ES2908075T3 - Esferas sintéticas con superficie hidrófoba - Google Patents

Esferas sintéticas con superficie hidrófoba

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ES2908075T3 ES12788746T ES12788746T ES2908075T3 ES 2908075 T3 ES2908075 T3 ES 2908075T3 ES 12788746 T ES12788746 T ES 12788746T ES 12788746 T ES12788746 T ES 12788746T ES 2908075 T3 ES2908075 T3 ES 2908075T3
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Abstract

Uso de una esfera sintética para separar partículas minerales de material no deseado en una mezcla, comprendiendo dicha esfera sintética: un cuerpo en fase sólida que comprende una superficie; y un material sintético dispuesto en al menos una parte de la superficie, comprendiendo el material sintético una pluralidad de moléculas configuradas para conseguir que al menos la parte de la superficie sea hidrofóbica, y también las moléculas están configuradas para atraer hacia la superficie partículas hidrofóbicas sólidas que tienen partículas minerales contenidas en una mezcla acuosa, las partículas minerales que tienen un elemento hidrofóbico adherido a ellas, caracterizado en que el cuerpo en fase sólida comprende - una parte exterior de vidrio para proporcionar la superficie, y allí en eso el material sintético es un polisiloxano, o - una parte exterior de cerámica para proporcionar la superficie, y allí en eso el material sintético es un fluoroalquilsilano.

Description

DESCRIPCIÓN
Esferas sintéticas con superficie hidrófoba
Antecedentes de la invención
1. Campo técnico
Esta invención se refiere en general a un método y uso para separar partículas minerales de material no deseado en una mezcla, como por ejemplo en una suspensión [lechada] de pulpa.
2. Antecedentes de la invención
En muchos procesos industriales, la flotación se usa para separar el material con valor o deseado del material no deseado. A modo de ejemplo, en este proceso se coloca una mezcla de agua, material con valor, material no deseado, sustancias químicas y aire en una celda de flotación. Las sustancias químicas se utilizan para hacer que el material deseado sea hidrófobo y el aire se utiliza para llevar el material a la superficie de la celda de flotación. Cuando el material hidrófobo y las burbujas de aire chocan, se unen [adhieren] entre sí. La burbuja sube a la superficie llevando consigo el material deseado. La burbuja sube a la superficie llevando consigo el material deseado. El rendimiento de la celda de flotación depende del flujo del área del área superficial de la burbuja en la zona de recogida de la celda. El flujo del área superficial de la burbuja depende del tamaño de las burbujas y de la velocidad de inyección de aire. El control del flujo del área superficial de las burbujas de aire y la distribución del tamaño de las burbujas de aire ha sido tradicionalmente muy difícil. Este es un problema de control multivariable y no existen mecanismos fiables de retroalimentación en tiempo real para usarse para el control.
El documento WO 02/066168 A1 hace referencia a proporcionar un colector para suspensión mineral que comprende un material sólido en partículas que tiene una superficie provista de grupos funcionales de hidroxamato. El material particulado sólido es magnético, flotante en líquido acuoso o magnético y flotante. Más particularmente, la superficie se trata con silano o siloxano organofuncional y un monómero que tiene grupos funcionales capaces de reaccionar con hidroxilamina para formar un grupo hidroxamato.
El documento US 3224 582 A se ocupa de la flotación de espuma para el beneficiado de la arcilla de caolín. La arcilla de caolín en agua se mezcla con partículas colectoras accesorias para ayudar a la flotación de la arcilla de caolín finamente dividida. A continuación, la mezcla se somete a flotación por espuma en la que se introduce aire para proporcionar una superficie de columna de burbujas con grados controlables de olefilia. Estas partículas colectoras accesorias están compuestas por polímeros sólidos no céreos como polietilenos, polipropilenos, poliestirenos, PVC, poliacrilatos, polimetacrilatos, poliamidas, polimetileno poliésteres y fenol poliésteres en presencia de aceites minerales.
En el documento de Jorge Rubio et al: "The process of separation of fine mineral particles by flotation with hydrophobic polymeric carrier", INTERNATIONAL JOURNAL OF MINERAL PROCESSING, [“El proceso de separación de partículas minerales finas por flotación con portador polimérico hidrofóbico”, REVISTA INTERNACIONAL DE PROCESAMIENTO DE MINERALES], vol. 37, núm. 1-2, 1 de enero de 1993 (1993-01-01), páginas 109-122 se refiere a un proceso basado en la unión de partículas minerales a la superficie de partículas portadoras poliméricas a través de interacciones hidrofóbicas. El soporte es polipropileno tratado con ácido oleico emulsionado (ácido graso).
Ácido oleico: CHa(CH2 ^CH = CH(CH2 )7 COOH
El documento US 2009/206040 A1 se ocupa de eliminar partículas finamente dispersas de un fluido, usando una partícula funcionalizada mediante la unión de al menos un grupo activador o un grupo funcional de amina para modificar la partícula, de modo que la partícula modificada se acompleje con la materia particulada para formar un complejo removible. Preferiblemente, la materia en partículas se ha complejado con un agente de anclaje. El material activador es un polímero. Se pueden usar polímeros o floculantes para la activación, y se pueden usar isociano y epoxi silanos como agentes de acoplamiento para reaccionar con la poliamina. Las "partículas finas activadas" se pueden unir a las partículas de anclaje mediante anclaje.
El documento US 2008/290029 A1 se ocupa de la eliminación de materia orgánica y/o microcontaminantes del agua mediante el uso de un producto modificado de origen natural como la goma vegetal, el almidón.
El documento WO 83/01397 A1 se ocupa del uso de partículas magnéticas (magnetita, hematita, ferritas, hierro, níquel, cobalto y sus aleaciones) funcionalizadas con alquilsilano o alquilsiloxano (en lugar de burbujas de aire) para atraer partículas minerales activadas con solución activadora de superficie (etilxantato de sodio) para formar partículas adheridas, de modo que las partículas adheridas puedan separarse de la ganga por medios magnéticos. Existen la necesidad en la industria de proporcionar una mejor manera de separar el material con valor del material no deseado, por ejemplo, incluso en una celda de flotación de este tipo, para eliminar los problemas asociados con el uso de burbujas de aire en un proceso de separación de este tipo.
Sumario de la invención
El objeto de esta invención es el uso de una esfera sintética según la reivindicación 1 y un método según la reivindicación 8.
Las realizaciones de esta invención se reivindican en las respectivas reivindicaciones dependientes.
La presente descripción proporciona técnicas de separación de minerales utilizando esferas o burbujas de polímero con tamaño, densidad o propiedades magnéticas controladas. De acuerdo con la presente invención, la superficie de las esferas se funcionaliza para que sea hidrófoba para proporcionar una unión entre la superficie y una partícula mineral que sea hidrófoba (de acuerdo con la combinación de materiales expuesta en las reivindicaciones adjuntas). La alternativa en la que la superficie solo se funcionaliza para que sea hidrofóbica a través de la asociación con una o más moléculas colectoras no cae dentro del alcance de la protección. El término "unión", cuando se usa en relación con dos artículos hidrófobos, como la superficie de las esferas sintéticas y la partícula mineral, pretende referirse a la situación en la que dos productos hidrófobos se juntan en una solución acuosa para reducir el área de superficie de la parte hidrófoba expuesta. Este nuevo estado se encuentra en un estado de menor energía que cuando los dos artículos se separan dentro de la solución acuosa. La acción del efecto hidrofóbico se origina en la ruptura de enlaces de hidrógeno altamente dinámicos entre moléculas de agua líquida, por ejemplo, por el soluto no polar. Una cadena de hidrocarburo o una región no polar similar o una molécula grande es incapaz de formar enlaces de hidrógeno con el agua, y la introducción en el agua de una superficie sin enlaces de hidrógeno de este tipo provoca la interrupción de la red de enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua. Los enlaces de hidrógeno se reorientan tangencialmente hacia dicha superficie para minimizar la interrupción de la red 3D de moléculas de agua unidas por hidrógeno, lo que conduce a una "jaula" de agua estructurada alrededor de la superficie no polar. Las moléculas de agua que forman la "jaula" (o capa de solvatación) tienen movilidades restringidas. Además, tal y como se usa en el presente documento, se puede decir que el efecto hidrofóbico hace que dos productos hidrofóbicos se "atraigan" y/o "fijen" entre sí. Las esferas que tienen una superficie hidrófoba se denominan en el presente documento esferas sintéticas. El término "polímero" en esta descripción significa una molécula grande formada por muchas unidades de la misma o similar estructura unidas entre sí. Además, el polímero puede ser naturalmente hidrofóbico o funcionalizado para que sea hidrofóbico.
En la descripción, los términos "esferas o burbujas de polímero" y "esferas o burbujas sintéticas" se usan indistintamente. Algunos polímeros que tienen una cadena hidrocarbonada larga o un esqueleto de silicio-oxígeno, por ejemplo, tienden a ser hidrofóbicos. Los polímeros hidrofóbicos incluyen, entre otros, poliestireno, poli(d,llactida), poli(dimetilsiloxano), polipropileno, poliacrílico, polietileno, etc. La partícula mineral o el material con valor asociado con una o más moléculas colectoras anfifílicas es denominada partícula mineral humedecida. Cuando la suspensión de pulpa contiene una pluralidad de colectores o moléculas colectoras, algunas de las partículas minerales se convertirán en partículas minerales humedecida si los colectores están unidos a partículas minerales, de esta forma haciendo hidrofóbica la superficie de las partículas minerales. Los xantatos se pueden usar en la suspensión de pulpa como colectores. De acuerdo con una primera realización de la invención, las esferas están hechas de vidrio recubierto con polisiloxanatos para que las esferas se vuelvan hidrofóbicas. Las esferas pueden estar hechas de metal para que sean recubiertas con copolímero alquídico de silicona (que no cae dentro del alcance de la presente invención), por ejemplo, para conseguir que las esferas sean hidrofóbicas. De acuerdo con una segunda realización de la invención, las esferas están hechas de cerámica recubierta con fluoroalquilsilano, para conseguir que las esferas sean hidrófobas. Las esferas pueden estar hechas de polímeros hidrófobos (que no entran en el ámbito de protección), como poliestireno y polipropileno para proporcionar una superficie hidrófoba. Las esferas pueden estar hechas de un polímero (no según la invención) que está funcionalizado para ser hidrofóbico, al menos en su superficie, o en toda la estructura del polímero.
