ES2335384T3 - Procedimiento de uso de productos naturales como adyuvantes de deshidratacion para particulas finas. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de deshidratación de una suspensión acuosa de material particulado fino que es más pequeño que 2 mm de diámetro, cuyo procedimiento comprende las etapas de: i) convertir el material particulado fino en moderadamente hidrófobo incrementando su ángulo de contacto al intervalo de 25º a 60º en una etapa de hidrofobización inicial, ii) añadir un lípido disuelto en un solvente apropiado o mezclas de solventes, iii) agitar la solución acuosa para permitir que las moléculas lipídicas sean absorbidas en la superficie del material moderamente hidrófobo, de manera que se mejore su hidrofobicidad y se incremente el ángulo de contacto por encima de 60º, y a continuación iv) someter la suspensión acuosa acondicionada que contiene el material particulado, cuyo ángulo de contacto de agua ha sido incrementado, a un procedimiento mecánico de deshidratación adecuado.
Description
Procedimiento de uso de productos naturales como
adyuvantes de deshidratación para partículas finas.
Muchos materiales particulados son producidos y
procesados en medios acuosos. Antes de ser vendidos a clientes o de
ser procesados adicionalmente, frecuentemente es necesario retirar
el agua. La deshidratación puede conseguirse bien mediante medios
mecánicos (por ejemplo, filtración y centrifugación) o bien mediante
secado térmico. En general, los primeros son más baratos que el
último. Sin embargo, la deshidratación mecánica se hace ineficiente
con partículas más finas. Los productos deshidratados contienen
humedades altas y requieren, frecuentemente, un secado térmico para
cumplir las especificaciones.
En un procedimiento mecánico de deshidratación
determinado, la mayor parte del agua es retirada bastante
rápidamente. Lo que es difícil de retirar es el agua que se adhiere
a la superficie del material particulado. De esta manera, la
cantidad de agua residual dejada en el producto es aproximadamente
proporcional a su área superficial. Para un material dado, el área
superficial específica es inversamente proporcional al cuadrado de
su tamaño de partícula. Por lo tanto, las humedades residuales en
los productos filtrados incrementan, por consiguiente, con el
tamaño de partícula decreciente. Una explicación más cuantitativa
para la dificultad en la deshidratación de partículas finas
mediante filtración puede proporcionarse mediante la ecuación de
Laplace:
en la que \Deltap es la presión
del agua dentro de un capilar (formado entre las partículas
presentes en una torta de filtrado), r es el radio del
capilar, \gamma es la tensión superficial del agua y \theta es
el ángulo de contacto de las partículas en la torta. El ángulo de
contacto es una medida de la hidrofobicidad (propiedad de repulsión
por el agua) de las partículas. La ec. [1] muestra que la presión
requerida para expulsar el agua del capilar incrementa con el radio
capilar decreciente. Considerando que las partículas más finas
forman capilares más pequeños, puede verse la dificultad de
deshidratar partículas finas. Con una torta de filtrado
determinada, que consiste en partículas de diferentes tamaños, debe
haber una distribución de capilares de varios radios. A una caída
de presión determinada aplicada a través de una torta de filtrado,
sería difícil expulsar el agua de los capilares cuyos radios son
inferiores a determinado valor crítico. De esta manera, el número
de capilares, cuyos radios son inferiores al radio crítico, debería
determinar la humedad final de la
torta.
Se usan varios floculantes poliméricos para
aumentar el tamaño de partícula y, por lo tanto, para minimizar el
número de capilares más pequeños. También pueden usarse coagulantes
electrolíticos para aumentar las partículas. Groppo y Parekh (Coal
Preparation, 1996, vol. 17, pp. 103-116) mostraron
que la deshidratación de carbón fino mejora considerablemente en
presencia de cationes divalentes o trivalentes. Encontraron que esto
sucede cuando se usan tensoactivos catiónicos, aniónicos y no
aniónicos.
La Ec. [1] sugiere también que la presión
capilar debería reducirse con una tensión superficial decreciente y
un ángulo de contacto creciente. Se usan varios tensoactivos para
reducir la tensión superficial. La mayoría de los adyuvantes de
deshidratación usados para este propósito son tensoactivos iónicos
con números de balance hidrófilo-lipófilo (HLB)
altos. El laurilsulfato de sodio y el dioctilsulfosuccinato de
sodio, cuyos números HLB son 40 y 35,3, respectivamente, son
ejemplos típicos. Singh (Filtration and Separation, March, 1977, pp.
