MX2013011814A - Compuestos de amina y diamina y su uso para flotacion de espuma invertida de silicato a partir de mineral de hierro. - Google Patents

Compuestos de amina y diamina y su uso para flotacion de espuma invertida de silicato a partir de mineral de hierro.

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Abstract

La ¡invención se refiere a un proceso para enriquecer un mineral de hierro a partir de un mineral de hierro que contiene silicato por flotación invertida que comprende la adición de un recolector o composición recolectora que comprende por lo menos uno de los compuestos de las fórmulas RO-X-NH2 (la); RO-X-NH3Y (Ib); RO-X-NH-Z-NH2 (IIa); y RO-X-NH-Z-NH3Y (lIb), en donde X es un grupo alquileno alifático que contiene 2 a 6 átomos de carbono; Z es un grupo alquileno alifático que contiene 2 a 6 átomos de carbono; Y es un anión; y R es un grupo ahifático de la fórmula (I) C5H11CH(C3H7)CH2- (I) en donde la porción de C5H11 del grupo ahifático de la fórmula (I) comprende 70 a 99% en peso de n-C5H11-, y 1 a 30% en peso de C2H5CH(CH3)CH2- y/o CH3CH(CH3)CH2CH2-.

Description

COMPUESTOS DE AMINA Y DI AMINA Y SU USO PARA FLOTACIÓN DE ESPUMA INVERTIDA DE SILICATO A PARTIR DE MINERAL DE HIERRO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un proceso para enriquecer un mineral de hierro a partir de un mineral de hierro que contiene silicato al llevar a cabo un proceso de flotación de mineral invertido usando aminas de éter alquílico y/o diaminas de éter alquílico. La invención también se refiere a aminas de éter novedosas y diaminas de éter alquílico y formulaciones que contiene las mismas.
La eliminación de Si02 de diferentes minerales por flotación de espuma y aminas hidrofóbicas es un proceso bien conocido y se describe, por ejemplo, por S. R. Rao en Surface Chemistry of Froth Flotation, Volume 1 and 2, 2a edición, Kluwer Academic/Plenum Publishers, Nueva York 2004. El silicato cargado negativamente se puede hidrofobizar usando aminas adecuadas. La inyección de aire en una celda de flotación conduce a formación de burbujas de gas hidrofóbico, que pueden transportar la partícula de silicato hidrofobizada a la parte superior de la celda de flotación. En la parte superior de una espuma, que se puede estabilizar por un espumante adecuado, se recolecta las partículas de silicato. Finalmente, la espuma será quitada de la superficie y el minera enriquecido se dejará en el fondo de la celda de flotación.
En el caso de mineral de hierro, se necesita material puro para hacer acero de alta calidad. Por lo tanto, el mineral de hierro se puede enriquecer de un mineral de hierro que contiene silicato por flotación invertida. Esta clase de espuma se lleva a cabo en presencia de un agente deprimente para el mineral de hierro y agente recolector, que pueden contener aminas hidrofóbicas, por ejemplo, aminas de éter alquílico y/o diaminas de éter alquílico.
En US2629494 (Attapulgus Minerals + Chemicals Corp., fecha de publicación 24 de febrero de 1953) aminas hidrofóbicas protonadas como acetato de tetradecilamina se describen por eliminar silicato de óxido de hierro en presencia de almidón como agente deprimente.
US 3363758 (Ashland Oil and Refining Company, fecha de publicación 16 de enero de 1968) se refiere a un proceso de flotación de espuma para separar sílice de un mineral que emplea una diamina de éter alifático que se puede dispersar en agua de la fórmula R-O- CH2CH(R")CH2NHCH2CH(R")CH2-NH2 en donde R es un radical alifático que tiene entre uno y 13 átomos de carbono y R" es un átomo de hidrógeno o un grupo metilo.
En CA 1100239 (Akzona, Inc., fecha de publicación 28 de abril de 1981) se describen diaminas de éter alquílico de la estructura alcoxi - CH2CH2CH2 - NH - CH2CH2CH2 - NH2 para quitar silicato de mineral de hierro. La unidad de alcoxi debe contener 6 a 22 átomos * de carbono y podría ser lineal o ramificada. La desventaja de porciones de alcoxi lineal es que el recolecto comienza a cristalizar con el tiempo. Sería necesario solvente adicional o una unidad de calefacción para permitir una dosificación liquida.
Exxon Research and Engineering Co describió en US4319987 (fecha de publicación 16 de marzo de 1982) el uso de alcoxi -CH2CH2CH2 - NH2 para eliminación de silicato de mineral de hierro. La unidad de alcoxi debe contener 8-10 átomos de carbono y debe ser ramificada.
US 4422928 (Exxon Research and Engineering, fecha de publicación 27 de diciembre de 1983) revela un proceso de flotación de espuma para separar sílice de mineral de hierro que emplea una amina de éter alifático líquido de la fórmula R-0-(R1-0)2-CH2-CH2- CH2-NH2 en donde R es un radical ramificado de metilo alifático teniendo nueve átomos de carbono, R-i es etilo o propilo y z es un entero de cero a 10.
En US6076682 (AKZO NOBEL NV, fecha de publicación 20 de junio de 2000) se describieron combinaciones de aminas de éter y poliaminas de éter para flotación de mineral de hierro invertida. Especialmente se prefirieron estructuras alcoxi - CH2CH2CH2- NH2 con alcoxi consistiendo de 8 de 12 átomos de carbono y alcoxi -CH2CH2CH2 - NH - CH2CH2CH2 - NH2 con alcoxi consistiendo de 8 a 14 átomos de carbono.
WO 2008/077849 (AKZO NOBEL NV, fecha de publicación 3 de julio de 2008) describe una composición recolectora para usarse para enriquecer un mineral de hierro de un silicato que contiene hierro o que contiene silicatos ásperos teniendo un valor K8o de por lo menos 110 µ?? por flotación invertida del mineral. La composición contiene una mezcla de por lo menos una diamina de la fórmula R10-A-NH(CH2)nNH2, en donde R1 es un grupo hidrocarbilo recto o ramificado con 12 a 15 átomos de carbono, A es un grupo -CH2CHXCH2-, en donde X es hidrógeno o un grupo hidroxilo; por lo menos una amina de la fórmula R2(0-A)x -NH2, en donde R2 es un grupo hidrocarbilo recto o ramificado con 12 a 24 átomos de carbono, x = 0 ó 1, y A es como se definió antes; y por lo menos una diamina de la fórmula R3(0-A)y-NH(CH2)nNH2, en donde R3 es un grupo hidrocarbilo recto o ramificado con 16 a 24 átomos de carbono, y = 0 ó 1, y A es como se definió antes. Se incluye en las listas de grupos posibles para cada uno de R y R2 es alquilo de C13 ramificado de metilo (isotridecilo).
A pesar de un número significativo de estructuras propuestas en flotación invertida de mineral de hierro, se necesitan más compuestos selectivos ya que la calidad de mineral ha disminuido. Con mayor contenido de Si02 en el mineral, una eliminación selectiva de silicato es más difícil que en el pasado con minerales de mayor calidad. La pérdida de mineral de hierro en el proceso de flotación se debe evitar y se debe disminuir el contenido de silicato a un nivel muy bajo en especial para procesos de reducción directa (bolas de DRI). Por lo tanto, un objeto de la presente invención es encontrar recolectores que sean útiles para enriquecer un mineral de hierro que logren este objetivo, especialmente para minerales de hierro difíciles que contienen alto contenido de silicato. Sería deseable proveer recolectores y procesos de flotación adecuados de eliminación selectiva de silicato a partir de mineral de hierro que superan las desventajas mencionadas antes. Además, sería deseable proveer recolectores de flotación que se pueden emplear de manera conveniente en procesos de flotación. En particular es deseable para dichos recolectores de flotación estar en una forma líquida.