El aparato, de acuerdo con la presente descripción, el aparato utilizado tiene la forma de una esfera sintética que presenta un cuerpo en fase sólida que comprende una superficie; y un material sintético provisto en la superficie, el material sintético comprende una pluralidad de moléculas configuradas para conseguir que la superficie sea hidrofóbica, y las moléculas también están configuradas para atraer a la superficie partículas sólidas hidrofóbicas que tienen partículas minerales con elementos hidrofóbicos unidos a ellas contenidas en una mezcla acuoso, por lo que las combinaciones de materiales mencionadas en la reivindicación 1 entran en el ámbito de protección. Los ejemplos a continuación forman parte de la divulgación, sin embargo, no todos los materiales están cubiertos por las reivindicaciones adjuntas.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente descripción, el material sintético puede incluir un derivado de siloxano, o polisiloxanatos, o polidimetilsiloxanos terminados en hidroxilo.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente divulgación, el cuerpo en fase sólida puede incluir una parte exterior hecha de alguna combinación de vidrio, metal o polímero para proporcionar la superficie.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente divulgación, el material sintético seleccionado de un grupo que consiste en poliestireno, poli(d,l-lactida), poli(dimetilsiloxano), polipropileno, poliacrílico, polietileno, polisiloxanatos de etil hidroxietil celulosa hidrofóbicamente modificados, alquilsilano y fluoroalquilsilano.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente divulgación (que no entran dentro del alcance de la protección), el cuerpo de fase sólida puede configurarse para ser magnético o paramagnético, ferri o ferromagnético. De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, la esfera sintética se puede configurar para que tenga una densidad diferente a la de la mezcla acuosa para que flote o se hunda en ella.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, la esfera sintética se puede configurar para que tenga sustancialmente la misma densidad que la mezcla acuosa para que no flote ni se hunda en ella.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, la superficie puede incluir estructuras físicas configuradas para atrapar las partículas minerales, por ejemplo, como ranuras o abolladuras, o configuradas como estructuras similares a los cabellos.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, si las partículas minerales tienen un tamaño máximo, entonces el cuerpo en fase sólida puede configurarse con un tamaño de cuerpo mayor que el tamaño máximo.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, si las partículas minerales tienen un tamaño mínimo, entonces el cuerpo en fase sólida puede configurarse con un tamaño de cuerpo menor que el tamaño mínimo.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, las esferas sintéticas pueden configurarse con un tamaño sustancialmente mayor que las partículas minerales, con una o más partículas minerales capaces de unirse a una esfera. De acuerdo además con la invención, las esferas también pueden configurarse para tener flotabilidad positiva para aplicaciones relacionadas con celdas de flotación. De acuerdo con otra realización de la invención, la esfera puede configurarse para tener una flotabilidad neutra o negativa para seleccionar y separar las partículas minerales.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, las esferas sintéticas pueden configurarse con un tamaño sustancialmente más pequeño que las partículas minerales, con una o más esferas capaces de unirse a una partícula mineral. De acuerdo además con la invención, las esferas también pueden configurarse para tener flotabilidad positiva para aplicaciones relacionadas con celdas de flotación. De acuerdo con otra realización de la invención, la esfera puede configurarse para tener una flotabilidad neutra o negativa para seleccionar y separar las partículas minerales.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, las esferas sintéticas pueden configurarse con un tamaño sustancialmente mayor que las partículas minerales, con solo una parte de la superficie de la esfera funcionalizada para atraer y unirse a una o más partículas minerales. De acuerdo además con la invención, las esferas también pueden configurarse para tener flotabilidad positiva para aplicaciones relacionadas con celdas de flotación. De acuerdo con otra realización de la invención, la esfera puede configurarse para tener una flotabilidad neutra o negativa para seleccionar y separar las partículas minerales.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, las esferas sintéticas pueden configurarse con una pluralidad de distribución de tamaño, con algunas sustancialmente más pequeñas que las partículas minerales, algunas sustancialmente del mismo tamaño que las partículas minerales y algunas sustancialmente más grandes que las partículas minerales.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente descripción, las esferas sintéticas pueden configurarse con un tamaño inferior a 100 pm para atraer partículas minerales que tienen un tamaño sustancialmente similar, incluso en aplicaciones relacionadas con celdas de flotación; o las esferas sintéticas pueden configurarse con un tamaño de aproximadamente 100 pm para atraer partículas minerales que tienen un tamaño sustancialmente similar; o las esferas sintéticas pueden configurarse con un tamaño en un rango de aproximadamente 100 a 200 pm para atraer partículas minerales que tienen un tamaño sustancialmente similar; o las esferas sintéticas pueden configurarse con un tamaño de aproximadamente 200 pm para atraer partículas minerales que tienen un tamaño sustancialmente similar; o las esferas sintéticas pueden configurarse con un tamaño en un rango de aproximadamente 1 mm a 10 mm, incluso en aplicaciones relacionadas con un estanque de relaves; o las esferas sintéticas pueden configurarse con un tamaño en un rango de aproximadamente 200 pm a 10 mm, incluso para otros tipos o clases de aplicaciones. El método
De acuerdo con la presente invención, el método puede incluir etapas para recibir una mezcla acuosa en un procesador, comprendiendo la mezcla partículas hidrofóbicas sólidas que tienen partículas minerales con elementos hidrofóbicos unidos a ellas; haciendo que una pluralidad de esferas sintéticas entren en contacto con la mezcla acuosa en el procesador, donde dicha esfera sintética comprende:
un cuerpo en fase sólida que comprende una superficie; y
un material sintético dispuesto en la superficie, comprendiendo el material sintético una pluralidad de moléculas configuradas para conseguir que la superficie sea hidrofóbica, estando configuradas las moléculas para atraer a la superficie las partículas hidrofóbicas sólidas en la mezcla acuosa, donde el cuerpo en fase sólida se define en la reivindicación 8.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, el método puede incluir una o más de las características establecidas en este documento.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, el método puede incluir etapas para disponer una pluralidad de esferas sintéticas para que entren en contacto con una mezcla acuosa que comprende partículas hidrófobas sólidas que tienen partículas minerales con elementos hidrófobos adheridos, comprendiendo dicha esfera sintética: un cuerpo en fase sólida que comprende una superficie y un material sintético dispuesto sobre la superficie, el material sintético comprende una pluralidad de moléculas configuradas para hacer que la superficie sea hidrofóbica, estando también configuradas las moléculas para atraer las partículas sólidas hidrofóbicas a la superficie; permitir que las partículas hidrófobas sólidas se unan a las esferas sintéticas para proporcionar una pluralidad de esferas sintéticas enriquecidas, comprendiendo las esferas sintéticas enriquecidas al menos algunas de las partículas hidrófobas sólidas unidas a la superficie de las esferas sintéticas; y liberar dichas partículas hidrofóbicas sólidas de la superficie de las esferas sintéticas enriquecidas.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, el método puede incluir una etapa de liberación que incluye lavar las esferas sintéticas enriquecidas con agua para eliminar al menos algunas de las partículas hidrofóbicas sólidas de la superficie. Como las esferas sintéticas enriquecidas están en el agua, también se pueden aplicar ondas ultrasónicas a las esferas sintéticas enriquecidas para eliminar las partículas hidrofóbicas sólidas de la superficie.
Según algunas realizaciones de la presente invención, el método puede incluir la eliminación de las esferas sintéticas enriquecidas de la mezcla acuosa.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, el método puede incluir una o más de las características establecidas en este documento.
Una estructura sintética hidrofóbica de acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, el aparato usado en la reivindicación 1 u 8 puede tener la forma de una estructura sintética hidrofóbica que tiene un cuerpo en fase sólida que comprende una superficie; y un material sintético provisto en la superficie, el material sintético comprende una pluralidad de moléculas configuradas para conseguir que la superficie sea hidrofóbica, y la combinación de las moléculas y la superficie están configuradas para atraer y retener partículas hidrofóbicas sólidas que tienen partículas minerales con elementos hidrofóbicos unidos a ellas contenidas en una mezcla acuosa, donde las combinaciones de materiales bajo el alcance de la protección se definen como tales en la reivindicación 1.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, la estructura sintética hidrofóbica puede tomar la forma de alguna combinación de una estructura gruesa, una estructura suave, una estructura similar a un panal, una esfera sólida o una estructura de esfera de dos partes con un núcleo interno y una cubierta exterior, y teniendo la superficie una característica estructural correspondiente basada al menos parcialmente en la configuración de la estructura correspondiente.
El proceso de separación
La presente invención también puede tomar la forma de un aparato para usarse en, o formar parte de, un proceso de separación que se implementará en la técnica de los procesadores de separación, presentando el aparato esferas sintéticas configuradas con un material funcionalizado (combinaciones de materiales según la reivindicación 1) para que sea hidrofóbico para adherirse a un material con valor humedecido en una mezcla para formar esferas sintéticas enriquecidas que tienen el material con valor unido a ellas, y también configuradas para separarse de la mezcla basándose al menos parcialmente en una diferencia en una propiedad física entre el material sintético enriquecido esferas que tienen el material con valor unido a ellas y la mezcla.
El proceso de separación puede implementarse en tecnología de procesador de separación que combina las esferas sintéticas y la mezcla, y que proporciona las esferas sintéticas enriquecidas que tienen el material con valor unido a ellas que se separan de la mezcla en función, al menos en parte, de la diferencia en la propiedad física entre las esferas sintéticas enriquecidas que tienen el material con valor unido a ellas y la mezcla.
Separación basada en el tamaño
El proceso de separación puede implementarse utilizando una separación basada en el tamaño, en la que las esferas sintéticas pueden configurarse para separarse de la mezcla en función, al menos en parte, de la diferencia entre el tamaño de las esferas sintéticas enriquecidas que tienen el material con valor adherido a ellas en relación con el tamaño del material no deseado en la mezcla.
Según algunas realizaciones de la presente invención, los gránulos sintéticos pueden configurarse de manera que el tamaño de los gránulos o esferas sintéticas sea mayor que el tamaño máximo de partícula de mineral triturado en la mezcla, o para que el tamaño de las esferas sintéticas sea menor que un tamaño mínimo de partícula de mineral triturado en la mezcla.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente descripción (que no se incluyen en las reivindicaciones adjuntas), las esferas sintéticas se pueden configurar como esferas de polímero sólido.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente descripción, las esferas sintéticas se pueden configurar con un material central de arena, sílice u otro material adecuado y también configurarse con una encapsulación de polímero, donde solo las combinaciones de materiales citadas en las reivindicaciones 1 u 8 caen dentro del alcance de la protección
Separación basada en el peso
El proceso de separación puede implementarse usando una separación basada en el peso, donde las esferas sintéticas están configuradas para que se separen de la mezcla basándose al menos parcialmente en la diferencia entre el peso de las esferas sintéticas enriquecidas que tienen el material con valor unido a ellas en relación con el peso de material no deseado en la mezcla.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, las esferas sintéticas pueden configurarse de modo que el peso de las esferas sintéticas sea mayor que el peso máximo de partículas de mineral triturado en la mezcla, o de modo que el peso de las esferas sintéticas sea menor que el peso mínimo de la partícula de mineral triturado en la mezcla.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente divulgación (que no caen bajo las reivindicaciones adjuntas), las esferas sintéticas pueden configurarse como esferas de polímero sólido.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente divulgación (que no caen dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas), las esferas o burbujas sintéticas pueden configurarse con un material de núcleo de magnetita o aire y también configurarse con una encapsulación de polímero.
Separación basada en el magnetismo (no incluida en las reivindicaciones adjuntas)
El proceso de separación puede implementarse utilizando una separación magnética, en la que las esferas sintéticas pueden configurarse para separarse de la mezcla en función, al menos en parte, de la diferencia entre el paramagnetismo, el ferri y el ferromagnetismo de las esferas sintéticas enriquecidas que tienen la material con valor adherido al mismo en relación con el para-, ferri, ferro-magnetismo del material no deseado en la mezcla.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente divulgación, las esferas sintéticas pueden configurarse de modo que el para-, ferri-, ferro-magnetismo de las esferas sintéticas sea mayor que el para-, ferri-, ferro-magnetismo de la partícula de mineral triturado no deseada en la mezcla
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente descripción, las esferas sintéticas pueden configurarse con un núcleo ferromagnético o ferrimagnético que se atrae a las superficies paramagnéticas y también puede configurarse con una encapsulación de polímero.
Separación basada en la densidad
El proceso de separación puede implementarse utilizando una separación basada en la densidad, en la que las esferas sintéticas pueden configurarse para separarse de la mezcla en función, al menos en parte, de la diferencia entre la densidad de las v sintéticas enriquecidas que tienen el material con valor unido a ellas y la densidad de la mezcla.
Breve descripción de los dibujos
Con referencia ahora a los dibujos, que no están realizados a escala, según lo anteriormente descrito y otras características y ventajas de la presente invención se comprenderán mejor a partir de la siguiente descripción detallada de realizaciones ilustrativas, tomadas junto con los dibujos adjuntos en los que se muestran elementos similares con la misma numeración:
Las figuras 1 a 6 muestran, respectivamente, esferas basadas en el tamaño, esferas basadas en el peso y esferas basadas en imanes según algunas realizaciones de la presente descripción (las esferas magnéticas no entran dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas), incluidas las figuras 1 y 2 que respectivamente mostrar una esfera sólida basada en el tamaño (que no cae dentro del alcance de la protección) y una esfera basada en el tamaño que tiene un material central y una encapsulación de polímero (las combinaciones de materiales que entran dentro del alcance de la protección se describen en la reivindicación 1).
Las figuras 3 y 4 que muestran respectivamente una esfera de polímero sólido basada en el peso (que no cae dentro del alcance de la protección) y una esfera basada en el peso que tiene un material central y una encapsulación de polímero (las combinaciones de materiales que entran dentro del alcance de la protección se describen en la reivindicación 1), y las figuras 5 y 6 que muestran respectivamente una esfera de base magnética que tiene un núcleo ferro, ferri o paramagnético y una encapsulación de polímero.