159-163) sugiere que el primero es un adyuvante de
deshidratación ideal para el carbón porque no se absorbe en la
superficie, lo que a su vez permite que los reactivos sean
utilizados totalmente para reducir la tensión superficial. La
patente U.S. No. 5.346.630 enseña un procedimiento de pulverización
a presión de una solución de un adyuvante de deshidratación desde
una posición dentro de la zona de formación de la torta de filtrado
de un filtro, justo antes de la desaparación del agua sobrenadante
del proceso. Este procedimiento, que se denomina sistema de
pulverización torpedo, asegura una distribución homogénea del
adyuvante de deshidratación sin que sea diluido considerablemente
por el agua sobrenadante del proceso.
Es bien conocido que los tensoactivos de HLB
alto pueden causar, realmente, un incremento de la humedad en la
deshidratación de materiales hidrófobos, tales como el carbón.
Debido a la alta polaridad de sus grupos de cabeza, los
tensoactivos de HLB alto son absorbidos sobre superficies hidrófobas
con orientación inversa, es decir, con las colas hidrocarbonadas en
contacto con la superficie y las cabezas polares apuntando hacia la
fase acuosa. Dicho mecanismo de absorción debería reducir la
hidrofobicidad, y por lo tanto, debería causar un incremento en la
humedad de la torta. La mayoría de los floculantes usados como
adyuvantes de deshidratación amortiguan también la hidrofobicidad y
causan un incremento en la humedad.
Hay varias patentes U.S. que divulgaron
procedimientos de uso de tensoactivos de HLB bajo como adyuvantes
de deshidratación. Las patentes U.S. Nos. 4.447.344 y 4.410.431
divulgaron procedimientos de uso de tensoactivos no iónicos
insolubles en agua con sus números HLB en el intervalo de 6 a 12.
Estos reactivos fueron usados junto con reactivos (hidrotropos) que
son capaces de mantener los tensoactivos en solución o en el
interfaz aire-agua en vez de en el interfaz
sólido-líquido, de manera que pueden ser utilizados
en su totalidad para reducir la tensión superficial. La ventaja de
usar tensoactivos de HLB bajo puede ser que, a diferencia de los
tensoactivos de HLB alto, no tienen los efectos perjudiciales de la
amortiguación de la hidrofobicidad.
La patente U.S. No. 5.670.056 enseña un
procedimiento de uso de polímeros y tensoactivos no iónicos de HLB
bajo como agentes hidrofobizantes que pueden incrementar el ángulo
de contacto por encima de 65º y, de esta manera, reducir la humedad
de la torta. Los ésteres grasos monoinsaturados, ésteres grasos
cuyos números HLB son inferiores a 10, y los
polimetilhidrosiloxanos solubles en agua fueron usados como agentes
hidrofobizantes. Los ésteres grasos fueron usados con o sin el uso
de butanol como un solvente portador para los tensoactivos de HLB
bajo. La divugación de la presente invención lista un grupo de
materiales particulados que pueden ser deshidratados usando estos
reactivos. Estos incluyen, carbones, arcillas, minerales sulfurados,
fosfatos, minerales de óxido metálico, minerales industriales y
materiales de desecho, la mayoría de los cuales son hidrófilos. El
uso de tensoactivos de HLB bajo divulgado en la patente U.S. No.
5.670.056 puede ser capaz de incrementar los ángulos de contacto de
los materiales que ya son hidrófobos pero no para las partículas
hidrófilas.
La patente U.S. No. 2.864.765 enseña un
procedimiento de uso de polioxietileno diferente de un éster de
ácido graso de cadena larga parcial anhídrido de hexitol, que
funciona sólo o como una solución en queroseno. Sin embargo, la
divulgación no menciona que el tensoactivo no iónico incrementa la
hidrofobicidad de las partículas moderamente hidrófobas. Además,
los compuestos divulgados no son absorbidos esencialmente en la
superficie sólida de las partículas minerales y permanecen en el
filtrado, tal como se indica en la patente U.S. No. 4.156.649. En
esta última patente y también en la patente U.S. No. 4.191.655, se
divulgan procedimientos de uso de alcoholes alquiletoxilados
lineales o ramificados, como adyuvantes de deshidratación. Fueron
usados en soluciones de solventes de hidrocarburos pero en
presencia de emulsificantes solubles en agua, tales como
dioctilsulfosuccinato de sodio. Tal como se ha expuesto
anteriormente, el uso de dicho tensoactivo de HLB alto puede
amortiguar la hidrofobicidad y causar un incremento en la
humedad.