De acuerdo con la presente invención, se provee un proceso para enriquecer un mineral de hierro a partir de un mineral de hierro que contiene silicato por flotación invertida que comprende la adición de un recolector o composición recolectora que comprende por lo menos uno de los compuestos de las fórmulas RO-X-NH2 (la); RO-X-NH3 + Y- (Ib); RO-X-NH-Z-NH2 (lia); RO-X-NH-Z-NH3 + V (llb), en donde X es un grupo alquileno alifático que contiene 2 a 6 átomos de carbono; Z es un grupo alquileno alifático que contiene 2 a 6 átomos de carbono; Y' es un anión; y R es un grupo alifático de la fórmula (I) CsHiiCI-l(C3H7)CH2- (i) en donde la porción de C5H del grupo alifático de la fórmula (I) comprende 70 a 99% en peso de n-C5H -, y 1 a 30% en peso de C2H5CH(CH3)CH2- y/o CH3CH(CH3)CH2CH2-.
La porción de C3H7 de la fórmula (I) puede ser ramificada o lineal, pero preferiblemente es n-C3H7.
Los grupos alquileno alifáticos X y Z pueden ser cada uno independientemente lineales o ramificados al contener 3 a 6 átomos de carbono.
De acuerdo con la presente invención, cualquiera de los compuestos de las fórmulas (la), (Ib), (Ha) o (llb) proveen resultados mejorados en enriquecer el material de hierro. Se da preferencia a usar una combinación de estos compuestos. Por ejemplo, un compuesto de amina de éter aiquílico (la) se puede usar en combinación con un compuesto de amina de éter aiquílico protonado (Ib). Alternativamente, un compuesto de diamina de éter aiquílico (Na) se puede usar en combinación con un compuesto de diamina de éter aiquílico protonado (llb). También puede ser deseable usar una combinación de los cuatro compuestos de las fórmulas (la), (Ib), (Na) y (llb). De esta manera, estos compuestos o combinaciones de los mismos usados en el proceso de conformidad con la presente invención muestran una mejor eliminación selectiva de silicato en comparación con aminas de éter alquílicas o diaminas de éter alquílicas comercialmente disponibles u otras conocidas.
En una forma preferida, X es un grupo alquileno alifático que contiene entre 2 y 4 átomos de carbono y en especial tres átomos de carbono. En particular se prefiere grupo alquileno teniendo la estructura -CH2CH2CH2-.
De manera similar en una forma preferida, Z es un grupo alquileno alifático que contiene entre 2 y 4 átomos de carbono y en especial tres átomos de carbono. En particular se prefiere grupo alquileno teniendo la estructura -CH2CH2CH2-.
El anión Y- puede ser cualquier anión adecuado incluyendo un carboxilato, sulfato, sulfonato, cloruro, bromuro, yoduro, fluoruro, nitrato, fosfato, etc. Preferiblemente el anión es un carboxilato en particular un carboxilato alifático u olefínico de entre 1 y 6 átomos de carbono. Más preferible, en especial se prefiere el carboxilato es un carboxilato alifático de entre 1 y 3 átomos de carbono tales como HC02-, CH3C02-, CH3CH2C02-, CH3C02-.
El grupo R de los compuestos de las fórmulas (la), (Ib), (Na) y/o (llb) puede ser de manera adecuada un grupo Guerbet-Ci0H2i alifático con grado de ramificación promedio mayor de 1. Preferiblemente, el grado principal de ramificación es entré 1.01 y 1.60".
Por grupo Guerbet Ci0H21 se quiere decir el alcohol correspondiente C10H21-OH se ha derivado por dimerización de un aldehido C5 o un alcohol C5, o ejemplo como es dado en US 2005215452.
El grado de ramificación se define como el número de grupos metilo en una molécula de grupo R menos 1. El grado promedio de ramificación es el medio estadístico del grado de ramificación de las moléculas de una muestra. El número promedio de grupos metilo en las moléculas de una muestra se puede determinar con facilidad por espectroscopia H-NMR. Para este propósito, el área de señal que corresponde a los protones de metilo en el espectro 1H-NMR de una muestra se divide por tres y después se divide por el área de señal de los protones de metileno del grupo CH20-X dividido por dos.
En una forma preferida de la presente invención, cualquiera de los compuestos de las fórmulas (la), (Ib), (lia) o (llb) o combinación de los mismos se puede usar en conjunto con al menos uno de los compuestos de las fórmulas R'0-X-NH2 (le); R'0-X-NH3 + Y" (Id) R'0-X-NH-Z-NH2 (He); y R'0-X-NH-Z-NH3 + Y- (Hd), en donde X, Y y Z son cada uno independientemente seleccionados a partir de las definiciones mencionadas antes; y R' es un grupo C13H27 alifático y/o un grupo Ci5H3 alifático cada uno con grado de ramificación promedio que varía de 0.1 a 0.9 preferiblemente entre 0.3 y 0.7. El grado de ramificación es como se definió previamente.
En otra forma preferida de la presente invención, cualquiera de los compuestos de las fórmulas (la), (Ib), (lia) o (llb) o combinación de los mismos se puede usar en conjunto con al menos uno de los compuestos de las fórmulas R"0-X-NH2 (ie) ; R"0-X-NH3 + y (if) ; R"0-X-NH-Z-NH2 (lie); y R"0-X-NH-Z-NrVY (Hf), en donde X, Y y Z son cada uno independientemente seleccionados a partir de las definiciones mencionadas antes; y R" es un grupo C12H25 alifático' lineal y/o un grupo C14H29 alifático lineal.
La invención también se refiere a compuestos novedosos de las fórmulas RO-X-NH2 (la); RO-X-NH3 + Y" (Ib); RO-X-N H-Z-N H2 (lla); RO-X-NH-Z-NH3 + Y" (llb), en donde X, Y, Z y R son cada uno independientemente seleccionados a partir de las definiciones mencionadas antes.
Los compuestos de las fórmulas (la), (le) y (le)' se pueden preparar al hacer reaccionar primero un alcohol ROH, R'OH o R"OH respectivamente con un nitrilo etilénicamente insaturado que contiene entre 3 y 6 átomos de carbono para proveer un nitrilo de éter alquílico. Los grupos R, R' y R" respectivamente son como se definió previamente. Los nitrilos etilénicamente insaturados adecuados incluyen acrilonitrilo, metacrilonitrilo, etacrilonitrilo, 2-n-propilacrilonitrilo, 2-iso-propilacrilonitrilo, 2-metil-1-butenonitrilo, 3-metil-1 -butenonitrilo, 2,2-dimetil-1-butenonitrilo, 2,3-dimetil-1-butenonitrilo, 2 - e t i I - -butenonitrilo, 3 - e t i I - -butenonitrilo, 2-metil-1-butenonitrilo, 3-metil-l-butenonitrilo, 2,3-dimetil-1-butenonitrilo, 2-etil- 1 -butenonitrilo, 1 -pentenonitrilo, 2-metil-1 -pentenonitrilo, 3-metil-1 -pentenonitrilo, 4-metil- 1 -pentenonitrilo. Preferiblemente, el nitrilo etilénicamente insaturado contendría tres átomos de carbono, es decir, acrilonitrilo. Se puede desear llevar a cabo este paso en presencia de una base o un solvente polar. Típicamente, la base puede ser un alcóxido de metal alcalino, preferiblemente un etóxido de metal alcalino o un metóxido de metal alcalino, en especial metóxido de sodio. El nitrilo etilénicamente insaturado se puede agregar en una cantidad molar equivalente al alcohol. Usualmente, el nitrilo etilénicamente insaturado también se podría agregar en un exceso estoiquiométrico a fin de asegurar que todo el alcohol se hace reaccionar. A menudo, la relación molar · del nitrilo etilénicamente insaturado al alcohol puede estar arriba de 1:1 y hasta 10:1, preferiblemente de 1.5:1 a 5:1, más deseable entre 1:1 y 2:1.