La figura 7a muestra una esfera sintética generalizada que puede ser una esfera basada en el tamaño, una esfera de polímero basada en el peso y una esfera magnética (que no entran en el ámbito de protección), que tiene algunas partículas adheridas a la superficie.
La figura 7b ilustra una parte ampliada de la esfera sintética que muestra una partícula mineral humedecida unida a la superficie hidrófoba de la esfera sintética, según algunas realizaciones de la presente invención. La figura 7c ilustra una parte ampliada de la esfera sintética que muestra una partícula hidrófoba unida a la superficie hidrófoba de la esfera sintética, según algunas realizaciones de la presente invención.
La figura 8a ilustra una esfera sintética que tiene un cuerpo hecho de un material sintético, de acuerdo con algunas realizaciones de la presente divulgación (que no cae dentro del alcance de las presentes reivindicaciones).
La figura 8b ilustra una esfera sintética con una cubierta sintética, de acuerdo con algunas realizaciones de la presente divulgación (que no cae dentro del alcance de las presentes reivindicaciones).
La figura 8c ilustra una esfera sintética con un revestimiento sintético, según algunas realizaciones de la presente invención.
La figura 8d ilustra una esfera sintética en forma de bloque poroso, esponja o espuma.
La figura 9a ilustra una esfera sintética que tiene una forma elíptica, según algunas realizaciones de la presente descripción.
La figura 9b ilustra una esfera sintética que tiene una forma cilíndrica, según algunas realizaciones de la presente divulgación (que no cae dentro del alcance de las presentes reivindicaciones).
La figura 9c ilustra una esfera sintética que tiene la forma de un bloque, según algunas realizaciones de la presente divulgación (que no cae dentro del alcance de las presentes reivindicaciones).
La figura 9d ilustra una esfera sintética que tiene una forma irregular, según algunas realizaciones de la presente divulgación.
La figura 10a ilustra la superficie de una esfera sintética con ranuras o varillas, según algunas realizaciones de la presente invención.
La figura 10b ilustra la superficie de una esfera sintética con abolladuras o agujeros, según algunas realizaciones de la presente invención.
La figura 10c ilustra la superficie de una esfera sintética con esferas apiladas, según algunas realizaciones de la presente invención.
La figura 10d ilustra la superficie de una esfera sintética con estructuras físicas similares a cabellos, según algunas realizaciones de la presente invención.
La figura 11 es un diagrama de un sistema, proceso o aparato de flotación según algunas realizaciones de la presente descripción.
La Figura 12 es un diagrama de una celda o columna de flotación que puede usarse en lugar de la celda o columna de flotación que forma parte del sistema, proceso o aparato de flotación mostrado en la figura 11 según algunas realizaciones de la presente descripción.
La figura 13 es un diagrama de un aparato que utiliza flujo a contracorriente para la separación de minerales, según algunas realizaciones de la presente invención.
La figura 14 es un diagrama que muestra que las esferas sintéticas se utilizan para recolectar material con valor en los relaves, según algunas realizaciones de la presente invención.
La figura 15 es un diagrama que muestra la liberación del material con valor de las esferas sintéticas enriquecidas, según algunas realizaciones de la presente invención.
La figura 16 es un diagrama que muestra la liberación del material con valor de las esferas sintéticas enriquecidas en múltiples etapas, según algunas realizaciones de la presente invención.
La figura 17a muestra una esfera sintética generalizada que puede ser una esfera basada en el tamaño, una esfera basada en el peso y una esfera basada en imanes, en la que la superficie de la esfera se funcionaliza para atraer partículas minerales a la superficie, según algunas realizaciones de la presente divulgación (esferas de base magnética que no entran en el ámbito de protección).
La figura 17b ilustra una parte ampliada de la superficie de la esfera sintética que muestra una partícula mineral unida a la superficie funcionalizada de la esfera sintética, según algunas realizaciones de la presente invención.
La figura 18a ilustra una partícula mineral humedecida que se une a varias esferas sintéticas hidrofóbicas mucho más pequeñas al mismo tiempo, según algunas realizaciones de la presente invención.
La figura 18b ilustra una partícula mineral humedecida que se une a varias esferas sintéticas hidrofóbicas ligeramente más grandes al mismo tiempo, según algunas realizaciones de la presente invención.
La figura 19 es un diagrama que muestra las esferas sintéticas, según algunas realizaciones de la presente invención, combinadas con aire para su uso en una celda de flotación.
Las figuras 20a y 20b ilustran algunas realizaciones de la presente descripción (que no caen dentro del alcance de la presente invención) en las que la esfera sintética tiene una parte funcionalizada para tener moléculas colectoras y otra parte funcionalizada para ser hidrofóbica.
Descripción detallada de la invención
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, al menos la superficie de las esferas sintéticas está funcionalizada de modo que la superficie sea hidrófoba.
En química, la hidrofobicidad es la propiedad física de una molécula (conocida como hidrofóbica) que se repele de una masa de agua. Las moléculas hidrófobas tienden a ser apolares y, por lo tanto, prefieren otras moléculas neutras y disolventes no polares. Las moléculas hidrofóbicas en el agua a menudo se agrupan. Según la termodinámica, la materia busca estar en un estado de baja energía y la unión reduce la energía química. El agua está polarizada eléctricamente y es capaz de formar enlaces de hidrógeno internamente, lo que le confiere muchas de sus propiedades físicas únicas. Pero, dado que los hidrófobos no están polarizados eléctricamente y porque no pueden formar enlaces de hidrógeno, el agua repele a los hidrófobos, a favor de unirse a sí misma. Es este efecto el que provoca la interacción hidrofóbica. El efecto hidrofóbico es la tendencia observada de sustancias apolares a agregarse en solución acuosa y excluir moléculas de agua. Se puede observar como la segregación y repulsión aparente entre el agua y las sustancias no polares. La interacción hidrofóbica es principalmente un efecto entrópico que se origina en la ruptura de los enlaces de hidrógeno entre moléculas de agua líquida por el soluto no polar. Una cadena de hidrocarburo o una región no polar similar o una molécula grande es incapaz de formar enlaces de hidrógeno con el agua. La introducción en el agua de una superficie sin enlaces de hidrógeno de este tipo provoca la interrupción de la red de enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua. Los enlaces de hidrógeno se reorientan tangencialmente hacia dicha superficie para minimizar la interrupción de la red 3D de moléculas de agua unida por hidrógeno y, por lo tanto, conduce a una "jaula" de agua estructurada alrededor de la superficie no polar. Las moléculas de agua que forman la "jaula" (o capa de solvatación) tienen movilidades restringidas. Por ejemplo, en el caso de moléculas no polares más grandes, el movimiento de reorientación y traslación de las moléculas de agua en la capa de solvatación puede estar restringido por un factor de dos a cuatro. Generalmente, esto conduce a pérdidas significativas en la entropía de traslación y rotación de las moléculas de agua y hace que el proceso sea desfavorable en términos de energía libre del sistema. Al agregarse juntas, las moléculas no polares reducen el área de superficie expuesta al agua y minimizan su efecto disruptivo.
La flotación mediante espuma es un proceso para separar selectivamente materiales hidrófobos de hidrófilos. El proceso se ha adaptado y aplicado a una amplia variedad de materiales a separar, y se han adoptado agentes colectores adicionales, incluidos tensioactivos y compuestos sintéticos, para diversas aplicaciones.
En los trabajos de minería, la flotación mediante espuma es un proceso para separar minerales de la ganga [material de descarte] aprovechando las diferencias en su hidrofobicidad. Las diferencias de hidrofobicidad entre minerales de valor y la ganga de desecho aumentan mediante el uso de tensioactivos y agentes humectantes. La separación selectiva de los minerales hace que el procesamiento de minerales complejos (es decir, mezclados) sea económicamente viable. El proceso de flotación se utiliza para la separación de una amplia gama de sulfuros, carbonatos y óxidos antes de seguir refinando. Los fosfatos y el carbón también se mejoran (purifican) mediante tecnología de flotación. La flotación por espuma comienza por la trituración (es decir, trituración y trituración), que se utiliza para aumentar la superficie del mineral para su posterior procesamiento. El mineral incluye los minerales deseados y otros materiales no deseados, conocidos como ganga. El proceso de moler el mineral en un polvo fino se conoce como liberación. El mineral en polvo fino luego se mezcla con agua para formar una suspensión. El mineral deseado se vuelve hidrófobo mediante la adición de un producto colector tensioactivo o químico. El producto químico en particular depende del mineral que se esté refinando. Esta suspensión (más propiamente llamada pulpa) de partículas minerales hidrófobas y partículas de ganga hidrófobas se coloca luego en una columna de flotación o tubería horizontal en la que el mineral concentrado se separa de los relaves que contienen la ganga. Para ser eficaces en una suspensión de mineral determinada, los colectores se eligen en función de su humectación selectiva de los tipos de partículas que se van a separar. Un buen colector adsorberá, física o químicamente, con uno de los tipos de partículas. En un circuito de flotación para la concentración de minerales, se agregan varios reactivos de flotación a una mezcla de mineral y agua (llamada pulpa) en un tanque de acondicionamiento. El caudal y el tamaño del tanque están diseñados para que los minerales tengan suficiente tiempo para activarse. La pulpa acondicionada se suministra a un banco de células más ásperas que eliminan la mayoría de los minerales deseados como concentrado. La pulpa más rugosa pasa a un banco de células depuradoras donde se pueden agregar reactivos adicionales. La espuma de la celda depuradora generalmente se devuelve a las celdas más rugosas para un tratamiento adicional, pero en algunos casos se puede enviar a celdas especiales más limpias. La suspensión o pulpa de desecho suele estar lo suficientemente vacía [estéril] para descartarla como relaves. Los circuitos de flotación más complejos tienen varios juegos de celdas limpiadoras y re-limpiadoras, y un triturado intermedio de pulpa o concentrado. Debido a una serie de otros factores, hasta el 15% de los minerales liberados no se recuperan y se descartan como ganga.
Colectores
Los colectores se unen químicamente (quimisorción) sobre una superficie mineral hidrófoba o se adsorben sobre la superficie en el caso de, por ejemplo, la flotación de carbón mediante fisisorción. Los colectores aumentan la hidrofobicidad natural de la superficie, aumentando la separabilidad de las partículas hidrofóbicas e hidrofílicas.
Las figuras 1-6 muestran material para usar en, o formar parte de, un proceso de separación que se implementará en la técnica del procesador de separación, las esferas sintéticas indicadas por las flechas 10 (fig. 1), 20 (fig. 2), 30 (fig. 3), 40 (fig. 4), 50 (fig. 5), 60 (fig. 6), configurados con material 11 (fig. 1), 21 (fig. 2), 31 (fig. 3), 41 (fig. 4), 51 (fig.
5) , 61 (fig. 6) funcionalizados para ser hidrófobos o ser naturalmente hidrófobos para unirse a un material con valor 12 (fig. 1), 22 (fig. 2), 32 (fig. 3), 42 (fig. 4), 52 (fig. 5), 62 (fig. 6) en una mezcla para formar una esfera sintética enriquecida generalmente indicada como 15 (fig. 1), 25 (fig. 2), 35 (fig. 3), 45 (fig. 3), 55 (fig. 5), 65 (fig. 6) con el material con valor 12 (fig. 1), 22 (fig. 2), 32 (fig. 3), 42 (fig. 4), 52 (fig. 5), 62 (fig. 6) unidos al mismo, de acuerdo con lo descrito en este documento, y también configurados para ser separados de la mezcla en base al menos en parte a una diferencia en una propiedad física entre las esferas sintéticas enriquecidas 15 (fig. 1), 25 (fig. 2), 35 (fig. 3), 45 (Fig. 3), 55 (fig. 5), 65 (fig. 6) con el material con valor 12 (fig. 1), 22 (fig. 2), 32 (fig. 3), 42 (fig. 4), 52 (fig. 5), 62 (fig.
6) unidos al mismo. La mezcla puede ser una suspensión de pulpa, por ejemplo. El material con valor 12 (fig. 1), 22 (fig. 2), 32 (fig. 3), 42 (fig. 4), 52 (fig. 5), 62 (fig. 6) se humedece en que tiene una molécula hidrofóbica o segmento molecular adherido a la superficie hidrofóbica del mineral de valor para ser atraído a la superficie de las esferas sintéticas 10 (fig. 1), 20 (fig. 2), 30 (fig. 3), 40 (fig. 4), 50 (fig. 5), 60 (fig. 6).
