo que consiste en cloruro de acriloiloxietiltrimetil amonio, metosulfato de acriloiloxietiltrimetil amonio, poliacrilamida aminometilada, cloruro de metacrilamidopropiltrimetil amonio, cloruro de acrilamidopropiltrimetil amonio, cloruro de metacriloiloxietiltrimetil amonio, metosulfato de metacriloiloxietiltrimetil amonio, cloruro de dialildimetil amonio, cloruro de dialildietil amonio, bromuro de dialildimetilamonio y bromuro de dialildietil amonio.
37. El producto de filtración de concentrado de minerales de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el polímero catiónico es un polímero de condensación de Mannich.
38. El producto de filtración de concentrado de minerales de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque el polímero de condensación de Mannich comprende acrilamida, dimetilamina o dietilamina, y formaldehído .
39. El proceso de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el agente tensioactivo no iónico es una mezcla del alcohol etoxilado y otro alcohol.
40. El proceso de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque el otro alcohol comprende alrededor de un átomo de carbono a aproximadamente 18 átomos de carbono, inclusive, y es uno de un alcohol primario o secundario y es ya sea lineal o ramificado.
41. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente tensioactivo no iónico es una amina etoxilada que tiene la fórmula química R-N-((CH2 CH20)x-H)2 en donde x es un entero de alrededor de 1 a aproximadamente 15, inclusive, y R es un radical alifático lineal o ramificado que comprende alrededor de 6 a aproximadamente 24 átomos de carbono, inclusive, en la porción alquilo .
42. El proceso de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el agente tensioactivo no iónico es una mezcla de una amina etoxilada que tiene la fórmula química R-N- ( (CH2 CH20) ?-?) 2 en donde x es un entero de alrededor de 1 a aproximadamente 15, inclusive, y R es un radical alifático lineal o ramificado que comprende alrededor de 6 a aproximadamente 24 átomos de carbono, inclusive, en la porción alquilo, y el alcohol alquil etoxilado.
43. La composición de concentrado de pulpa de minerales de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada porque el agente tensioactivo no iónico es una mezcla del alcohol etoxilado y otro alcohol.
44. La composición de concentrado de pulpa de minerales de conformidad con la reivindicación 43 , caracterizada porque el otro alcohol comprende alrededor de un átomo de carbono a aproximadamente 18 átomos de carbono, inclusive, y es uno de un alcohol primario o secundario y es ya sea lineal o ramificado.
45. La composición de concentrado de pulpa de minerales de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque el agente tensioactivo no iónico es una amina etoxilada que tiene la fórmula química R-N- ( (CH2 CH20)x-H)2 en donde x es un entero de alrededor de 1 a aproximadamente 15, inclusive, y R es un radical alifático lineal o ramificado que comprende alrededor de 6 a aproximadamente 24 átomos de carbono, inclusive, en la porción alquilo.
46. La composición de concentrado de pulpa de minerales de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada porque el agente tensioactivo no iónico es una mezcla de una amina etoxilada que tiene la fórmula química R-N- ( (CH2 CH20)x-H)2 en donde x es un entero de alrededor de 1 a aproximadamente 15, inclusive, y R es un radical alifático lineal o ramificado que comprende alrededor de 6 a aproximadamente 24 átomos de carbono, inclusive, en la porción alquilo, y el alcohol alquil etoxilado.
47. El producto de filtración de concentrado de minerales de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque el agente tensioactivo no iónico es una mezcla del alcohol etoxilado y otro alcohol.
48. El producto de filtración de concentrado de minerales de conformidad con la reivindicación 47, caracterizado porque el otro alcohol comprende alrededor de un átomo de carbono a aproximadamente 18 átomos de carbono, inclusive, y es uno de un alcohol primario o secundario y es ya sea lineal o ramificado.
49. El producto de filtración de concentrado de minerales de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el agente tensioactivo no iónico es una amina etoxilada que tiene la fórmula química R-N- ( (CH2 CH20)x-H)2 en donde x es un entero de alrededor de 1 a aproximadamente 15, inclusive, y R es un radical alifático lineal o ramificado que comprende alrededor de 6 a aproximadamente 24 átomos de carbono, inclusive, en la porción alquilo.
50. El producto de filtración de concentrado de minerales de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque el agente tensioactivo no iónico es una mezcla de una amina etoxilada que tiene la fórmula química R-N-((CH2 CH20)x-H)2 en donde x es un entero de alrededor de 1 a aproximadamente 15, inclusive, y R es un radical alifático lineal o ramificado que comprende alrededor de 6 a aproximadamente 24 átomos de carbono, inclusive, en la porción alquilo, y el alcohol alquil etoxilado.
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