El alcohol ROH se puede obtener comercialmente de BASF o se puede preparar de conformidad con la enseñanza de US2005215452 (BASF AG, fecha de publicación 29 de septiembre de 2005). Típicamente, el alcohol se puede producir por dimerización de aldehido ligeramente ramificado conteniendo cinco átomos de carbono usando la reacción de aldol seguido por hidrogenación . Preferiblemente, el alcohol tendrá un grado de ramificación promedio que varía de 1.01 a 1.60.
El alcohol R'OH se puede obtener comercialmente de BASF. Típicamente, el alcohol es un alcohol oxo de C13 o C15, por ejemplo, disponible de BASF. De manera deseable, estos alcoholes se pueden obtener por la hidroformilación dé alfa olefina de C12 o C14 respectivamente para formar el aldehido de C13 o C15 correspondiente seguido por hidrogenación para formar el alcohol correspondiente, preferiblemente teniendo un grado de ramificación promedio de entre 0.3 y 0.7.
El alcohol R"OH puede ser un alcohol graso lineal con 12 y/o 14 átomos de carbono.
Se puede desear combinar el nitrilo etilénicamente insaturado con el alcohol que ya contiene la base sobre un periodo de entre 5 minutos y 75 minutos o más, preferiblemente entre 30 minutos y 60 minutos. Se puede desear controlar la velocidad de combinar el nitrilo con el alcohol a fin de asegurar que se logre una temperatura óptima. La temperatura de reacción puede ser entre 10°C y 60°C. Se puede desear controlar la temperatura, de modo que no excede 50°C. El tiempo de reacción puede ser sobre un periodo de por lo menos 5 minutos y tanto como 24 horas. Típicamente, la reacción será por lo menos 5 minutos y a menudo tanto como 10 horas o más. Al final de I reacción, se puede desear quitar el 'exceso de nitrilo etilénicamente insaturado por medio convencional, por ejemplo, por evaporación al vacío. De manera adecuada, el nitrilo etilénicamente saturado se puede quitar al vacío con una presión reducida de entre 15 mbar y 100 mbar a una temperatura elevada de entre 30°C y 60°C durante un periodo de entre 30 minutos y 180 minutos y opcionalmente a una temperatura aumentada de por lo menos 65°C y hasta 85°C. Opcionalmente, se puede desear usar una resina para eliminar cualquier cantidad de rastreo del nitrilo. De manera deseable, el nitrilo de éter alquílico resultante debería tener una pureza de por lo menos 90% y a menudo por lo menos 95%.
En un segundo paso del proceso, el grupo nitrilo del nitrilo de éter alquílico del paso uno se reduce a la amina correspondiente.
Esto se puede lograr por cualquier proceso convencional para la reducción de nitrilos a aminas. De manera deseable, el nitrilo de éter alquílico se debería hacer reaccionar con hidrógeno en presencia de un catalizador adecuado. Un ejemplo de un catalizador adecuado incluye Raney-Cobalt. Esto se puede llevar a cabo en presencia de un solvente aprótico tal como tetrahidrofurano.
Típicamente, la reacción se puede llevar a cabo a temperaturas elevadas, por ejemplo, por lo menos 80°C, de manera deseable al menos 90°C, y posiblemente hasta 140°C o más. Preferiblemente, la reacción se llevaría a cabo a temperaturas de entre 100°C y 130°C. Además de las temperaturas elevadas, a menudo puede ser deseable llevar a cabo un proceso bajo presión reducida usualmente de por lo menos 40 bar o más, por ejemplo, por lo menos 45 bar. A mendo se puede desear aumentar la presión a incluso niveles más altos, por ejemplo, hasta 350 bar o más, por ejemplo, entre 250 bar y 300 bar. Al final de la reacción, usualmente se puede desear quitar el catalizador. Esto se puede hacer por medio de filtración convencional.
De manera deseable, la amina de éter alquílico resultante debería tener la pureza de por lo menos 85% y a menudo por lo menos 89% o 90% o más.
» Compuestos de la fórmula (la) se pueden preparar también por el siguiente proceso. En un primer paso, un alcohol ROH en donde el grupo R es como se definió previamente se puede hacer reaccionar de manera adecuada con 1 equivalente de óxido de alquileno como óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de 1 ,2-buti leño, óxido de 2,3-butileno, óxido de 1,2-penteno y/u óxido de 1,2-hexeno. Por lo tanto, se mezcla alcohol ROH con una base como hidróxido de sodio, hidróxido de potasio o hidróxido de cesio o solución acuosa de ahí y se elimina agua de reacción bajo vacío reducido (15 a 100 mbar) a temperatura elevada (80 - 120°C) por tiempo adecuado. Esto podría durar entre 0.5 y 3 horas. El recipiente de reacción entonces es descargado varias veces con nitrógeno y calentado a 100 - 160°C. Se agrega óxido de alquileno en tal manera que la temperatura de reacción no excede 180°C. Opcionalmente, se puede neutralizar base con un ácido (por ejemplo, ácido acético) y se puede quitar sal resultante por filtración simple. La reacción conduce a una mezcla de mostrar una distribución de peso molecular con un grado de alcoxilación de 1. La reacción de alcoxilación se puede catalizar también por aminas como imidazol o aminas terciarias o catalizadores de doble metal.
En un segundo paso, se puede mezclar producto de la reacción antes con un catalizador adecuado opcionalmente en presencia de un solvente aprótico como tetrahidrofurano. El recipiente de reacción se descarga varias veces con nitrógeno a fin de quitar aire.- Después se agrega amoníaco (1 - 200 equivalente) e hidrógeno (4 - 200 equivalente) hasta una presión de 50 bar. La reacción se calienta bajo agitación a 200°C. La presión se debe mantener debajo de 280 bar. Se agrega más hidrógeno (en caso de caída de presión) y se agita sobre un periodo de hasta 24 horas. La reacción se enfría a 40°C, se elimina gas y el recipiente se descarga varias veces con nitrógeno. La conversión de grupo de alcohol en un grupo amino pr¡mario es por lo menos 85% o inclusb más.
Los compuestos de las fórmulas (llb), (Id) y (If) se pueden preparar de manera conveniente por adición de un compuesto ácido a » la amina de éter alquílico correspondiente de las fórmulas (la), (le) o (le). Según lo ácido el compuesto protonará el grupo amino y después el radical ácido negativamente cargado formará el componente Y- negativamente cargado. El compuesto ácido puede ser un ácido adecuado, por ejemplo, ácidos cuyos radicales se seleccionan a partir de el grupo que consiste de carboxilato, sulfato, sulfonato, cloruro, bromuro, yoduro, fluoruro, nitrato- y fosfato. Preferiblemente, el ácido es un ácido carboxílico, en particular un ácido carboxílico alifático u olefínico teniendo entre uno y seis átomos de carbono. Más preferible, un ácido carboxílico es un ácido carboxílico alifático teniendo entre uno y tres átomos de carbono, es decir, ácido fórmico, ácido acético o ácido propiónico. Se prefiere ácido acético.