En la figura 1, la esfera sintética 10 es una esfera de polímero sólido 11 basada en el tamaño funcionalizada para unirse al material con valor 12 de interés en la mezcla y para separarse de la mezcla en función del tamaño. En la figura 2, la esfera sintética 20 es una esfera 20 basada en el tamaño que tiene un material central 21 y una encapsulación de polímero 23 funcionalizada para unirse al material con valor 22 de interés en la mezcla y para separarse de la mezcla según el tamaño. A modo de ejemplo, el material del núcleo 21 puede incluir materiales tales como arena, sílice (solo las combinaciones de materiales en las reivindicaciones 1 u 8 caen dentro del alcance de las presentes reivindicaciones).
Los polímeros o materiales basados en polímeros que pueden funcionalizarse para adherirse a un material tan valioso, como el material con valor 12 (fig. 1), 22 (fig. 2), 32 (fig. 3), 42 (fig. 4), 52 (fig. 5), 62 (fig. 6), de interés, como cobre, oro, níquel, plomo u otro mineral conocido en la técnica (los materiales que entran en el ámbito de protección se muestran en las reivindicaciones 1 u 8). Cabe señalar que las esferas se denominan en este documento esferas sintéticas. El término "polímero" en esta especificación significa una molécula grande formada por muchas unidades de la misma o similar estructura unidas entre sí. La unidad puede ser un monómero o un oligómero que forma la base de, por ejemplo, poliamidas (nylon), poliésteres, poliuretanos, fenol-formaldehído, urea-formaldehído, melamina-formaldehído, poliacetal, polietileno, poliisobutileno, poliacrilonitrilo, poli(vinil cloruro), poliestireno, poli(metacrilatos de metilo), poli(acetato de vinilo), poli(cloruro de vinilideno), poliisopreno, polibutadieno, poliacrilatos, poli(carbonato), resina fenólica, polidimetilsiloxano y otros polímeros orgánicos o inorgánicos. La presente lista no es necesariamente exhaustiva. Así, el material sintético puede ser duro o rígido como el plástico o blando y flexible como un elastómero. Si bien las propiedades físicas de las esferas sintéticas pueden variar, la superficie de las esferas sintéticas se funcionaliza químicamente para proporcionar una pluralidad de grupos funcionales para atraer partículas minerales.
Las esferas sintéticas 10 o 20 en las figuras 1 y 2 pueden configurarse para ser separadas de la mezcla basándose al menos parcialmente en la diferencia entre el tamaño de las esferas sintéticas enriquecidas que tienen el material con valor 12, 22 unido a ellas en relación con el tamaño de material no deseado en la mezcla. Por ejemplo, la esfera sintética 10 o 20 puede configurarse de modo que el tamaño de las esferas sintéticas 10 o 20 sea mayor que el tamaño máximo de partícula de mineral triturado en la mezcla, o de modo que el tamaño de las esferas sintéticas 10 o 20 sea menor que un tamaño mínimo de partícula de mineral triturado en la mezcla. Cuando el tamaño de las partículas es grande, es posible que una gota pequeña no pueda levantar el material con valor hacia arriba. Cuando el tamaño de las partículas es pequeño, el flujo alrededor de un cordón grande puede hacer que el material con valor se aleje del cordón. Por lo tanto, sería más eficiente usar esferas más pequeñas para recolectar el material con valor en un terreno pequeño.
En la figura 3, la esfera sintética 30 es una esfera de polímero sólido 31 basada en el peso funcionalizada para unirse al material con valor 32 de interés en la mezcla y para separarse de la mezcla en función del peso. En la figura 4, las esferas sintéticas 40 son esferas 40 basadas en el peso que tienen un material central 41 y una encapsulación de polímero 43 funcionalizadas para unirse al material con valor 42 de interés en la mezcla y para separarse de la mezcla según el peso. El material del núcleo 41 puede estar hecho de materiales tales como magnetita, aire u otro material adecuado y también configurado con una encapsulación de polímero. [0062] De acuerdo con la presente invención, las esferas sintéticas 30, 40 pueden configurarse para separarse de la mezcla basándose al menos parcialmente en la diferencia entre el peso de las esferas sintéticas enriquecidas que tienen el material con valor unido a ellas en relación con el peso del material no deseado en la mezcla. Por ejemplo, las esferas sintéticas 30, 40 pueden configurarse de modo que el peso de las esferas sintéticas sea mayor que el peso máximo de partículas de mineral triturado en la mezcla, o de modo que el peso de las esferas sintéticas sea menor que el peso mínimo de partículas de mineral triturado en la mezcla.
En la figura 5, la esfera sintética 50 se muestra como una esfera de base magnética que tiene un núcleo ferromagnético o ferrimagnético 51 y una encapsulación de polímero 53, de modo que el núcleo ferromagnético o ferrimagnético 51 atrae las superficies paramagnéticas. En la figura 6, la esfera sintética se muestra como una esfera de base magnética que tiene un núcleo paramagnético 61 y una encapsulación de polímero 63, de modo que el núcleo paramagnético atrae las superficies magnetizadas.
De acuerdo con la presente descripción (que no cae dentro del alcance de la protección), las esferas sintéticas 50, 60 pueden configurarse para ser separadas de la mezcla basándose al menos parcialmente en la diferencia entre el para-, ferri-, ferro-magnetismo de la esferas sintéticas enriquecidas que tienen el material con valor 52, 62 unido a ellas en relación con el para-, ferri-, ferro-magnetismo del material no deseado en la mezcla.
A fin de ayudar al experto en la materia a comprender varias realizaciones de la presente descripción, [se expone a continuación lo siguiente]:
La figura 7a muestra una esfera sintética generalizada que puede ser una esfera basada en el tamaño, esferas de polímero basadas en el peso y esferas basadas en imanes (que no entran dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas), que tienen algunas partículas adheridas a la superficie. La figura 7b ilustra una parte ampliada de la esfera sintética que muestra una partícula mineral humedecida adherida a la superficie hidrófoba de la esfera sintética. La figura 7c ilustra una parte ampliada de la esfera sintética que muestra una partícula hidrofóbica unida a la superficie hidrofóbica de la esfera sintética. La partícula hidrófoba puede estar relacionada con minerales o no relacionada con minerales. La esfera sintética puede ser una esfera basada en el tamaño, una esfera de polímero basada en el peso y una esfera magnética como se describe junto con las Figuras 1 a 6. El tamaño de la esfera sintética puede ser más pequeño que el tamaño mínimo de las partículas minerales que es de aproximadamente 150 |jm y puede ser más grande que el tamaño máximo de las partículas minerales. En ciertas aplicaciones, el tamaño de la esfera sintética puede ser de 1 cm o mayor.
Tal y como se muestra en la figura 7a, la esfera sintética 70 tiene un cuerpo de esfera para proporcionar una superficie de esfera 74. Al menos la parte exterior del cuerpo de la esfera está hecha de un material sintético, como un polímero hidrofóbico, o un recubrimiento de un químico hidrofóbico. Como tal, las partículas hidrófobas 72, 72' son atraídas a la superficie 74 para formar una esfera sintética enriquecida 75. Como se muestra en las Figuras 7a y 7b, la superficie 74 de la esfera sintética comprende una pluralidad de moléculas 79 que hacen que la superficie 74 sea hidrófoba. Según una primera realización de la invención, la superficie 74 es una superficie de vidrio recubierta de polisiloxanatos que tienen grupos funcionales que se unen al grupo hidroxilo de la superficie de vidrio. Los polisiloxanatos, como los polidimetilsiloxanos terminados en hidroxilo, tienen una cadena de silicio-oxígeno para proporcionar las moléculas hidrofóbicas 79. La partícula hidrofóbica 72', tal y como se muestra en la figura 7b, puede ser una partícula mineral 71' que tiene uno o más colectores 73 unidos a ella. Un extremo (78) del colector 73 tiene una especie de ion o carga para unirse a la partícula mineral 71'. El otro extremo del colector 73 tiene una cadena hidrofóbica 76 que tiende a moverse dentro de las moléculas hidrofóbicas 79 a través de la acción del efecto hidrofóbico, como se describe aquí. Así, la partícula hidrófoba 72' puede ser una partícula mineral humedecida. Un colector, como el xantato, tiene tanto el grupo funcional 78 como la molécula 76. Un xantato, por ejemplo, tiene tanto el grupo funcional 78 como el segmento molecular 76 para incorporarse al polímero que se usa para hacer la esfera sintética 70 Un grupo funcional 78 también se conoce como colector que es iónico o no iónico. El ion puede ser aniónico o catiónico. Un anión incluye oxihidrilo, como carboxílico, sulfatos y sulfonatos, y sulfhidral, como xantatos y ditiofosfatos. Otras moléculas o compuestos que se pueden usar para proporcionar el grupo funcional 78 incluyen, entre otros, tionocarboamatos, tioureas, xantógenos, monotiofosfatos, hidroquinonas y poliaminas.
La partícula hidrófoba 72, como se muestra en la figura 7c, puede ser una partícula que tenga una cadena hidrófoba 76. Dicha partícula puede no estar relacionada con minerales, pero puede disponerse para ponerse en contacto con las esferas sintéticas hidrófobas 70 de la presente invención. Por lo tanto, las esferas hidrofóbicas 70, según algunas realizaciones de la presente invención, se pueden usar en aplicaciones no mineras, como el control de la contaminación del agua.
En algunas realizaciones de la presente descripción, una esfera sintética tiene un cuerpo en fase sólida hecho de un material sintético, como un polímero (que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas). El polímero puede ser rígido o elastomérico. Un polímero elastomérico puede ser un polímero basado en poliisopreno, polibutadieno o caucho natural, por ejemplo. El cuerpo tiene una superficie que comprende una pluralidad de moléculas que hacen que la superficie sea hidrófoba para atraer partículas minerales humedecidas a la superficie. Un polímero que tiene moléculas hidrófobas unidas al mismo se denomina polímero funcionalizado. En una realización (que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas), todo el cuerpo 82 de la esfera sintética 80 está hecho del mismo material funcionalizado, como se muestra en la figura 8a. En otra realización (que no cae dentro del alcance de la protección), el cuerpo de la esfera es una carcasa, como se muestra en la figura 8b.
La cubierta 84 se puede formar mediante expansión, como expansión térmica o reducción de presión.
La cubierta 84 puede ser una microburbuja o un globo. En la Figura 8b, la carcasa 84, que está hecha de material funcionalizado, tiene una parte interior 86. La parte interior 86 se puede llenar con aire o gas para ayudar a la flotabilidad, por ejemplo. La parte interior 86 puede utilizarse para contener un líquido a liberar durante el proceso de separación del mineral. El líquido encapsulado puede ser un líquido polar o un líquido no polar, por ejemplo. El líquido encapsulado puede contener una composición depresora para la separación mejorada de cobre, níquel, zinc, plomo en minerales sulfurados en la etapa de flotación, por ejemplo. La cubierta 84 se puede usar para encapsular un polvo que puede tener una propiedad magnética para hacer que la esfera sintética sea magnética, por ejemplo. La cubierta 84 se puede utilizar para encapsular un núcleo sólido, como poliestireno para ayudar a la flotabilidad, por ejemplo. De acuerdo con las realizaciones de la invención, solo el recubrimiento del cuerpo de la esfera está hecho de polímero funcionalizado. Tal y como se muestra en la figura 8c, la esfera sintética tiene un núcleo 90 hecho de cerámica, vidrio o metal y solo la superficie del núcleo 90 tiene un recubrimiento 88 del polímero funcionalizado, como un polímero hidrofóbico modificado o polisiloxano (las combinaciones de materiales que caen bajo el alcance de la protección se indican en las reivindicaciones adjuntas).