La patente U.S. No. 5.048.199 divulgó un
procedimiento de uso de una mezcla de un tensoactivo no iónico, un
sulfosuccinato y un agente deformante. La patente U.S. No. 4.039.466
divulgó un procedimiento de uso de una combinación de tensoactivo
no iónico que tiene un grupo polioxialquileno y un tensoactivo
aniónico. La patente U.S. No. 5.215.669 enseña un procedimiento de
uso de hidroxiéter mezclado soluble en agua, que se supone que
trabaja bien tanto con materiales hidrófobos (carbón) como con
materiales hidrófilos (aguas residuales). La patente U.S. No.
5.167.831 enseña procedimientos de uso de tensoactivos
no-iónicos con números HLB de 10 a 14. Este
procedimiento es útil para deshidratar trihidrato de alúmina
elaborado mediante el procedimiento Bayer, que es hidrófilo. La
patente U.S. No. 5.011.612 divulgó procedimientos de uso de ácidos
grasos C_{8} a C_{20}, precursores de ácido graso, tal como
ésteres o amidas, o una mezcla de ácidos grasos. De nuevo, estos
reactivos se diseñan para deshidratar trihidrato de alúmina
hidrófilo.
La patente U.S. No. 4.206.063 enseña
procedimientos de uso de polietilenglicol éter de un glicol lineal
con su número HLB en el intervalo de 10 a 15 y un etoxilato alcohol
primario lineal que contiene de 12 a 13 átomos de carbono en la
fracción alquilo. Estos reactivos fueron usados para deshidratar
concentrados minerales en conjunción con alcoholes hidrófobos que
contenían de 6 a 24 átomos de carbono. La composición de esta
invención fue usada preferentemente en conjunción con floculantes
poliméricos. De manera similar, la patente U.S. No. 4.207.186
divulgó procedimientos de uso de un alcochol hidrófobo y un
tensoactivo no iónico cuyo número HLB estaba en el intervalo de 10
a 15.
Es bien conocido que los aceites pueden mejorar
la hidrofobicidad del carbón, siendo esta la razón por la que
varios aceites minerales se usan como colectores para flotación de
carbón. La patente U.S. No. 4.210.531 enseña un procedimiento de
deshidratación de concentrados minerales usando un floculante
polimérico, seguido por una combinación de un tensoactivo aniónico
y un líquido orgánico insoluble en agua. El uso de floculante y
tensoactivos iónicos puede ser beneficioso en la deshidratación,
pero podrían amortiguar la hidrofobicidad de las partículas y, de
esta manera, podrían afectar adversamente al procedimiento. La
patente U.S. No. 5.256.169 enseña a tratar una suspensión acuosa de
carbón fino con un aceite emulsionable en combinación con un
polímero elastomérico y un tensoactivo aniónico y no iónico,
deshidratar la suspensión acuosa y secar la torta del filtrado,
donde el aceite reduce la diseminación de polvos fugitivos. La
patente U.S. No. 5.405.554 enseña un procedimiento de
deshidratación de residuos municipales, que no son hidrófobos,
usando emulsiones agua-en-aceite
estabilizadas mediante polímeros catiónicos. La patente U.S. No.
5.379.902 divulgó un procedimiento de uso de aceites pesados en
conjunción con dos tipos diferentes de tensoactivos, sometiendo a
flotación la mezcla carbón-emulsión, deshidratando
el producto flotante y secándolo para la reconstitución. La patente
U.S. No. 4.969.928 enseña también un procedimiento de uso de
aceites pesados para la deshidratación y la reconstitución.
La patente U.S. No. 4.770.766 divulgó
procedimientos para incrementar la hidrofobicidad de carbones
oxidados y de bajo rango usando aditivos durante la aglomeración de
aceite. El objetivo principal de este procedimiento es mejorar las
cinéticas de aglomeración y, en última instancia, la separación de
la materia mineral hidrófila del carbón. Los aditivos divulgados en
esta invención incluyen una variedad de aceites pesados y aceites
vegetales, alcoholes que contienen 6 o más átomos de carbono,
ácidos grasos de cadena larga, etc. Cuando se usaron estos
aditivos, la humedad del producto era inferior a la que sería en
otras circunstancias. Sin embargo, el procedimiento requiere hasta
150 kg/t (300 lb/ton) de aditivos y usa cantidades muy grandes (45 a
55% en volumen de un carbón a aclarar) de un aglomerante, que es
seleccionado de entre butano, hexano, pentano y heptano.