El compuesto ácido se puede agregar en una equivalencia molar al compuesto de amina de éter alquílico de la fórmula (la). Puede ser deseable agregar una cantidad menor del compuesto ácido que resultará en protonación parcial y por tanto resultará en una mezcla del compuesto protonado de la fórmula (Ib) y el compuesto de amina de éter alquílico correspondiente de la fórmula (la). También puede ser deseable agregar una cantidad mayor del compuesto ácido resultando en un exceso estoiquiométrico del compuesto ácido. Típicamente, la relación de compuesto ácido a amina de éter alquílico pliede ser entre 1:10 y 1.5:1, en especial entre 1:7 y 1:1.
El compuesto ácido se puede agregar sobre un periodo de tiempo entre un minuto y 45 minutos a la amina de éter alquílico, por ejemplo, entre cinco minutos y 30 minutos. El compuesto resultante de las fórmulas (Ib), (Id) o (If) respectivamente, de manera deseable se formará como una solución homogénea que permanecerá clara y líquida durante el almacenamiento.
Las diaminas de éter alquílico de las fórmulas (lia), (Me) y (lid) se pueden sintetizar al hacer reaccionar la amina de éter alquílico respectiva de las fórmulas (la), (le) o (le) con un nitrilo etilénicamente insaturado qué contiene entre 3 y 6 átomos de carbono para proveer un nitrilo de alquilo de amino de éter alquílico. Los nitrilos etilénicamente insaturados adecuados incluyen acrilonitrilo, metacrilonitrílo, etacrilonitrilo, 2-n-propilacrílonítrílo, 2-¡so-propilacrílonitrilo, 2-metil-1 -butenonitrilo, 3-metil-1-butenonitrilo, 2,2-dimetil-1-butenonitrilo, 2, 3-dimetiM - butenonitrilo, 2 - e t i I - 1 -butenonitrilo, 3-etil-1 -butenonitrilo, 2 - m et i I - 1 -butenonitrilo, 3-metil-1-butenonitrilo, 2 , 3-di met i I- 1 -bute no n it ri lo , 2-etil- 1 -butenonitrilo, 1-pentenonitrilo, 2 - m e t i I - 1 -pentenonitrilo, 3-metil- 1 -pentenonitrilo, 4-metil-1 -pentenonitrilo. Preferiblemente, el nitrilo etilénicamente insaturado contendría tres átomos de carbono, es decir, acrilontirilo.
El nitrilo etilénicamente insaturado se puede agregar en una cantidad equivalente molar a la amina de éter alquílico. Usualmente, el nitrilo etilénicamente insaturado también se podría agregar en un exceso estoiquiométrico a fin de asegurar que se hace reaccionar toda la amina de éter alquílico. A menudo la relación molar del nitrilo etilénicamente insaturado a la amina puede ser arriba de 1:1 y hasta 10:1, preferiblemente de 1.5:1 a 5:1, más deseable entre 1:1 y 2:1.
Se puede desear combinar el nitrilo etilénicamente insaturado con la amina de éter alquílico sobre un periodo de entre 5 minutos y 75 minutos o más, preferiblemente entre 10 minutos y 45 minutos. Se puede desear controlar la velocidad de combinar el nitrilo con el alcohol a fin de asegurar que se logre una temperatura óptima. La temperatura de reacción puede ser entre 10°C y 60°C. Se puede desear controlar la temperatura de modo que no exceda 50°C. El tiempo de reacción puede ser sobre un periodo de por lo menos 5 minutos y tanto como 24 horas. Típicamente, la reacción será por lo menos 5 minutos y a menudo tanto como 10 horas o más. Al final de la reacción, se puede desear -quitar el exceso de nitrilo etilénicamente insaturado por medio convencional, por ejemplo, por evaporación al vacío. De manera adecuada, el nitrilo etilénicamente saturado se puede quitar al vacío con una presión reducida de entre 15 mbar y 100 mbar a una temperatura elevada de entre 30°C y 60°C durante un periodo de entre 30 minutos y 180 minutos y opcionalmente a una temperatura aumentada de por lo menos 65°C y hasta 85°C. Opcionalmente, se puede desear usar una resina para quitar cualquier cantidad de rastreo del nitrilo. De manera deseable, el nitrilo de amino alquilo de éter alquílico resultante debería tener una pureza de por lo menos 55% y a menudo por lo menos 60%.
En un segundo paso del proceso, el grupo nitrilo del nitrilo de amino alquilo de éter alquílico del paso uno se reduce a la amina correspondiente. Esto se puede lograr por cualquier proceso convencional para la reducción de nitrilos a aminas. De manera deseable, el nitrilo de amino alquilo de éter alquílico se debería hacer reaccionar con hidrógeno en presencia de un catalizador adecuado. Un ejemplo de catalizadores adecuados incluye Raney-Cobalto. Esto se puede llevar a cabo en presencia de un solvente aprótico adecuado tal como tetrahidrofurano.
Típicamente, la reacción se puede llevar a cabo a temperaturas elevadas, por ejemplo, al menos 80°C, de manera deseable por lo menos 90°C, y posiblemente hasta 140°C o más. Preferiblemente, la reacción se llevaría a cabo a temperaturas de entre 100°C y 130°C. Además de las temperaturas elevadas, a menudo sería deseable llevar a cabo el proceso bajo presión aumentada usualmente dé por lo menos 40 bar o más, por ejemplo, por lo menos 45 bar. A menudo se puede desear aumentar la presión a incluso niveles más altos, por ejemplo, hasta 350 bar o más, por ejemplo, entre 250 bar y 300 bar. Al final de la reacción usualmente se puede desear eliminar el catalizador. Esto se puede hacer por medio de filtración convencional.
De manera deseable, la dlamina de éter alquíllco resultante debe tener una pureza de por lo menos 55% y a menudo al menos 60% o más.
En un proceso alternativo para producir las diaminas de éter alquílico antes mencionadas, la amina de éter alquílico correspondiente respectiva se puede hacer reaccionar con un óxido de alquileno de C2-C6 en una manera similar como se describió antes para la fórmula (la) a fin de producir esta vez el alcohol amino de éter alquílico correspondiente.
Los compuestos de las fórmulas (llb), (lid) o (llf) de manera conveniente se pueden preparar por la adición de un compuesto ácido a las diaminas de éter alquílico correspondientes de la fórmula (Na); (lie) o (Me). Según lo ácido, el compuesto protonará el grupo amina y después el radical ácido cargado negativamente formará el componente Y' cargado negativamente. El compuesto ácido puede ser cualquier ácido adecuado, por ejemplo, ácidos cuyos radicales se seleccionan a partir del grupo que consiste de carboxilato, Sulfato, sulfonato, cloruro, bromuro, yoduro, fluoruro, nitrato y fosfato. Preferiblemente, el ácido es un ácido carboxílico, en particular un ácido carboxílico alifático u olefínico teniendo entre uno y seis átomos de carbono. Más preferible, un ácido carboxílico es un ácido carboxílico alifático teniendo entre uno y tres átomos de carbono, es decir, ácido fórmico, ácido acético o ácido propiónico.. Se prefiere ácido acético.
El compuesto ácido se puede agregar en una equivalencia molar al compuesto de diamina de éter alquílico de la fórmula (lia), (Me) o (He). Puede ser deseable agregar una cantidad menor del compuesto ácido que resultará en protonación parcial y por tanto resultará en una mezcla del compuesto protonado de la fórmula (llb), (lid) o (llf) y el compuesto de^ diamina de éter alquílico correspondiente de la fórmula (Na), (lie) o (He). También puede ser deseable agregar una cantidad mayor del compuesto ácido resultando' en un exceso estoiquiométrico del compuesto ácido. Típicamente, la relación de compuesto ácido a diamina de éter alquílico puede ser entre 1:25 y 1.5:1, en especial entre 1:20 y 1:1.