El núcleo 90 puede ser un núcleo hueco o un núcleo relleno dependiendo de la aplicación. El núcleo 90 puede ser una microburbuja, una esfera o un globo. Por ejemplo, un núcleo relleno hecho de metal hace que la densidad de la esfera sintética sea mayor que la densidad de la suspensión de pulpa, por ejemplo. El núcleo 90 puede estar hecho de un imán (que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas) de modo que el para-, ferri-, ferromagnetismo de la esfera sintética sea mayor que el para-, ferri-, ferro-magnetismo de la partícula de mineral triturado no deseada en la mezcla. En una realización diferente (que no cae dentro del alcance de la protección), la esfera sintética se puede configurar con un núcleo ferromagnético o ferrimagnético que se atrae a las superficies paramagnéticas. Se puede usar un núcleo 90 hecho de vidrio o cerámica para hacer que la densidad de la esfera sintética sea sustancialmente igual a la densidad de la suspensión de pulpa, de modo que cuando las esferas sintéticas se mezclen con la suspensión de pulpa para la recolección de minerales, las esferas puedan estar en un estado de suspensión.
Debe entenderse que el término "esfera" puede indicar una forma esférica pero no limita la forma de la esfera sintética de la presente invención a ser esférica. En algunas realizaciones de la presente divulgación, la esfera sintética 80 puede tener una forma elíptica como se muestra en la figura 9a. La esfera sintética puede tener forma cilíndrica (que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas) como se muestra en la figura 9b. La esfera sintética puede tener una forma de a (que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas) como se muestra en la figura 9c. Además, la esfera sintética puede tener una forma irregular, como se muestra en la figura 9d.
También debe entenderse que la superficie de una esfera sintética, de acuerdo con la presente invención, no se limita a una superficie general lisa como se muestra en la figura 7a. En algunas realizaciones de la presente invención, la superficie puede ser irregular y rugosa. Por ejemplo, la superficie 74 puede tener algunas estructuras físicas 92 como ranuras o varillas como se muestra en la figura 10a. La superficie 74 puede tener algunas estructuras físicas 94 como agujeros o abolladuras como se muestra en la figura 10b. La superficie 74 puede tener algunas estructuras físicas 96 formadas a partir de esferas apiladas, como se muestra en la figura 10c. La superficie 74 puede tener algunas estructuras físicas similares a cabellos 98 como se muestra en la figura 10d. Además de la hidrofobicidad de las esferas sintéticas que atraen partículas minerales húmedas a la superficie de la esfera, las estructuras físicas pueden ayudar a atrapar las partículas minerales en la superficie de la esfera. La superficie 74 puede configurarse para ser una superficie de panal o una superficie similar a una esponja para atrapar las partículas minerales humedecidas y/o aumentar la superficie de contacto.
Cabe señalar que las esferas sintéticas de la presente invención se pueden realizar de diferentes maneras para lograr el mismo objetivo. Es decir, es posible utilizar un medio diferente para atraer las partículas minerales humedecidas a la superficie de las esferas sintéticas. Por ejemplo, la superficie de las v de polímero, las cubiertas pueden estar hechas de un polímero hidrofóbico o recubiertas con geles o aerosoles hidrofóbicos. La superficie de las cuentas de vidrio, cerámica y metal se puede recubrir con compuestos o moléculas químicas hidrofóbicas. Tomando como ejemplo el recubrimiento de esferas de vidrio, se pueden utilizar polisiloxanatos para funcionalizar las esferas de vidrio con el fin de hacer una esfera sintética (según la invención).
En la suspensión de pulpa, también se pueden añadir colectores de xantato e hidroxamato para recoger las partículas minerales y hacer que las partículas minerales sean hidrofóbicas. Cuando las esferas sintéticas se utilizan para recoger las partículas minerales en la suspensión de pulpa que tiene un valor de pH de alrededor de 8-9, es posible liberar las partículas minerales en las esferas sintéticas enriquecidas de la superficie de las esferas sintéticas en una solución ácida, como como una solución de ácido sulfúrico. También es posible liberar las partículas minerales que llevan las esferas sintéticas enriquecidas mediante agitación sónica, como ondas ultrasónicas.
Figuras 11 y 12: Aparato de flotación
A modo de ejemplo, la figura 11 muestra que la presente invención es la forma del aparato 810, que tiene una celda de flotación o columna 812 configurada para recibir una mezcla de fluido (por ejemplo, agua), sustancias químicas colectoras, material con valor y material no deseado, por ejemplo, una suspensión de pulpa 814; para recibir esferas sintéticas hidrofóbicas 70 (por ejemplo la fig. 7) que están construidas para ser flotantes cuando se sumergen en la suspensión de pulpa o mezcla 814. El material con valor, cuando interactúa con las sustancias químicas colectoras, puede convertirse en partículas minerales humedecidas. La celda o columna de flotación 812 está configurada para permitir que las esferas sintéticas o poliméricas hidrofóbicas 70 se adhieran al material con valor humedecido en la suspensión o mezcla de pulpa 814; y proporcionar esferas sintéticas enriquecidas 75 que tienen el material con valor unido a ellas. A modo de ejemplo, las esferas sintéticas 70 pueden estar hechas de polímeros o materiales a base de polímeros, o sílice o materiales a base de sílice, o vidrio o materiales a base de vidrio, aunque el alcance de la invención solo está definido por los materiales según las reivindicaciones adjuntas.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente divulgación, la superficie de las burbujas sintéticas o poliméricas 70 comprende una pluralidad de moléculas, tales como polisiloxanos (que no caen dentro del alcance de la protección), que hacen que la superficie de las esferas sintéticas o poliméricas 70 sea hidrofóbica. Con el propósito de describir un ejemplo de la presente descripción (las esferas de polímero per se no entran dentro del alcance de las reivindicaciones modificadas, para combinaciones de materiales específicas, consulte las reivindicaciones 1 y 8), en la figura 11 las esferas sintéticas hidrofóbicas se muestran como polímero o esferas a base de polímero etiquetadas con 70, y las esferas sintéticas enriquecidas (consúltese la figura 7a) se muestran como polímero enriquecido o esferas a base de polímero etiquetadas con 75. La celda de flotación o columna 812 está configurada con una parte superior o tubería 820 para proporcionar el polímero enriquecido o esferas basadas en polímeros 75 de la celda de flotación o columna 812 para un procesamiento adicional consistente con lo establecido en este documento.
La celda de flotación o columna 812 puede estar configurada con una parte superior o tubería 822, por ejemplo, que tiene una válvula 822a, para recibir la suspensión o mezcla de pulpa 814 y también con una parte inferior o tubería 824 para recibir el polímero o esferas a base de polímero. 70. En funcionamiento, la flotabilidad del polímero o esferas a base de polímero 70 hace que floten hacia arriba desde el fondo hasta la parte superior de la celda de flotación o columna 812 a través de la suspensión o mezcla de pulpa 814 en la celda de flotación o columna 812 de modo que chocar con el agua, material con valor humedecido y material no deseado en la suspensión de pulpa o mezcla 814. La hidrofobicidad del polímero o esferas basadas en polímero 70 hace que se adhieran al material con valor humedecido en la suspensión de pulpa o mezcla 814. Como resultado de la colisión entre el polímero o esferas a base de polímero 70 y el agua, el material con valor y el material no deseado en la suspensión o mezcla de pulpa 814, y la unión del polímero o esferas a base de polímero 70 y el material con valor humedecido en la suspensión o mezcla de pulpa 814, el polímero enriquecido o las esferas a base de polímero 75 que tienen el material con valor adherido flotarán hasta la parte superior de la celda de flotación 812 y formarán parte de la espuma formada en la parte superior de la celda de flotación 812. La celda de flotación 812 puede incluir una parte superior o tubería 820 configurada para proporcionar el polímero enriquecido o esferas a base de polímero 75 que tienen el material con valor unido a él, que puede procesarse adicionalmente de acuerdo con lo establecido en este documento. En efecto, el polímero enriquecido o las esferas basadas en polímero 75 se pueden sacar de la parte superior de la celda de flotación 812 o se pueden drenar por la parte superior o la tubería 820.
La celda o columna de flotación 812 puede configurarse para contener un entorno propicio para la unión [adhesión], incluso cuando el entorno propicio para la adhesión tiene un pH alto, para fomentar el proceso de recuperación de flotación en el mismo. El proceso de recuperación por flotación puede incluir la recuperación de partículas de mineral en la minería, incluido el cobre. No se pretende que el alcance de la invención se limite a ningún tipo o clase particular de proceso de recuperación por flotación. Tampoco se pretende que el alcance de la invención se limite a ningún tipo o clase particular de mineral de interés que pueda formar parte del proceso de recuperación por flotación.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente descripción, el polímero o esferas 70 basadas en polímeros pueden configurarse con un flujo de área superficial controlando alguna combinación del tamaño del polímero o esferas 70 basadas en polímeros y/o la tasa de inyección que el la suspensión o mezcla de pulpa 814 se recibe en la columna o celda de flotación 812. El polímero o esferas basadas en polímero 70 también pueden configurarse con una densidad baja para comportarse como burbujas de aire. Las esferas de polímero o basadas en polímeros 70 también pueden configurarse con una distribución de tamaño controlada del medio que puede personalizarse para maximizar la recuperación de diferentes matrices de alimentación a la flotación a medida que cambia la calidad del material con valor, incluso como cambios en la calidad del mineral.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente divulgación, la celda de flotación o columna 812 puede configurarse para recibir el polímero o esferas basadas en polímero 70 junto con aire, donde el aire se usa para crear una capa de espuma deseada en la mezcla en la celda de flotación o la columna 812 para lograr el grado deseado de material con valor. El polímero o esferas basadas en polímero 70 pueden configurarse para elevar el material con valor a la superficie de la mezcla en la columna o celda de flotación.
El espesante 828
El aparato 810 también puede incluir tubería 826 que tiene una válvula 826a para proporcionar relaves a un espesante 828 configurado para recibir los relaves de la celda de flotación o columna 812. El espesante 828 incluye tubería 830 que tiene una válvula 830a para proporcionar relaves espesados 829. El espesante 828 también incluye tubería adecuada 832 para proporcionar agua recuperada de regreso a la celda de flotación o columna 812 para su reutilización en el proceso. Los espesantes como el elemento 828 son conocidos en la técnica, y no se pretende que el alcance de la invención se limite a ningún tipo o clase en particular.
El proceso de recuperación de esferas o procesador 850
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, el aparato 810 puede comprender además un proceso o procesador de recuperación de esferas generalmente indicado como 850 configurado para recibir el polímero enriquecido o esferas basadas en polímeros (nota: las esferas de polímero per se no entran dentro del alcance de protección, solo las combinaciones de materiales definidas en las reivindicaciones 1 y 8) 75 y proporcionar polímero recuperado o esferas a base de polímero 852 sin el material con valor adherido a este para permitir la reutilización del polímero o esferas a base de polímero 852 en un proceso de circuito cerrado. A modo de ejemplo, el proceso o procesador de recuperación de esferas 850 puede adoptar la forma de una estación de lavado en la que el material con valor se elimina mecánica, química o electromagnéticamente del polímero enriquecido o esferas basadas en polímeros 75.
El proceso o procesador de recuperación de esferas 850 puede incluir una segunda columna o celda de flotación 854 que tenga una tubería 856 con una válvula 856a configurada para recibir las esferas de polímero enriquecido 75; y liberar sustancialmente el material con valor de las esferas de polímero enriquecidas 75, y también tener una parte superior o tubería 857 configurada para proporcionar las esferas de polímero recuperadas 852, sustancialmente sin el material con valor adherido a ellas. La segunda columna o celda de flotación 854 puede configurarse para contener un entorno propicio para la liberación, incluso donde el entorno propicio para la liberación tiene un pH bajo, o incluso donde el entorno propicio para la liberación resulta de ondas ultrasónicas pulsadas en la segunda celda de flotación o columna 854.
El proceso de recuperación de esferas o procesador 850 también puede incluir tubería 858 que tiene una válvula 856a para proporcionar minerales concentrados a un espesante 860 configurado para recibir los minerales concentrados de la celda de flotación o columna 854. El espesante 860 incluye tubería 862 que tiene una válvula 862a para proporcionar concentrado espesado. El espesante 860 también incluye tuberías adecuadas 864 para proporcionar agua recuperada de regreso a la segunda celda de flotación o columna 854 para su reutilización en el proceso. Los espesantes como el elemento 860 son conocidos en la técnica, y no se pretende que el alcance de la invención se limite a ningún tipo o clase en particular.
También se contemplan realizaciones en las que las esferas sintéticas enriquecidas se colocan en una solución química para que el material con valor se disuelva, o se envían a una fundición donde se quema el material con valor, incluso donde las esferas sintéticas se reutilizan después.