La patente U.S. No. 5.458.786 divulgó un
procedimiento de deshidratación de carbón fino desplazando el agua
de la superficie con una gran cantidad de butano líquido. El butano
usado es recuperado y reciclado. La patente U.S. No. 5.587.786
enseña procedimientos de uso de butano líquido y otros líquidos
hidrófobos para deshidratar otras partículas hidrófobas.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar nuevos procedimientos de reducción de humedad de
materiales particulados finos durante los procedimientos mecánicos
de deshidratación, tales como centrifugación y filtración a presión
o filtración a vacío.
Otro objeto importante de la invención es la
provisión de una mejora de la velocidad a la que se retira el agua,
de manera que un equipo de deshidratación determinado pueda procesar
mayores tonelajes de materiales particulados.
Un objeto adicional de la presente invención es
la provisión de nuevos procedimientos de deshidratación de
partículas finas que puedan reducir tanto la humedad, que no sea
necesario un secado térmico.
Todavía otro objeto de la presente invención es
la provisión de un nuevo procedimiento de deshidratación que no
cree efectos adversos en los procedimientos aguas arriba y aguas
abajo, cuando el agua retirada de los procedimientos de
deshidratación divulgados en la presente invención sea
reciclada.
Todavía otro objeto de la invención es la
provisión de procedimientos de control de las propiedades espumantes
del producto de flotación.
Quizás el objeto más importante de la presente
invención es conseguir todos los objetos indicados anteriormente
usando adyuvantes de deshidratación que pueden conseguirse a bajo
costo y que no tengan efectos dañinos sobre el entorno y sobre la
salud humana.
Es el objeto de la presente invención
proporcionar un procedimiento de deshidratación de materiales
particulados finos eficiente. Esto se consigue desestabilizando el
agua en la superficie de las partículas a deshidratar, convirtiendo
la superficie en sustancialmente hidrófoba. Las partículas son
hidrofobizadas en dos etapas. Inicialmente, se usan tensoactivos,
preferentemente con números de balance
hidrófilo-lipófilo (HLB) altos, o colectores, para
convertir un material particulado en moderadamente hidrófobo. El
material es tratado subsiguientemente con un lípido, que es una
sustancia hidrófoba natural, para mejorar adicionalmente su
hidrofobicidad hasta un valor cercano o superior al ángulo de
contacto del agua de 90º. Esto debilitará considerablemente los
enlaces entre las moléculas de agua y la superficie del material
particulado y, de esta manera, "libera" el agua de la
superficie. A continuación, el agua de la superficie liberada es
retirada del material particulado usando varios dispositivos
deshidratantes mecánicos.
La clave de los procedimientos de deshidratación
descritos en la divulgación de la presente invención es la etapa de
mejora de la hidrofobicidad. Según la ecuación de Laplace, un
incremento relativamente pequeño en la hidrofobicidad (sobre el
nivel que puede conseguirse normalmente usando un tensoactivo de HLB
alto en la primera etapa de hidrofobización) puede provocar una
gran reducción en la presión del capilar y, de esta manera, una
gran reducción en la humedad de la superficie.
Los lípidos usados en la segunda etapa de
hidrofobización de la presente invención son insolubles en agua;
por lo tanto, son usados como soluciones en solventes apropiados,
que incluyen pero no se limitan a, aceites de hidrocarburos ligeros
y alcoholes de cadena corta. Cuando se usan en conjunción con un
solvente apropiado, las moléculas lipídicas pueden actuar como
tensoactivos no iónicos que pueden mejorar considerablemente la
hidrofobicidad del material particulado a deshidratar. Debido a que
los lípidos son reactivos naturales, su uso ofrece un medio de bajo
costo para mejorar los procedimientos mecánicos de
deshidratación.