El compuesto ácido se puede agregar sobre un periodo de tiempo entre un minuto y 45 minutos a la amina de éter alquílico, por ejemplo, entre cinco minutos y 30 minutos. El compuesto resultante de las fórmulas (llb), (lid) o (llf) respectivamente, . de manera deseable se formará como una solución homogénea que permanecerá clara y líquida durante el almacenamiento.
La presente invención también se refiere al uso de por lo menos uno de los compuestos de las fórmulas (la), (Ib), (lia), (llb) combinado con al menos uno de los compuestos de las fórmulas (le), (Id), (le), (If), (Me), (lid), (lie) y/o (llf) como recolectores de flotación para enriquecer un mineral de hierro de un mineral de hierro que contiene silicato.
Por ejemplo, un compuesto de amina de éter alquílico (la) se puede usar en combinación con el compuesto de amina de éter álquílico protonado correspondiente (Ib), (Id) y/o (If). Alternativamente, un compuesto de diamina de éter álquílico (Na) se puede usar en combinación con el compuesto de diamina de éter álquílico protonado correspondiente (llb), (Id) y/o (If). También se puede desear usar una combinación de por lo menos un compuesto de todas las fórmulas (la), (Ib), (lia) y (llb).
Una combinación preferida de compuestos para usarse como recolectores incluye por lo menos un compuesto de las fórmulas (la), (Ib), (Na) y/o (llb) en combinación con al menos un compuesto de las fórmula (le), (Id), (Me) y/o (lid).
Otra combinación preferida de compuestos para usarse como recolectores incluye por lo menos un compuesto de las fórmulas (la), (Ib), (lia) y/o (llb) en combinación con al menos un compuesto de las fórmulas (le), (If), (lie) y/o (llf).
La invención se refiere además a composiciones adecuadas para usarse en enriquecer un mineral de hierro de un mineral de hierro que contiene silicato qué comprende por lo menos uno de los compuestos de las fórmulas (la), (Ib), (le), (Id). Se prefieren las composiciones que comprende por lo menos un compuesto de conformidad con por lo menos una de las fórmulas (la), (Ib), (Ha) y/o (llb) combinado con al menos un compuesto de acuerdo con una de las fórmulas (le), (If), (lia), (llb), (lie), (lid) y/o (llf). Una composición más preferida comprende por lo menos un compuesto de las fórmulas (la), (Ib), (Na) y/o (llb) en combinación con al menos un compuesto de las fórmulas (le), (Id), (lie) y/o (lid). Otra composición más preferida comprende por lo menos un compuesto de las fórmulas (la), (Ib), (Na) y/o (llb) en combinación con al menos un compuesto de las fórmulas (le), (If), (lie) y/o (llf).
También se lleva a cabo el uso de dicha composición como formulaciones recolectoras para enriquecer un mineral de hierro de un hierro que contiene silicato.
Cuando los compuestos de la invención o formulaciones que los contienen se usan como recolectores o en formulaciones recolectoras en un proceso de flotación invertida, se logra una eliminación de selección de silicato mucho mejor en comparación con otras aminas de éter alquílico comercialmente disponibles u otros recolectores conocidos. La presente invención provee eliminación mejorada de silicato sin sufrir una pérdida aumentada del mineral de hierro. De hecho, los recolectores de la presente invención permiten una proporción mayor del hierro a retenerse y eliminar una proporción mayor del silicato.
En el proceso de conformidad con la invención para enriquecer un mineral de hierro a partir de un mineral de hierro que contiene silicato por flotación invertida, se puede usar equipo de planta de flotación invertida convencional. En general, el mineral de hierro se puede combinar con agua o líquido acuoso adecuado y mezclarse usando medio mezclador mecánico para formar una suspensión homogénea. El proceso de flotación normalmente se lleva a cabo en una o más celdas de flotación. El recolector normalmente se introduciría en la suspensión en la celda de flotación. Típicamente, el recolector condicionaría el mineral de hierro disperso de la suspensión. Un periodo adecuado de acondicionamiento tendería a ser de por lo menos un minuto y a veces tanto como 10 ó 15 minutos. Después del periodo de acondicionamiento, el aire tendería a ser inyectado en la base de la celda de flotación y las burbujas de aire así formadas tenderían a surgir a la superficie y generar una espuma en la superficie. La inyección de un aire puede continuar hasta que no se forma más espuma, lo que puede ser durante al menos un minuto y tanto como 15 ó 20 minutos. La espuma se puede recolectar y eliminar. En algunos casos, se puede desear tratar además la suspensión residual una vez más en una manera similar por lo menos una vez, por ejemplo, entre 4 y 6 tratamientos. No obstante, por lo general será innecesario tratar además la suspensión residual una vez más.
El proceso de flotación se puede realizar en un rango de pH convencional. Puede estar en el rango de entre 5 y 12, tal como 9 y 11. Esto tiende a proveer que los minerales exhibirían la carga de superficie correcta.
Un agente deprimente convencional, tal como un polisacárido hidrof ílico, se puede usar en una cantidad convencional suficiente para cubrir el hierro o superficie en la cantidad requerida. Típicamente, un polisacárido hidrofílico adecuado incluye diferentes clases de almidones.
También se puede desear incluir un regulador de espuma en el sistema a fin de mejorar la eficiencia. No obstante¡ dichos reguladores de espuma no son esenciales. Ejemplos de reguladores convencionales incluyen metilisobutilo carbinol y alcoholes que tienen entre 6 y 12 átomos de carbono, tal como etilhexanol, y alcoholes alcoxilados.
Más aditivos convencionales se pueden incluir en el sistema de flotación, tales como agentes reguladores de pH, co-recolectores y aceites extensores.
Los minerales típicos de hierro adecuados para el tratamiento de conformidad con la invención incluyen minerales de hematita y magnetita. La invención es particularmente adecuada para hematita. Además, la invención es adecuada para procesar minerales de hierro, por ejemplo, hematitas que contienen contenidos altos de sílice, por ejemplo, por lo menos 20% en peso de mineral de hierro, a menudo por lo menos 30%, e incluso por lo menos 40% o más, por ejemplo, hasta 60% o 70% o más.
. La presente invención además es ilustrada por los siguientes ejemplos.
EJEMPLOS Síntesis Los siguientes alcoholes han sido transformados en aminas de éter alquílico correspondientes por conversión con acrilonitrilo y reducción de grupo nitrilo a grupo amino. Los compuestos fueron opcionalmente tratados con ácido acético. Las diaminas de éter alquílico han sido producidas a partir de aminas de éter alquílico correspondientes por conversión con acrilonitrilo y reducción de grupo nitrilo a grupo amino. Los compuestos después fueron opcionalmente tratados con ácido acético.
Tabla 1 Para ¡lustrar la ruta de síntesis, los ejemplos emplean conversión de mezcla de alcohol ROH 50% en peso C10-Guerbet / 50% en peso C13C15.
Síntesis para C10Guerbet/C13C15 amina de éter: a) Adición En un frasco con el fondo redondo de 1 litro, se agitó C10- Guerbet alcohol (159 g, 1.0 mol) y C13C15 alcohol (159 g, 0.75 mol) con NaOMe (30% solución en MeOH, 2.62 g, 0.015 mol a 21°C. Se agregó acrilonitrilo (186 g, 3.5 mol) durante 45 minutos en tal manera que la temperatura se mantuvo a menos de 50°C. La reacción fue agitada durante la noche. Se eliminó exceso de acrilonitrilo al vacío (20 mbar) a 50°C (y después a 75°C) en 30 minutos. Se agregó ambosol (3% en peso) y la mezcla se filtró (900 k Seitz filtro).