La técnica de colisión
[0088] La figura 12 muestra un aparato alternativo generalmente indicado como 200 en forma de una celda de flotación alternativa 201 que se basa al menos parcialmente en una técnica de colisión entre la mezcla y las esferas sintéticas, según algunas realizaciones de la presente invención. La mezcla 202, p. la suspensión de pulpa con moléculas colectoras (73, Figuras 7b), puede recibirse en una parte superior o tubería 204, y las esferas sintéticas 206 pueden recibirse en una parte inferior o tubería 208. La celda de flotación 201 puede configurarse para incluir un primer dispositivo 210 para recibir la mezcla 202, y también puede estar configurado para incluir un segundo dispositivo 212 para recibir los materiales sintéticos. El primer dispositivo 210 y el segundo dispositivo 212 están configurados uno frente al otro para proporcionar la mezcla 202 y las esferas sintéticas 206, por ejemplo, polímeros o materiales a base de polímeros (el polímero en sí no cae dentro del alcance de la presente invención, para combinaciones específicas de materiales, véanse las reivindicaciones adjuntas), utilizando la técnica de colisión. En la figura 12, las flechas 210a representan la mezcla que se rocía y las flechas 212a representan las esferas sintéticas 206 que se rocían unas hacia otras en la celda de flotación 201.
En funcionamiento, la técnica de colisión provoca vórtices y colisiones usando suficiente energía para aumentar la probabilidad de contacto entre el polímero o los materiales basados en polímeros 206 y el material con valor en la mezcla 202, pero no demasiada energía para destruir los enlaces que se forman entre el polímero o materiales basados en polímeros 206 y el material con valor en la mezcla 202. Se pueden usar bombas, que no se muestran en la presente, para proporcionar a la mezcla 202 y las esferas sintéticas 206 la presión adecuada para implementar la técnica de colisión.
A modo de ejemplo, el primer dispositivo 210 y el segundo dispositivo 212 pueden tomar la forma de dispositivos similares a cabezales de ducha que tienen una boquilla perforada con una multiplicidad de orificios para rociar la mezcla y las esferas sintéticas entre sí. Los dispositivos similares a cabezales de ducha son conocidos en la técnica, y no se pretende que el alcance de la invención se limite a ningún tipo o clase en particular. Además, en base a lo divulgado en la presente solicitud de patente, un experto en la materia podría determinar el número y el tamaño de los orificios para rociar la mezcla 202 y las esferas sintéticas 206 entre sí, así como también la presión de bombeo adecuada para proporcionar suficiente energía para aumentar la probabilidad de contacto del polímero o los materiales basados en polímeros 206 y el material con valor en la mezcla 202, pero no demasiada energía para destruir los enlaces que se forman entre el polímero o polímero y los materiales de base 206 y el material con valor en la mezcla 202.
Como resultado de la colisión entre las esferas sintéticas 206 y la mezcla, las esferas sintéticas enriquecidas que tienen el material con valor adherido flotarán hacia la parte superior y formarán parte de la espuma en la celda de flotación 201. La celda de flotación 201 puede incluir una parte superior o tubería 214 configurada para proporcionar esferas sintéticas enriquecidas 216, por ejemplo, esferas de polímero enriquecidas como se muestra, que tienen el material con valor unido a ellas, que pueden procesarse adicionalmente de acuerdo con lo establecido en este documento.
El aparato alternativo 200 puede usarse en lugar de las columnas o celdas de flotación e insertarse en el aparato o sistema que se muestra en la figura 11, y puede resultar más eficiente que usar las columnas o celdas de flotación. Cabe señalar que los relaves 829 (figura 11) y los relaves 229 generalmente se transportan a un estanque de relaves. Los relaves aún pueden contener alrededor del 15% del material con valor. Las esferas sintéticas hidrofóbicas 70, según algunas realizaciones de la presente invención, también podrían usarse para recuperar el material con valor en los relaves, tal y como se muestra en la figura 14.
Figura 13: Tubería horizontal
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, el proceso de separación se puede llevar a cabo en una tubería horizontal tal y como se muestra en la figura 13. Como se muestra en la figura 13, las esferas sintéticas hidrofóbicas 308 se pueden usar en, o formar parte de, el proceso de separación basado en el tamaño que usa flujos a contracorriente con mezcla implementada en un aparato tal como una tubería horizontal generalmente indicada como 300. En la figura 13, la tubería horizontal 310 está configurada con una pantalla 311 para separar las esferas sintéticas enriquecidas 302 que tienen el material con valor adherido a ellas del mezcla basada al menos en parte en la diferencia de tamaño. La tubería horizontal 310 puede configurarse para separar las esferas sintéticas enriquecidas 302 que tienen el material con valor unido a ellas de la mezcla usando flujos a contracorriente con mezclado, para recibir en la tubería horizontal 310 la suspensión 304 que fluye en una primera dirección A, recibir en la tubería horizontal 300 esferas sintéticas 308 que fluyen en una segunda dirección B opuesta a la primera dirección A, proporcionan desde la tubería horizontal 308 las esferas sintéticas enriquecidas 302 que tienen el material con valor unido a ellas y fluyen en la segunda dirección B, y proporcionan desde la tubería horizontal 310 residuos o relaves 306 que se separan de la mezcla utilizando la pantalla 311 y fluyen en la segunda dirección B. En una tubería horizontal 310, no es necesario que las esferas sintéticas 308 sean más ligeras que la suspensión 304. La densidad del sintético las esferas 308 pueden ser sustancialmente iguales a la densidad de la suspensión 304 para que las esferas sintéticas puedan estar en un estado de suspensión w mientras se mezclan con la lechada 304 en la tubería horizontal 310. Cabe señalar que los colectores para humedecer las partículas minerales en la lechada 304 se pueden agregar a la suspensión 304 antes o después de que la suspensión 304 se reciba en la tubería horizontal 310.
Una propiedad física
A los efectos de describir y comprender la presente divulgación, se entiende por propiedad física cualquier cualidad que sea medible cuyo valor describa el estado de un sistema físico. Los cambios en las propiedades físicas de un sistema se pueden utilizar para describir sus transformaciones (o evoluciones entre sus estados momentáneos). Las propiedades físicas pueden ser intensivas o extensivas, donde una propiedad intensiva no depende del tamaño o la cantidad de materia en el objeto, mientras que una propiedad extensiva sí lo hace. Las propiedades físicas se contrastan con las propiedades químicas que determinan la forma en que un material se comporta en una reacción química. Las propiedades físicas son propiedades que no cambian la naturaleza química de la materia.
A modo de ejemplo, la presente descripción se describe en relación con la propiedad física de las esferas sintéticas que toman la forma de tamaño, peso, magnetismo y densidad. Sin embargo, las realizaciones de la presente divulgación prevén además el uso de otros tipos o clases de propiedades físicas, incluida la carga electrostática, así como otros tipos o clases de propiedades físicas que permitirían, o proporcionarían, la esfera sintética que tiene el material con valor unido a ella para separarse de la mezcla basándose al menos parcialmente en una diferencia en la propiedad física entre las esferas o burbujas sintéticas enriquecidas que tienen el material con valor unido a ellas y la mezcla, de acuerdo con lo establecido en este documento.
Aplicaciones
El alcance de la invención se describe en relación con la separación de minerales, incluida la separación de cobre u otros minerales del mineral.
A modo de ejemplo, se prevé que las aplicaciones incluyan celdas de separación de desbaste, de depuración, de limpieza y desbastadoras/depuradoras en el flujo de producción, reemplazando las máquinas de flotación tradicionales.
Ampliación de máquinas de flotación existentes para combinar las esferas de polímero de la presente invención con burbujas de aire tradicionales (ver Figura 19), para reemplazar, fortalecer, aumentar o ayudar de otro modo a las burbujas de aire en la separación de partículas minerales que de otro modo no serían recuperado en máquinas tradicionales de flotación usando solo aire.
Celdas depuradoras de relaves utilizadas para eliminar los minerales no recuperados de una corriente de relaves. La celda de limpieza de relaves se utiliza para limpiar el material no deseado del flujo de relaves antes de enviarlo al estanque de eliminación.
Máquina de recuperación de relaves que se coloca en la balsa de relaves o que se utiliza de otro modo para recuperar minerales valiosos que se han enviado a la balsa de relaves.
Los relaves recibidos en un estanque de relaves pueden procesarse para recuperar minerales valiosos en ellos utilizando esferas sintéticas hidrofóbicas, de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención. Se entiende que el material con valor en los estanques de relaves son partículas minerales humedecidas o partículas minerales que no están humedecida. Es posible colocar sustancias químicas colectoras adicionales, como xantatos, en el estanque de relaves para hacer que las partículas minerales se humedezcan. A modo de ejemplo, una jaula o red 920 que contiene esferas hidrofóbicas 70 puede colocarse en un estanque de relaves 910 durante un cierto período de tiempo, digamos horas, días o semanas, para permitir que las partículas minerales humedecidas se unan a las esferas hidrofóbicas 70. En esta aplicación, las esferas hidrofóbicas 70 están configuradas para tener una densidad sustancialmente igual a la densidad de los relaves. Como tal, las esferas sintéticas hidrofóbicas 70 pueden estar en un estado de suspensión, en lugar de moverse hacia arriba o hundirse hasta el fondo de la jaula o red 920. El tamaño de las esferas sintéticas hidrofóbicas 70 puede ser tan pequeño como 100 pm, por ejemplo. Sin embargo, para facilitar la operación, el tamaño de las esferas sintéticas hidrofóbicas 70 puede ser de 1 mm o 1 cm o mayor. La jaula o red 920 debe tener orificios o un tamaño de malla más pequeño que las esferas pero lo suficientemente grande como para permitir que los relaves pasen para interactuar con las esferas sintéticas hidrofóbicas.
Es posible mover o sacudir la jaula o la red 920 para aumentar el contacto entre las partículas minerales humedecidas en los relaves y las esferas sintéticas hidrofóbicas 70 en el estanque de relaves 910. En la figura 14 se muestra un diagrama que ilustra la recuperación de minerales en el estanque de relaves en una configuración o en un aparato 900.
Después de un cierto período de tiempo, al menos parte de las esferas sintéticas hidrofóbicas 70 se convierten en esferas hidrofóbicas 75 enriquecidas, la jaula o red 920 que contiene las esferas enriquecidas 75 se saca del estanque de relaves y se coloca en una cámara de liberación 930. La cámara de liberación 930 está dispuesta para recibir solución acuosa de pH controlado desde una fuente de agua 934 a través de una válvula 935 y una fuente de solución ácida 936 a través de una válvula 937, por ejemplo. Una mezcla de pH bajo que tenga un valor de pH entre 1 y 6, por ejemplo, en la cámara de liberación 930 podría ayudar a liberar el material con valor de la superficie de las esferas enriquecidas 75. El valor de pH en la cámara de liberación 930 puede ser tan bajo como 0 y tan alto como 7. El material con valor liberado 938 podría canalizarse fuera de la cámara de liberación para su posterior procesamiento. El exceso de agua o solución de pH controlado 937 puede recuperarse para su uso posterior o desecharse. También se puede usar una fuente o dispositivo ultrasónico 932 para aplicar ondas ultrasónicas a las esferas enriquecidas 75 para la liberación de minerales. En la figura 15 se muestra un diagrama que ilustra la liberación del mineral en una configuración o aparato 925. Después de que el mineral adherido a las esferas sintéticas hidrofóbicas enriquecidas 75 se libera sustancialmente, la jaula o red 920 que contiene las esferas sintéticas hidrofóbicas 75 puede volver a colocarse en el estanque de relaves como se muestra en la figura 14.
También es posible recargar las esferas sintéticas aplicando una nueva capa de químico hidrofóbico sobre ellas.
En muchos ambientes de liberación, el valor de pH es más bajo que el valor de pH para la adhesión de minerales. Cabe señalar que, sin embargo, cuando el material con valor es el cobre, por ejemplo, es posible proporcionar un entorno de pH más bajo para la unión de partículas minerales y proporcionar un entorno de pH más alto para la liberación de partículas minerales de las esferas sintéticas.
En general, el valor de pH se elige para facilitar la unión más fuerte y se elige un valor de pH diferente para facilitar la liberación. Por lo tanto, según algunas realizaciones de la presente invención, se elige un valor de pH para la unión del mineral y se elige un valor de pH diferente para la liberación del mineral. Los diferentes pH pueden ser más altos o más bajos, según el mineral y el colector específicos.