Los procedimientos de deshidratación en la
presente invención no solo son capaces de reducir las humedades de
la torta final, sino que también pueden incrementar sustancialmente
las cinéticas de la deshidratación. En virtud de esto último, la
presente invención puede incrementar considerablemente el
rendimiento de un dispositivo de deshidratación. Además, los
adyuvantes de deshidratación de la presente invención tienen
características de agentes anti-formación, lo cual
es muy importante para procesar materiales particulados producidos a
partir de procedimientos de flotación. También, la mayoría de los
reactivos añadidos como adyuvantes de deshidratación y sus mezclas,
se absorben en las superficies de los minerales y el carbón, de
manera que el agua de la planta no contiene cantidades
considerables de reactivos residuales.
La dificultad para retirar el agua de la
superficie de partículas finas puede atribuirse al hecho de que las
moléculas de agua se fijan fuertemente a la superficie mediante
enlaces de hidrógeno. Es posible romper los enlaces y retirar el
agua sometiendo las partículas húmedas a calor intenso, filtros de
alta presión y centrifugadoras de alta G. Sin embargo, el uso de
tales fuerzas brutas implica altos costos de energía y problemas de
mantenimiento. Una solución mejor sería desestabilizar el agua de
la superficie mediante medios químicos apropiados, de manera que
pueda ser retirada más fácilmente usando dispositivos de
deshidratación mecánicos con requerimientos de mantenimiento y
energía mínimos.
El estado del agua adherida a una superficie
puede ser representado de la mejor manera mediante la hidrofobicidad
(propiedad de repulsión por el agua). Cuanto mayor es la
hidrofobicidad, más débiles son los enlaces entre el agua y la
superficie. Por lo tanto, la clave para encontrar los medios
químicos apropiados para desestabilizar el agua de la superficie es
incrementar la hidrofobicidad de las partículas a deshidratar. Una
medida más tradicional de la hidrofobicidad de una superficie es el
ángulo de contacto del agua. En la técnica de gota sessile, los
ángulos de contacto se miden colocando gotas de agua en la
superficie de los sólidos de interés. El ángulo de contacto, que se
mide a través de la fase acuosa, incrementa al incrementar la
hidrofobicidad.
Más recientemente, los científicos han
desarrollado procedimientos de medición de fuerzas entre dos
superficies macroscópicas aproximando una a la otra en agua.
Descubrieron una fuerza atractiva desconocida hasta ahora, que se
denomina generalmente, fuerza hidrófoba. Muchos investigadores
mostraron que la nueva fuerza atractiva es de 10 a 100 veces más
fuerte que la omnipresente fuerza de van der Waals. Yoon y
Ravishankar (J. Colloid and Interface Science, vol. 179, p. 391,
1996) mostraron que la fuerza hidrófoba incrementa bruscamente
cuando los ángulos de contacto de dos superficies de mica
interactuantes se aproximan a 90º. Según la Ec. [1], la presión
capilar se hace negativa a ángulos de contacto superiores a este
valor. De esta manera, si se pudiera incrementar la hidrofobicidad
de un material particulado hasta un punto en el que su ángulo de
contacto exceda 90º, el agua debería retirarse espontáneamente.
Esto puede conseguirse usando tensoactivos apropiados. Según Flinn
et al. (Colloids and Surfaces A, vol. 87, p. 163, 1994), las
colas hidrocarbonadas del octadecilclorosilano empiezan a colocarse
verticalmente y formar una monocapa compacta en la superficie de
sílice a un ángulo de contacto cercano o superior a 90º. También,
Yoon y Ravishankar observaron fuerzas hidrófobas de largo alcance
solo cuando las monocapas compactas se formaron en superficies de
mica. Por lo tanto, parece que la clave para conseguir una
deshidratación espontánea puede ser encontrar tensoactivos
apropiados o combinaciones de los mismos que puedan formar
monocapas compactas de hidrófobos en las superficies de las
partículas a deshidratar.
En la presente invención, los materiales
particulados en una suspensión acuosa son hidrofobizados en dos
etapas. En la primera etapa, se añade un colector o tensoactivo
apropiado a la suspensión acuosa, de manera que puede ser absorbido
en la superficie de las partículas y hacerlas moderadamente
hidrófobas. Para las partículas hidrófilas, tales como sílice y
arcilla, pueden usarse tensoactivos de números HLB altos para la
hidrofobización inicial. Para los minerales sulfurados, pueden
usarse tioles de cadena corta. Estos reactivos se absorben en la
superficie con sus cabezas polares en contacto con la superficie y
sus colas hidrocarbonadas dirigidas hacia la fase acuosa. Para los
materiales hidrófobos naturales de hidrofobicidad moderada, pueden
usarse aceites de hidrocarburos y alcoholes de cadena corta para
mejorar la hidrofobicidad. En la segunda etapa, un lípido disuelto
en un solvente adecuado o en una mezcla de solventes es añadido a la
suspensión acuosa para incrementar adicionalmente la hidrofobicidad
de los materiales particulados, de manera que el agua de la
superficie pueda ser retirada más fácilmente mediante los
procedimientos mecánicos de deshidratación de bajo consumo de
energía.