De acuerdo con el cromatograma de gas (GC), la mezcla contiene 1% alcohol y 99% producto de adición. La NMR de protón (nmr de protón en CDCI3: d = 0.85-1.70, m, 22.4 H (CH, CH2, CH3), d = 2.6, t, 2H (CH2CN), d = 3.2-3.5, m, 2 H (CH20), d = 3.6, m, 2 H (CH20)) confirmó la estructura. b) Reducción FL. .0 ,??, "'?'" R En un autoclave de 300 mi, se agitó tetrahidrofurano (35 g) con Raney-Cobalt (3.6 g), se descargó 3 veces con nitrógeno y se agitó (500 rpm). Se agregó hidrógeno (16.4 I) hasta que la presión alcanzó 50 bar y el reactor se calentó a 120°C. El producto del paso de adición de C 10-Guerbet/C 13C15 y acrilonitrilo (120 g, 0.51 mol) se agregó continuamente (velocidad de flujo 1 ml/min). La presión aumentó a 60 bar. Se agregó hidrógeno adicional (17.7 I) hasta alcanzar la presión de 280 bar. La mezcla fue agitada durante 6 horas bajo estas condiciones. La presión se mantuvo a 280 bar (19.72 I se agregaron). El reactor se enfrió a temperatura ambiente y se liberó presión con cuidado. El autoclave se descargó con nitrógeno (10 bar). Se quitó el catalizador por filtración (Seitz K 900). De acuerdo con el título de amina, GC y NMR de protón (nmr de protón en CDCI3: d = 0.8-1.7, m, 22.4 H (CH, CH2, CH3), d = 1.72, t, 2H (CH2), d = 2.8, t, 2H (CH2), d = 3.15-3.4, m, 2 H (CH20), d = 3.5, m, 2 H (CH20)) se lograron los siguientes valores: o 1.5% nitrilo no reaccionado o 2.5% alcohol o 94% amina de éter alquílico o 1.5% producto lateral ("dímero"). c) Protonación parcial .0 JNH- R' ,??, ,NH3 OAc R' C10-Guerbet/C13C15-oxipropilamina (12 g, 0.050 mol) se agitó en un -frasco a temperatura ambiente. Se agregó ácido acético (0.6 g, 0.010 mol) en forma de gotas y se agitó durante 10 minutos. Se observó una solución homogénea, que permaneció clara y líquida durante el almacenamiento durante >3 meses.
Síntesis de C 10-G uerbet/C 13C 15 diamina de éter a) Adición C10-Guerbet/C13C15-oxipropilamina (270 g, 1.08 mol) se agitó en un frasco con el fondo redondo a 21°C. Se agregó acrilonitrilo (63 g, 1.19 mol) durante 15 minutos en tal manera que la temperatura se mantuvo a menos de 50°C. La reacción fue agitada durante 3 horas. El exceso de acrilonitrilo fue eliminado al vacío (20 mbar) a 50°C (y después a 75°C) en 30 minutos. De acuerdo con el título de amina, GC y NMR de protón (nmr de protón en CDCI3: d = 0.8-1.70, m, 22.4 H (CH, CH2, CH3), d = 1.75, t, (CH2), d = 2.5, t, (CH2CN), d = 2.75, t, (CH2), d = 2.95, t, (CH2), d = 3.15-3.4, m, (CH20), (CH20)) se lograron los siguientes valores: o 2.7% alcohol o 2.7% amina de éter alquílico no reaccionada o 7.6% producto lateral o 87% aducto deseado. b) Reducción En un autoclave de tetrahidrofurano (110 g) se agitó con Raney-Cobalt (13 g), se descargó 3 veces con nitrógeno y se agitó (500 rpm). Se agregó hidrógeno (123.7 I) hasta que la presión alcanzó 50 bar y el reactor se calentó a 120°C. El producto de adición de C10-Guerbet/C13C15 y acrilonitrilo (323 g, 1.109 mol) se agregó continuamente (velocidad de flujo 6 ml/min). La presión aumentó a 68 bar. Se agregó hidrógeno adicional hasta alcanzar la presión de 280 bar. La mezcla fue agitada durante 6 horas bajo estas condiciones. La presión se mantuvo a.280 bar (2.47 I se agregaron). El reactor se enfrió a temperatura ambiente y se liberó presión con cuidado. El autoclave se descargó con nitrógeno (10 bar). Se quitó el catalizador por filtración (Seitz K 900). De acuerdo con el título de amina, GC y NMR de protón (nmr de protón en CDCI3: d = 0.85-1.60, m, 22.4 H (CH, CH2, CH3), d = 1.65, q, (CH2), d = 1.75, t, (CH2), d = 2.70, m, (CH2), d = 2.75, t, (CH2) , d = 3.15-3.4, m, (CH20), d = 3.45, t, (CH20)) se lograron los siguientes valores: o 4% alcohol o 5.5% amina de éter alquílico o 84.5% diamina de éter alquílico o 6% producto lateral. c) Protonación parcial C10-Guerbet/C13C15 - o x i p ro p i I - 1 , 3-propandiamina (80 g, 0.27 mol). se agitó en un frasco a temperatura ambiente. Se agregó ácido acético (0.8 g, 0.0135 mol) en forma de gotas y se agitó durante 10 minutos. Se observó una solución homogénea, que permaneció clara y líquida durante el almacenamiento durante >3 meses.
Las otras muestras fueron producidas en una manera similar como C10-Guerbet/C13C13-oxipropilamina o C10-Guerbet/C13C15-oxipropil-1, 3-propandiamina.
Prueba de flotación Se aplicó el siguiente protocolo de flotación para los diferentes recolectores. 500 g de mineral de hierro seco (hematita) se vertieron en un recipiente de flotación 1 I de una celda de flotación de laboratorio (MN 935/5, HUMBOLDT WEDAG). Se agregó agua de la llave 1 I y la suspensión resultante se homogenizó al agitar durante dos minutos (3000 rpm). 25 mL de 1% en peso de solución de almidón de maíz recién preparada ( = 500g/t mineral) se mezclaron. Posteriormente, se inyectaron 25 µ?_ del recolector líquido ( = 50g/t mineral). Se ajustó el pH a 10 (con 50% en peso de solución de NaOH) y la suspensión se acondicionó durante 5 minutos. El flujo de aire inició (80L/h) y la espuma fue recolectada hasta que no se formó espuma estable. El flujo de aire se detuvo y otros 25 µ?_ de recolector se agregaron y acondicionaron durante 5 minutos, antes de que reiniciara el flujo de aire. La espuma de flotación de cada paso se secó, pesó y los minerales , obtenidos caracterizados por análisis elemental vía fluorescencia de rayos X (XRF).
Se puede observar a partir de el trabajo de prueba que los recolectores de conformidad con la invención proveen una mejor combinación global de eliminación aumentada de silicato y retención aumentada del mineral de hierro.