La liberación del mineral de las esferas sintéticas enriquecidas se puede realizar en múltiples etapas, tal y como se muestra en la figura 16. Como se muestra en la figura 16, la disposición o aparato 927 tiene dos o más cámaras de liberación 930a, 930b que se utilizan para eliminar el material con valor de las esferas hidrofóbicas enriquecidas 75 de manera similar a una cámara de liberación única como se muestra en la figura 15.
En un proceso típico de separación de minerales, un mineral es volado en piezas manejables de roca que contiene minerales. El mineral volado luego se somete a molienda donde la roca se tritura en pequeñas partículas del orden de 100 |jm. Las partículas se denominan en este documento partículas minerales pero también contienen minerales de silicato o minerales de óxido de poco o ningún valor. Estas partículas minerales, junto con los minerales de ganga, se mezclan con agua en una suspensión de pulpa. Las esferas sintéticas, según algunas realizaciones de la presente invención, se utilizan para atraer las partículas minerales a la superficie de la esfera. Las esferas sintéticas enriquecidas, que son las esferas sintéticos que tienen las partículas minerales adheridas, se separan luego de los minerales de roca o ganga no deseados por medio de separación basada en el tamaño, separación basada en el peso y/o basada en el magnetismo (que no entra dentro de la categoría alcance de las reivindicaciones adjuntas) separación. Por ejemplo, la separación puede tener lugar en una celda de flotación, en una tubería donde la pulpa se transporta de un lugar a otro y en una tina de mezcla. Posteriormente, las partículas minerales unidas a las esferas sintéticas enriquecidas se liberan de las esferas sintéticas para su posterior procesamiento, como la fundición. La liberación de las partículas minerales de las esferas sintéticas se puede realizar de diferentes maneras. Por ejemplo, las esferas sintéticas enriquecidas pueden configurarse para ponerse en contacto con una solución con un valor de pH bajo que interrumpe o debilita los enlaces entre las partículas minerales y las superficies de las esferas. También es posible sumergir las esferas sintéticas enriquecidas en una solución en la que se utilizan ondas ultrasónicas para sacudir las partículas minerales de la superficie de las esferas. La liberación se puede realizar térmica o electromagnéticamente. Por ejemplo, las esferas sintéticas enriquecidas se pueden lavar con agua caliente para debilitar el enlace químico de los grupos funcionales. Las esferas sintéticas enriquecidas también pueden someterse a iluminación láser donde se usa una frecuencia láser seleccionada para debilitar el enlace químico. Después del proceso de liberación, las esferas sintéticas recuperadas se pueden reutilizar o desechar. Las esferas sintéticas recuperadas pueden recargarse para reponer los grupos funcionales perdidos durante los procesos de separación y liberación. Para determinar si las esferas sintéticas recuperadas son reutilizables o vale la pena recargarlas, se puede incorporar un elemento fluorescente en la superficie de las esferas sintéticas junto con los grupos funcionales. El elemento fluorescente se usa como etiqueta para el rastreo, de modo que la intensidad de la fluorescencia cuando se excita el elemento fluorescente se puede usar como indicador.
Las esferas sintéticas hidrofóbicas, según diversas realizaciones de la presente invención, también se pueden usar en un proceso de separación en seco en el que las partículas trituradas se configuran para ponerse en contacto con las esferas sintéticas hidrofóbicas mediante mezcla en seco. Alternativamente, las esferas sintéticas hidrofóbicas pueden estar contenidas en un filtro y las partículas trituradas son forzadas por aire forzado a pasar a través del filtro. Nuevamente, las partículas minerales adheridas a las esferas sintéticas enriquecidas pueden liberarse en un entorno de pH bajo, en un entorno de agitación ultrasónica, en un baño de agua caliente o en un área iluminada con láser.
Las esferas sintéticas, según algunas realizaciones de la presente invención, se pueden fabricar con diferentes tamaños para atraer partículas minerales de diferentes tamaños. Por ejemplo, a diferencia de las burbujas de aire, las esferas sintéticas de mayor tamaño se pueden utilizar para separar o hacer flotar partículas minerales de un tamaño superior, digamos, a 200 jm . Así, la molienda del mineral volado se puede separar en diferentes etapas. En la primera etapa, la roca se tritura en partículas del orden de 200 jm. Después del proceso de separación que utiliza las esferas sintéticas más grandes en la suspensión que contiene estas partículas crudas, la suspensión restante se puede someter a una etapa de molienda más fina donde la roca triturada se tritura aún más en partículas del orden de 100 jm. Con la suspensión que contiene las partículas minerales más finas, las esferas sintéticas con un tamaño más pequeño pueden ser más efectivas para interactuar con las partículas minerales más finas. En una aplicación de celda de flotación, el tamaño de la esfera puede ser inferior a 100 jm . En una aplicación de estanque de relaves, el tamaño del cordón puede ser de 1 mm a 10 mm o más grande. Sin embargo, las esferas grandes reducirían las superficies hidrofóbicas donde las partículas minerales humedecidas pueden adherirse a las esferas hidrofóbicas.
17. Así, según algunas realizaciones de la presente invención, las esferas sintéticas están configuradas con un tamaño inferior a 100 jm para atraer partículas minerales que tienen un tamaño sustancialmente similar, incluso en aplicaciones relacionadas con celdas de flotación; las esferas sintéticas están configuradas con un tamaño de aproximadamente 100 |jm para atraer o unirse a partículas minerales que tienen un tamaño sustancialmente similar, un tamaño más pequeño o un tamaño más grande; las esferas sintéticas están configuradas con un tamaño en un rango de aproximadamente 50-500 jm para atraer o unirse a partículas minerales que tienen un tamaño sustancialmente similar, un tamaño mayor o un tamaño más pequeño; las esferas sintéticas están configuradas con un tamaño de aproximadamente 200 jm para atraer o unirse a partículas minerales que tienen un tamaño sustancialmente similar; las esferas sintéticas están configuradas con un tamaño en un rango de aproximadamente 1 mm a 10 mm, incluso en aplicaciones relacionadas con un estanque de relaves. En general, las esferas sintéticas están configuradas con un tamaño en un rango de aproximadamente 50 jm a 10 mm. Pero las esferas sintéticas pueden tener un tamaño inferior a 50 jm y un tamaño superior a 10 mm.
Cabe señalar que, las esferas sintéticas, de acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, se pueden usar en celdas depuradoras de relaves para eliminar los minerales no recuperados de una corriente de relaves. Las esferas sintéticas también se pueden usar en un estanque de eliminación o en los estanques de relaves.
Tal y como se describe en la descripción, la extracción de minerales generalmente se asocia con cobre y níquel. Sin embargo, otros tipos o tipos de materiales con valor o minerales de interés incluyen oro, molibdeno, etc.
Cabe señalar que las esferas sintéticas, según algunas realizaciones, también se pueden usar para recoger partículas hidrófobas no relacionadas con minerales. Por lo tanto, las esferas sintéticas de la presente invención incluyen la esfera sintética dispuesta para entrar en contacto con una mezcla acuosa que comprende partículas hidrofóbicas sólidas, donde la esfera sintética comprende un cuerpo en fase sólida que comprende una superficie; y una pluralidad de moléculas unidas a la superficie, comprendiendo las moléculas un grupo funcional seleccionado para conseguir que la superficie sea hidrofóbica (con las combinaciones de materiales exactas descritas en las reivindicaciones adjuntas). A continuación el método de uso de esferas sintéticas, según algunas realizaciones de la presente invención, incluye recibir una mezcla acuosa en un procesador, comprendiendo la mezcla partículas hidrofóbicas sólidas; hacer que una pluralidad de esferas sintéticas entre en contacto con la mezcla acuosa en el procesador, en el que la esfera sintética comprende un cuerpo en fase sólida que comprende una superficie; y una pluralidad de moléculas unidas a la superficie, comprendiendo las moléculas un grupo funcional seleccionado para hacer que la superficie tenga las combinaciones de materiales exactas descritas en las reivindicaciones adjuntas). Al menos la superficie del cuerpo en fase sólida esté hecha o recubierta con un polímero hidrofóbico, tal como poliestireno, o un polímero hidrofóbicamente modificado, tal como etilhidroxietilcelulosa hidrofóbicamente modificada. En una aplicación diferente, el método comprende disponer una pluralidad de esferas sintéticas para que entren en contacto con una mezcla acuosa que comprende partículas hidrofóbicas sólidas; permitir que las partículas hidrófobas sólidas se unan a las esferas sintéticas para proporcionar una pluralidad de esferas sintéticas enriquecidas, comprendiendo las esferas sintéticas enriquecidas algunas de las partículas hidrófobas sólidas unidas a la superficie de las esferas sintéticas; retirar las esferas sintéticas enriquecidas de la mezcla acuosa; y liberar algunas de las partículas hidrófobas sólidas de la superficie de las esferas sintéticas, comprendiendo la esfera sintética un cuerpo en fase sólida que comprende una superficie; y una pluralidad de moléculas unidas a la superficie, comprendiendo las moléculas un grupo funcional seleccionado para hacer que la superficie sea hidrofóbica. Por lo tanto, las esferas sintéticas hidrofóbicas, según la presente invención, se pueden usar en una masa de agua, natural o artificial (incluidos lagos, ríos, arroyos, canales de riego, piscinas); agua en drenaje, tratamiento de agua de piscinas. Por lo tanto, el estanque de relaves 900, como se muestra en la figura 14, también puede considerarse como una masa de agua o un estanque de agua en el que las esferas hidrofóbicas pueden usarse para el control de la contaminación u otros fines de tratamiento del agua. Además, la partícula 71', como se muestra en la figura 7b, puede ser un material con valor de un mineral, pero también puede ser una partícula no mineral y algo que se deba eliminar del agua. Por ejemplo, la partícula 71' puede ser algún metal pesado nocivo para el medio ambiente.
Debe entenderse que la esfera sintética, como se muestra en las figuras 1-6, 8a-10c, puede funcionalizarse para atraer el material con valor de una manera diferente. La figura 17a muestra una esfera sintética generalizada que puede ser una esfera basada en el tamaño, esferas y esferas basadas en imanes (que no entran dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas), que tienen algunas partículas adheridas a la superficie. La figura 17b ilustra una parte ampliada de la superficie de la esfera sintética que muestra una partícula mineral unida a la superficie funcionalizada de la esfera sintética. Como se muestra en la figura 17a, la burbuja o esfera sintética 170 tiene un cuerpo de esfera para proporcionar una superficie de esfera 174. Al menos la parte exterior del cuerpo de esfera está hecha de un material sintético, como un polímero funcionalizado, o un recubrimiento de un polímero funcionalizado para atraer partículas minerales 172. Como se muestra en la figura 17b, la superficie 174 de la esfera sintética está funcionalizada para proporcionar una pluralidad de moléculas 73. Cada una de las moléculas 73 tiene un grupo funcional para atraer la partícula mineral 172. La molécula 73 también tiene un segmento molecular (como una cadena hidrocarbonada) 76 unido a la superficie de la esfera 174. La molécula 73 también se conoce como molécula colectora, como un xantato. El grupo funcional 78 también se conoce como colector iónico o no iónico. El ion puede ser aniónico o catiónico. Un anión incluye oxihidrilo, como carboxílico, sulfatos y sulfonatos, y sulfhidral, como xantatos y ditiofosfatos. Otras moléculas o compuestos que pueden usarse para proporcionar el grupo funcional 78 incluyen tionocarboamatos, tioureas, xantógenos, monotiofosfatos, hidroquinonas y poliaminas. La esfera sintética 170 puede estar hecha de un polímero o revestida con un polímero que comprende una pluralidad de moléculas 73 para proporcionar los grupos funcionales 78. El término "polímero" significa una molécula grande hecha de muchas unidades de la misma estructura o similar unidas entre sí. La unidad puede ser un monómero o un oligómero que forma la base de, por ejemplo, poliéster, uretano, éster, poliéster, amida, poliurea, acrilito, poliolefina, resina fenólica, polidimetilsiloxano, cloruro de polivinilo, polietileno, polipropileno, fluoruro de polivinilideno y otros polímeros orgánicos o inorgánicos. Así, el material sintético puede ser duro o rígido como el plástico o blando y flexible como un elastómero. Si bien las propiedades físicas de las esferas sintéticas pueden variar, la superficie de las esferas sintéticas se funcionaliza químicamente para proporcionar una pluralidad de grupos funcionales para atraer partículas minerales. Los términos "material con valor" y "partícula mineral" se usan indistintamente.