Como resultado de la primera etapa de
hidrofobización, el ángulo de contacto del material particulado a
deshidratar se incrementa al intervalo de 25º a 60º. Es difícil,
pero no imposible, obtener ángulos de contacto superiores a este
intervalo usando solo un tensoactivo de HLB alto. Los tioles y los
tensoactivos de HLB alto se absorben solo en sitios superficiales
específicos. La población de los sitios superficiales, en los que
puede ocurrir la absorción, está normalmente muy por debajo de lo
que es necesario para formar una monocapa compacta de las moléculas
tensoactivas absorbidas. Los reactivos añadidos en la segunda etapa
de hidrofobización, es decir, los lípidos disueltos en solventes
apropiados, pueden ser absorbidos entre las colas hidrocarbonadas
escasamente pobladas de los tioles y los tensoactivos de HLB alto,
de manera que la superficie está cubierta más completamente por una
monocapa compacta de hidrófobos. Esto incrementará el ángulo de
contacto sobre 60º y más deseablemente cerca de 90º o sobre 90º, de
manera que el agua pueda ser retirada fácilmente de los capilares
formados entre las partículas más finas.
Aunque la ecuación de Laplace sugiere que el
ángulo de contacto debe exceder 90º para una deshidratación
espontánea, incrementando los ángulos de contacto cerca de este
valor, pero sin excederlo, puede provocar ventajas suficientes. Un
examen cercano de la Ec. [1] revela que un incremento en el ángulo
de contacto superior al que puede conseguirse en la primera etapa
de hidrofobización puede provocar una reducción sustancial en la
presión capilar y, por lo tanto, una reducción en la humedad de la
torta. Considérese un caso en el que el ángulo de contacto es
incrementado de cero a 60º en la primera etapa de hidrofobización.
Esto debería reducir la presión capilar solo a la mitad. Si el
ángulo es incrementado adicionalmente de 60º a 85º en la segunda
etapa de hidrofobización, la presión capilar se reduce
adicionalmente en 5,7 veces. Esto es una ganancia sustancial que
puede conseguirse mediante un aparentemente modesto incremento en
el ángulo de contacto. De esta manera, la segunda etapa de
hidrofobización divulgada en la presente invención ofrece un medio
altamente eficiente de reducir sustancialmente las presiones
capilares y, de esta manera, de conseguir humedades de torta muy
bajas.
Los lípidos son moléculas orgánicas naturales
que pueden ser aisladas de células (y tejidos) a partir de plantas
y animales mediante la extracción con solventes orgánicos no
polares. Gran parte de las moléculas son hidrocarburos (o
hidrófobos), por lo tanto, son insolubles en agua pero solubles en
solventes orgánicos, tales como éter, cloroformo, benceno o un
alcano. De esta manera, la definición de lípidos se basa en la
propiedad física (es decir, hidrofobicidad y solubilidad) en vez de
en la estructura o composición química. Los lípidos incluyen una
amplia variedad de moléculas de diferentes estructuras, es decir,
triacilgliceroles, esteroides, ceras, fosfolípidos, esfingolípidos,
terpenos y ácidos carboxílicos. Pueden encontrarse en varios aceites
vegetales (por ejemplo, aceite de soja, aceite de cacahuete, aceite
de oliva, aceite de linaza, aceite de sésamo), aceite de pescado,
mantequilla y sebo. Las grasas animales y los aceites vegetales son
los lípidos que se dan más frecuentemente. Aunque las grasas y los
aceites parecen ser diferentes, es decir, las primeras son sólidas
y los últimos son líquidos a temperatura ambiente, sus estructuras
están relacionadas de manera cercana. Químicamente, ambos son
triacilgliceroles; es decir, triésteres de glicerol con tres ácidos
carboxílicos de cadena larga. Pueden ser hidrolizados fácilmente en
ácidos grasos. El aceite de maíz, por ejemplo, puede ser hidrolizado
para obtener mezclas de ácidos grasos, que consiste en 35% de ácido
oléico, 45% de ácido linoléico y 10% de ácido palmítico. Los
productos de hidrólisis del aceite de oliva, por otra parte,
consisten en 80% de ácido oléico. Las ceras también pueden ser
hidrolizadas, mientras que los esteroides no. Los aceites y las
grasas vegetales se producen normalmente mediante expresión y
extracción con solvente o una combinación de las dos. El pentano se
usa ampliamente como solvente, y es capaz de extraer el 98% de
aceite de soja. Algunas de las impurezas presentes en el aceite
crudo, tales como ácidos grasos y fosfolípidos, son retiradas de los
aceites vegetales crudos mediante precipitación y refinado por
álcali. Los aceites animales se producen normalmente derritiendo
grasas.