Tabla 2 Producto 2 Espuma 1 10.4 M | 0,0% 0,0% 0,0% 100.0% 0,0% 0,0% l 33f7% 0,0% 1:1 (ClO-Guerbet - Es uma 2 10,4 25 | 30f7% 13,6% oxi ropilamina + j 5,0% 4,5% 0,5% 99,5% 43,0% 92,0% C 13/ 5- Espuma 3 10,4 64 j 12.8% 4,3% 1 ,2% 98,3% 43,3% 22,6% j 21 r0% 35,1% oxipropilamina) +¦ Es uma 4 9:9 50 5% 43,8% 83,7% j 11 ,0% 27,7% 20% ácido acético í 10,0% 3,7% 0,8% 97, Espuma 5 9,9 22 l 4.4% 7,4% 0,7% 96,8% 41 ,3% 88,3% | 6,0% 11,5% Residuo - 340 j 67.9% 65.3% 96,8% 2,8% 6,0% ) 12,1% Total - 501 † 100,0% 45,8% 100,0% 15,8% 33,7% 1 100,0% Como se puede observar en la tabla 2, Flotigam EDA comercialmente disponible usado en el ejemplo condujo después de 5 veces la flotación de mineral de hierro a un residuo que todavía contiene un alto contenido relativo de Si02 (26.1%). A fin de recibir valores menores de SÍ02 en un residuo después de 5 veces de flotación, uno necesitaría las más selectivas pero también mucho más costosas y más complejas diaminas de éter alquílico Aerosurf MG 83.
De manera sorprendente, se descubrió que se pudo alcanzar un nivel similar de compuestos reclamados de Si02 al Aerosurf MG 83.
En el caso del producto 2, se alcanzó un contenido residual de S¡02 de 6.0%. El contenido de sílice residual es similar a aquél de Aerosurf MG 83 (5.6% Si02), pero la velocidad de recuperación de Fe precioso fue mucho mayor para el producto inventivo (residuo: 96.8% Fe en comparación con residuo 92.8% Fe, para el Aerosurf MG 83). La ventaja de las combinaciones reclamadas de aminas de éter alquílico es aquella que tiene una muestra líquida, que es capaz de alcanzar nivele bajo similar de S¡02 en el mineral tratado, mientras que la pérdida de Fe es mucho menor en comparación con más costosas y más complejas diaminas de éter alquílico para producir.
» Ta bla 2 peso g p«so % Freo (Re- I ? SÍ02 S¡02 pH Fe Ferec. OÍí i SÍ02 lsiduo) H (residuo) 1 rsc.
Espuma 1 10,6 0 0,0% 0,0% 0,0% 100,0% o,o% ! 0,0% 33,2% 0,0% Espuma 2 10,6 21 4,2% 5,7¾ 0,5% 99,5% 41 ,9% j 89.6% 30,8% 11 ,3% Espuma 3 0,5 2o 4,6% 4,0% 0,4% 99,1% 43,2% ; 92.4% 27,7% 12.7% nClOoxipropilamina Espuma 4 10,5 26 5,2% 4,5% 0,5% 98,6% 43,2% 92.4% 23,8% 14,4% + 50% mol ácido acético Espuma 5 io,a 25 5,0% 5,6% 0,6% 98,0% 42,2% ¡ 90.3% 19,7% 13,5% Residuo - 407 81.1% 55,2% 98,0% 9,2% 19,7% 48,0% Total - 502 100,0% 45.7% 100,0% 15.5% 33,2% 100,0% Espuma 1 10,2 0 0,0% 0,0% 0,0% 100,0% 0.0% 0,0% 33,4% 0,0% Espuma 2 10,1 0 0,0% 0,0% 0,0% 100.0% 0.0% 0.0% 33.4% 0.0% Espuma 3 10,1 0 0,0% 0,0% 0,0% 100,0% 0,0% 0,0% 33,4% 0.0% C10- 10,1 33 6,6% 2,2% 0,3% 99,7% 44,7% 95,6% 29,0% 18,9% Guerbetoxipropilamina Espuma 4 + 50% mol ácido acético Espuma 5 10,1 21 - 4,2% 2,1% 0,2% 99,5% 44,8% 95,8% 25,9% 12,1 % Residuo - 445 89.2% 50.4% 99,5% 12, 1 % 25,9% 69,0% Total - 499 100.0% 45,2% 100,0%- 15,6% 33,4% 100,0% Espuma 1 10,4 0 0,0% 0,0% 0,0% 100,0% 0.0% 0,0% 30,0% 0,0% Espuma 2 10,4 0 0,0% 0,0% 0,0% 100,0% 0,0% 0.0% 30,0% 0.0% Espuma 3 10,3 0 0,0% 0,0% 0,0% 100,0% 0,0% 30,0% 0,0% THV oxioropilamina Espuma 4 10,3 13 2,6% 2,5% 0,1% 99,9% 95,6% 28,3% 8.2% + 50% mol ácido acético Espuma 5 10,2 8 1,6% 2,6% 0,1% 99,8% 95,8% 27,2% 5, 1% Residuo - 481 95,8% i 49,3% 99,8% 12,7% 27,2% 1 86,7% lOfSJ - i 305 I JOffOff í 4i¾o\0 I JOO'Off JOO'OJv0 Como se puede observar en la tabla 3, se pueden usar aminas de éter alquílico a base de C10 en general para eliminar partes más grandes de Si02 dentro de un paso de limpieza previa. En este paso, la eliminación de pérdida significativa de Si02 es la meta a casi ninguna pérdida de Fe precioso. El recolector basado en alcohol C10 lineal tiene dos desventajas. La primera es que es sólido. Uno necesita una unidad de calefacción separada para mantenerlo líquido para dosificación fácil. La segunda desventaja se puede observar en FE3-AH 182. Mientras que el nivel final de S¡02 en el paso de limpieza previa es mucho menor en comparación con los otros ejemplos en la tabla 3, la pérdida de Fe es más alta (2%). En el caso de los compuestos reclamados, la pérdida de Fe es mucho menor (0.5% Fe máximo).

Claims (18)

REIVINDICACIONES
1.- Un proceso para enriquecer un mineral de hiero a partir de un mineral de hierro que contiene silicato por flotación invertida comprendiendo la adición de un recolector o composición recolectora que comprende por lo menos uno de los compuestos de las fórmulas RO-X-NH2 (la); RO-X-NH3 + Y- (Ib); RO-X-NH-Z-NH2 (lia); y RO-X-NH-Z-NH3 + Y' (llb), en donde X es un grupo alquileno alifático que contiene 2 a 6 átomos de carbono; Z es un grupo alquileno alifático que contiene 2 a 6 átomos de carbono; Y" es un anión; y R es un grupo alifático de la fórmula (I) CSHUCHÍCSHTJCHZ- (I) en donde la porción de C5H del grupo alifático de la fórmula (I) comprende 70 a 99% en peso de n-C5Hir, y 1 a 30% en peso de C2H5CH(CH3)CH2- y/o CH3CH(CH3)CH2CH2-.
2.- Un proceso de conformidad con la reivindicación 1, en donde la porción C3H7 de la fórmula (I) es n-C3H7.
3.- Un proceso de conformidad con la reivindicación 1 o reivindicación 2, en donde cualquiera de los compuestos de las fórmula (la), (Ib), (lia) o (Mb) o combinación de los mismos se pueden usar en conjunto con al menos uno de los compuestos de las fórmulas R'0-X-NH2 (le); R'0-X-NH3 + Y" (Id); R'0-X-NH-Z-NH2 (He); y R'0-X-NH-Z-NH3 + Y- (lid), en donde X, Y y Z son cada uno independientemente seleccionados a partir de las definiciones mencionadas antes; y R' es un grupo C13H27 alifático y/o un grupo C 5H31 alifático cada uno con grado de ramificación promedio que varía de 0.1 a 0.9 preferiblemente entre 0.3 y 0.7.