La figura 18a ilustra un escenario en el que una partícula mineral humedecida 72' se une a varias esferas sintéticas hidrofóbicas 74 al mismo tiempo. Así, aunque las esferas sintéticas 74 tienen un tamaño mucho más pequeño que la partícula mineral humedecida 72', varias esferas sintéticas 74 pueden ser capaces de levantar la partícula mineral humedecida 72' hacia arriba en una celda de flotación. Una partícula mineral humedecida 72' comprende una partícula mineral 71 que tiene una o más moléculas colectoras 73 unidas a ella. Asimismo, una partícula mineral humedecida más pequeña 72' también puede ser levantada hacia arriba por una serie de esferas sintéticas hidrofóbicas 74 como se muestra en la figura 18b. Para aumentar la probabilidad de que se produzca este levantamiento "cooperativo", se puede mezclar en la suspensión un gran número de esferas sintéticas hidrofóbicas 74. A diferencia de las burbujas de aire, la densidad de las esferas sintéticas se puede elegir de manera que las esferas sintéticas puedan permanecer en la suspensión antes de que suban a la superficie en una celda de flotación. De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, las esferas sintéticas 74, 174 están configuradas para ser más grandes que las partículas minerales 72', 172, como se muestra en las Figuras 7a y 17a. Como tal, una pluralidad de partículas minerales 72', 172 pueden adherirse a una esfera sintética 74, 174. De acuerdo con otras realizaciones de la presente invención, las esferas sintéticas 74 están configuradas para ser más pequeñas que las partículas minerales 71, como se muestra en la figura 18a. Como tal, una pluralidad de esferas sintéticas 74 pueden adherirse a una partícula mineral 71. El tamaño de las esferas sintéticas 74 también puede ser aproximadamente el mismo que el tamaño de la partícula mineral 71, como se muestra en la figura 18b.
La figura 19 es un diagrama que muestra las v sintéticas 74, según algunas realizaciones de la presente invención, que se utilizan en una celda de flotación tradicional 99 para aumentar el proceso de flotación existente. Las esferas sintéticas 74 de la presente invención se mezclan con burbujas de aire tradicionales para reemplazar, fortalecer, aumentar o ayudar de otro modo a las burbujas de aire en la separación de partículas minerales que de otro modo no se recuperarían en las máquinas de flotación tradicionales que usan solo aire.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, solo una parte de la superficie de la esfera sintética 74 se funcionaliza para que sea hidrofóbica. Esto tiene los siguientes beneficios:
1. Evita que se agrupen demasiadas esferas, o limita la aglomeración de esferas.
2. Una vez que se adhiere un mineral, es probable que el peso del mineral obligue a la esfera a girar, permitiendo que la esfera se ubique debajo de la esfera a medida que asciende a través de la celda de flotación.
a. Mejora la limpieza ya que puede dejar pasar la ganga.
b. Protege la partícula o partículas minerales unidas para que no sean golpeadas.
c. Proporciona un ascenso más limpio [claro] hacia la zona de recolección superior en la celda de flotación.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, solo una parte de la superficie de la esfera sintética está funcionalizada con colectores. Esto también tiene los beneficios de
1. Una vez que se adhiere un mineral, es probable que el peso del mineral obligue a la esfera a girar, permitiendo que la esfera se ubique debajo de la esfera a medida que asciende a través de la celda de flotación.
a. Mejora limpieza ya que puede dejar pasar la ganga.
b. Protege la partícula o partículas minerales unidas para que no sean golpeadas.
c. Proporciona un ascenso más limpio [claro] hacia la zona de recolección superior en la celda de flotación.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente descripción (que no entran dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas), una parte de la esfera sintética se funcionaliza con colectores mientras que otra parte de la misma esfera sintética se funcionaliza para que sea hidrofóbica, como se muestra en las figuras 20a y 20b. Como se muestra en la figura 20a, una esfera sintética 74 tiene una porción de superficie donde el polímero se funcionaliza para tener moléculas colectoras 73 con un grupo funcional 78 y un segmento molecular 76 unidos a la superficie de la esfera 74. La esfera sintética 74 también tiene una porción de superficie diferente donde el polímero se funcionaliza para tener moléculas hidrófobas 79. En la realización que se muestra en la figura 20b, toda la superficie de la esfera sintética 74 se puede funcionalizar para tener moléculas colectoras 73, pero una parte de la superficie se funcionaliza para tener moléculas hidrófobas 79 es hidrófobo.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente descripción (que no caen dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas), una parte de la esfera sintética se funcionaliza con colectores mientras que otra parte de la misma esfera sintética se funcionaliza para que sea hidrofóbica y esta esfera sintética "híbrida" es configurado para su uso en una celda de flotación tradicional también. La esfera sintética "híbrida" (véanse las figuras 20a y 20b) tiene una parte hidrofóbica y una parte colectora separada. Cuando las esferas "híbridas" se mezclan con aire en la celda de flotación, algunas de ellas se unirán a las burbujas de aire debido a la porción hidrofóbica. Dado que la esfera sintética "híbrida" está unida a una burbuja de aire, la parte colectora de la esfera unida puede recoger partículas minerales con los grupos funcionales. Por lo tanto, las esferas sintéticas, de acuerdo con algunas realizaciones de la presente descripción, se pueden usar para reemplazar las burbujas de aire o para trabajar junto con las burbujas de aire en un proceso de flotación.
Esta esfera sintética "híbrida" puede recolectar partículas minerales que están húmedas y no húmedas.
De acuerdo con algunas realizaciones de la presente descripción (que no se incluyen en las reivindicaciones adjuntas), la superficie de una esfera sintética se puede funcionalizar para tener una molécula colectora. El colector tiene un grupo funcional con un ion capaz de formar un enlace químico con una partícula mineral. Una partícula mineral asociada con una o más moléculas colectoras se denomina partícula mineral humedecida. De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, la esfera sintética se puede funcionalizar para que sea hidrofóbica con el fin de recolectar una o más partículas minerales humedecidas.
Se debe entender que las esferas sintéticas de acuerdo con la presente descripción (que no entran dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas), ya sea funcionalizadas para tener un colector o funcionalizadas para ser hidrofóbicas, también están configuradas para su uso en la separación de arenas bituminosas - para separar betún de arena y agua en la recuperación de betún en una operación minera de arenas petrolíferas. Asimismo, los filtros y membranas funcionalizados, según algunas realizaciones de la presente divulgación (que no caen dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas), también están configurados para la separación de arenas bituminosas. Alcance de la invención
Además se debe apreciar que cualquiera de las funciones, características, alternativas o modificaciones descritas con respecto a una realización particular en este documento también pueden aplicarse, usarse o incorporarse con cualquier otra realización descrita en este documento. Aunque la invención se ha descrito e ilustrado con respecto a realizaciones ejemplares de la misma, lo anterior y otras adiciones y omisiones pueden hacerse en ella siendo que el alcance de la protección se define únicamente por las reivindicaciones adjuntas. Cualquier cosa que caiga fuera de dicho alcance es solo para efectos de información.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Uso de una esfera sintética para separar partículas minerales de material no deseado en una mezcla, comprendiendo dicha esfera sintética:
un cuerpo en fase sólida que comprende una superficie; y
un material sintético dispuesto en al menos una parte de la superficie, comprendiendo el material sintético una pluralidad de moléculas configuradas para conseguir que al menos la parte de la superficie sea hidrofóbica, y también las moléculas están configuradas para atraer hacia la superficie partículas hidrofóbicas sólidas que tienen partículas minerales contenidas en una mezcla acuosa, las partículas minerales que tienen un elemento hidrofóbico adherido a ellas,
caracterizado en que el cuerpo en fase sólida comprende
- una parte exterior de vidrio para proporcionar la superficie, y allí en eso el material sintético es un polisiloxano, o
- una parte exterior de cerámica para proporcionar la superficie, y allí en eso el material sintético es un fluoroalquilsilano.
2. El uso según la reivindicación 1, en el que, o bien
las partículas minerales tienen un tamaño máximo y el cuerpo en fase sólida tiene un tamaño de cuerpo mayor que el tamaño máximo, o
las partículas minerales tienen un tamaño mínimo y el cuerpo en fase sólida tiene un tamaño de cuerpo menor que el tamaño mínimo.
3. El uso según la reivindicación 1, en el que la esfera sintética tiene una densidad diferente que la mezcla acuosa para flotar o hundirse en ella, o tiene sustancialmente la misma densidad que la mezcla acuosa para no flotar ni hundirse en ella.
4. El uso según la reivindicación 1, en el que la superficie comprende estructuras físicas configuradas para atrapar las partículas minerales, incluso cuando las estructuras físicas comprenden ranuras o abolladuras o estructuras similares a cabellos.
5. El uso según la reivindicación 1, en el que las esferas sintéticas están configuradas con un tamaño en un rango de 50 |jm a 10 mm.
6. El uso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la esfera sintética es una estructura sintética hidrofóbica que toma la forma de una estructura gruesa, una estructura lisa, una estructura similar a un panal, una esfera sólida o una estructura de esfera de dos partes con un núcleo interior y una cubierta exterior, y la superficie que tiene una característica correspondiente basada al menos parcialmente en la configuración de la estructura correspondiente.
7. El uso según la reivindicación 1, en el que
la esfera sintética comprende una cubierta o cuerpo poroso para proporcionar la superficie; o
solo una parte de la superficie está configurada para que sea hidrofóbica.
8. Un método que comprende:
recibir o contener una mezcla acuosa, incluso en un procesador, comprendiendo la mezcla partículas hidrofóbicas sólidas que tienen partículas minerales con elementos hidrofóbicos unidos a ellas; conseguir que una pluralidad de esferas sintéticas entren en contacto con la mezcla acuosa en el procesador,
la esfera sintética que comprende:
un cuerpo en fase sólida que comprende una superficie; y
un material sintético provisto en al menos una parte de la superficie, el material sintético comprende una pluralidad de moléculas configuradas para hacer hidrofóbica al menos dicha porción de la superficie, estando configuradas las moléculas para atraer a la superficie las partículas hidrofóbicas sólidas en la mezcla acuosa,
caracterizado en que el cuerpo en fase sólida comprende
- una parte exterior de vidrio, y allí en eso el material sintético es un polisiloxano, o - una parte exterior de cerámica, y allí en eso el material sintético es un fluoroalquilsilano.
9. El método según la reivindicación 8, en el que el método comprende además:
permitir que las partículas hidrófobas sólidas se unan a las esferas sintéticas para proporcionar una pluralidad de esferas sintéticas enriquecidas, las esferas sintéticas enriquecidas comprenden al menos algunas de las partículas hidrófobas sólidas unidas a la superficie de las esferas sintéticas; y liberar las partículas hidrofóbicas sólidas de la superficie de las esferas sintéticas enriquecidas.
10. El método según la reivindicación 9, en el que la etapa de liberación comprende lavar las esferas sintéticas enriquecidas con agua para eliminar al menos algunas de las partículas hidrófobas sólidas de la superficie.
11. El método según la reivindicación 8, en el que o bien
las partículas minerales tienen un tamaño máximo y el cuerpo en fase sólida tiene un tamaño de cuerpo mayor que el tamaño máximo, o
las partículas minerales tienen un tamaño mínimo y el cuerpo en fase sólida tiene un tamaño de cuerpo menor que el tamaño mínimo.
12. El método según la reivindicación 8, en el que la esfera sintética tiene una densidad diferente que la mezcla acuosa para flotar o hundirse en ella, o tiene sustancialmente la misma densidad que la mezcla acuosa para no flotar ni hundirse en ella.
13. El método según la reivindicación 8, en el que la superficie comprende estructuras físicas configuradas para atrapar las partículas minerales, incluso cuando las estructuras físicas comprenden ranuras o abolladuras o estructuras similares a cabellos.
14. El método según la reivindicación 8, en el que las esferas sintéticas se configuran con un tamaño en un rango de 50 |jm a 10 mm.
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