4.- Un proceso de conformidad con la reivindicación 1 o reivindicación 2, en donde cualquiera de los compuestos de las fórmulas (la), (Ib), (lia) o (llb) o combinación de los mismos se pueden usar en conjunto con al menos uno de los compuestos de las fórmulas R"0-X-NH2 (le); R"0-X-NH3 + Y' (If); R"0-X-NH-Z-NH2 (Me); y R"0-X-NH-Z-NH3 + Y" (llf), en donde X, Y y Z son cada uno independientemente seleccionados a partir de las definiciones mencionadas antes; y R" es un grupo Ci2H25 alifático lineal y/o un grupo C 4H29 alifático lineal.
5.- Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde X y/o Z es/son una porción de — CH2CH2CH2-.
6.- Compuestos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde Y" es CH3C02'.
7.- Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el proceso comprende flotación de espuma.
8.- Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde una espuma adicional se emplea, preferiblemente un alcohol alifático ramificado con 10 o menos átomos de carbono; y/o un etoxilato de alquilo.
9. - Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el mineral de hierro es hematita.
10. - Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde se usa un deprimente, preferiblemente en donde el deprimente es un almidón.
11. - Un compuesto de las fórmulas RO-X-NH2 (la); RO-X-NhVY" (Ib); RO-X-NH-Z-NH2 (ila); RO-X-NH-Z-NfVY" (Mb), en donde X, Y, Z y R son cada uno independientemente seleccionados a partir de las definiciones dadas en las reivindicaciones 1 a 6.
12. - Las composiciones adecuadas para usarse en enriquecer un mineral de hierro a partir de un mineral de hierro que contiene silicato comprendiendo por lo menos uno de los compuestos de las » fórmulas (la), (Ib), (le), (Id) definidos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
13. - Las composiciones adecuadas para usarse en enriquecer un mineral de hierro a partir de un mineral de hierro que contiene silicato comprendiendo por lo menos uno de los compuestos de las fórmulas (la), (Ib), (le), (Id) combinados con al menos uno de los compuestos de las fórmulas (le), (If), (lia), (llb), (lie), (lid), (lie) y/o (llf) definidos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
14. - Uso de compuestos definidos de conformidad con la reivindicación 11 o una composición definida de conformidad con la reivindicación 12 o reivindicación 13 como un recolector de flotación en el enriquecimiento de un material de hierro a partir de un mineral de hierro que contiene silicato.
15. - Un método para la preparación de un compuesto de la fórmula: RO-X-NH2 (la); R'0- -NH2 (le); o R"0-X-NH2 (le); en donde X es un grupo alquileno alifático lineal o ramificado que contiene 2 a 6 átomos de carbono; R es un grupo alifático de la fórmula (I) C5HiiCH(C3H7)CH2- (I) en donde la porción de C5H del grupo alifático de la fórmula (I) comprende 70 a 99% en peso de n-C5Hi r, y 1 a 30% en peso de C2H5CH(CH3)CH2- y/o CH3CH(CH3)CH2CH2-; R' es un grupo C13H27 alifático y/o un grupo C15H31 alifático cada uno con grado de ramificación promedio que varía de 0.1 a 0.9 preferiblemente entre 0.3 y 0.7; y R" es un grupo C12H25 alifático lineal y/o un grupo C 4H29 alifático lineal, comprendiendo los pasos; i) hacer reaccionar el alcohol ROH o R'OH o R"OH respectivamente con nitrilo etilénicamente insaturado conteniendo 3 a 6 átomos de carbono para formar un nitrilo de éter alquil ico ¡ ii) reducción del nitrilo de éter alquílico del paso (i) para formar el compuesto de la fórmula (la), (le) o (le), respectivamente.
16.- Un método para la preparación de un compuesto de la fórmula: RO-X-NH3 + Y" (Ib); R'0-X-NH3 + Y- (Id); o R"0-X-NH3 + Y" (if); en donde X es un grupo alquileno alifático lineal o ramificado que contiene 2 a 6 átomos de carbono; Y" es un anión; y R es un grupo alifático de la fórmula (I) C5HiiCH(C3H7)CH2- (l) en donde la porción de CsH,, del grupo alifático de la fórmula (I) comprende 70 a 99% en peso de n-C5H -, y 1 a 30% en peso de C2H5CH(CH3)CH2- y/o CH3CH(CH3)CH2CH2-; R' es un grupo C13H27 alifático y/o un grupo Ci5H31 alifático cada uno con grado de ramificación promedio que varía de 0.1 a 0.9 preferiblemente entre 0.3 y 0.7; y R" es un grupo C12H25 alifático lineal y/o un grupo C14H2g alifático lineal, comprendiendo el paso de hacer reaccionar un compuesto de la fórmula RO-X-NH2, RO-X-NH2, R"0-X-NH2, respectivamente con un compuesto ácido HY para formar el compuesto de la fórmula (Ib), (Id) o (If), respectivamente.
17.- Un método para la preparación de un compuesto de la fórmula: RO-X-NH-Z-NH2 (Ha); R'0-X-NH-Z-NH2 (Me); o R"0-X-NH-Z-NH2 (He); en donde X es un grupo alquileno alifatico lineal o ramificado que contiene 2 a 6 átomos de carbono; Z es un grupo alquileno alifático lineal o ramificado que contiene 2 a 6 átomos de carbono; R es un grupo alifático de la fórmula (I) CSHUCHÍCSHTJCHJ- (I) en donde la porción de C5Hn del grupo alifático de la fórmula (I) comprende 70 a 99% en peso de n-C5Hn-, y 1 a 30% en peso de C2H5CH(CH3)CH2'- y/o CH3CH(CH3)CH2CH2-; R' es un grupo C13H27 alifático y/o un grupo C15H31 alifático cada uno con grado de ramificación promedio que varía de 0.1 a 0.9 preferiblemente entre 0.3 y 0.7; y R" es un grupo C12H2S alifático lineal y/o un grupo C14H29 alifático lineal, comprendiendo los pasos: i) hacer reaccionar la amina de éter alquílico RO-X-NH2, RO-X-NH2, respectivamente con un nitrilo etilénicamente insaturado que contiene 3 a 6 átomos de carbono para formar un nitrilo de amino alquilo de éter alquílico; ii) reducción del nitrilo de amino alquilo de éter alquílico del paso (i) para formar el compuesto de la fórmula (lia), (lie) o (lie), respectivamente.
18.- Un método para la preparación de un compuesto de la fórmula RO-X-NH-Z-NH3 + Y" (llb); R'O-X-NH-Z-NhVY" (Hd); o R"0-X-NH-Z-NH3*Y" (Mf); en donde X es un grupo alquileno alifático lineal o ramificado que contiene 2 a 6 átomos de carbono; Y" es un anión; y R es un grupo alifático de la fórmula (I) C5H11CH(C3H7)CH2- (I) en donde la porción de C5Hn del grupo alifático de la fórmula (I) comprende 70 a 99% en peso de n - C 5 H - , y 1 a 30% en peso de C2H5CH(CH3)CH2- y/o CH3CH(CH3)CH2CH2-; R' es un grupo C13H27 alifático y/o un grupo C15H31 alifático cada uno con grado de ramificación promedio que varía de 0.1 a 0.9 preferiblemente entre 0.3 y 0.7; y R" es un grupo Ci2H25 alifático lineal y/o un grupo C14H29 alifático lineal, comprendiendo el paso de hacer reaccionar un compuesto de la fórmula RO-X-NH-Z-NH2, R'0-X-NH-Z-NH2, R"0-X-NH-Z-NH2, respectivamente con un compuesto ácido HY para formar el compuesto de la fórmula (llb), (lid) o (llf), respectivamente.
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