En la presente invención, los lípidos pueden
actuar como tensoactivos naturales que pueden mejorar la
hidrofobicidad de las partículas a deshidratar. Cada
triacilglicerol, por ejemplo, consiste en un grupo de cabeza, es
decir, glicerol, y tres colas hidrocarbonadas. Para los esteroides,
los grupos hidroxilo pueden actuar como cabeza polar, mientras que
los enlaces éster sirven como los grupos de cabeza con las ceras.
Pueden actuar efectivamente como tensoactivos no iónicos de números
de balance hidrófilo-lipófilo (LBH) bajos. Los
números HLB del aceite de soja y del aceite de maíz son 6 y 8,
respectivamente, mientras que el del aceite de castor es 14. Pueden
ser absorbidos entre o en la parte superior de las cadenas de
hidrocarburos de los tensoactivos y tioles que están presentes en
la superficie de las partículas finas como resultado de la primera
etapa de hidrofobización y, por lo tanto, mejorar la
hidrofobicidad.
Debido a que los lípidos tienen números HLB
bajos, pueden ser usados como soluciones de solventes apropiados
incluyendo, pero no limitándose a, alcoholes de cadena corta y
aceites de hidrocarburos ligeros. Típicamente, una parte en volumen
de un lípido, que puede denominarse como ingrediente activo o
ingredientes activos, se disuelve en dos partes de un solvente
antes del uso. Los dos pueden ser mezclados en relaciones
diferentes. Como ejemplo, tres partes de un ingrediente activo
pueden ser mezcladas con una parte de un solvente. En otro ejemplo,
una parte de un ingrediente activo puede ser mezclada con 20 partes
de un solvente.
Por ejemplo, los constituyentes minerales (o
carbón) seleccionados de un mineral (o carbón) son hidrofobizados
selectivamente usando reactivos apropiados (por ejemplo,
tensoactivos de HLB alto, tioles, aceites de hidrocarburos ligeros
y alcoholes de cadena corta) y son separados mediante flotación de
los constituyentes minerales hidrófilos como un medio de separación
y potenciamiento. El material particulado a deshidratar debe ser
moderadamente hidrófobo para que la segunda etapa de
hidrofobización divulgada en la presente invención funcione. De lo
contrario, los lípidos hidrófobos divulgados no pueden ser
absorbidos en la superficie mediante atracción hidrófoba y mejorar
su hidrofobicidad. Frecuentemente, los materiales hidrófobos
naturales o concentrados minerales se hacen considerablemente menos
hidrófobos para cuando llegan a la etapa de deshidratación, debido
a la oxidación superficial, envejecimiento, o exposición a agua de
planta que contiene polímeros hidrófilos. En estos casos, pueden
ser re-hidrofobizados usando los tensoactivos de HLB
alto y otros reactivos indicados anteriormente antes de añadir los
reactivos identificados en la presente invención para la segunda
etapa de hidrofobización.
Puede ser útil indicar aquí que los concentrados
de carbón y minerales obtenidos mediante flotación no son
suficientemente hidrófobos para ser deshidratados eficientemente. La
razón es que el requerimiento termodinámico para la adhesión
burbuja-partícula, que es un
pre-requisito para la flotación, es que el ángulo de
contacto sea mayor que cero, mientras que el requerimiento
termodinámico para la deshidratación espontánea es de 90º, tal como
se ha indicado anteriormente. Por lo tanto, la segunda etapa de
hidrofobización es esencial para reducir la humedad de la torta más
allá de los niveles que se consiguen normalmente usando los
procedimientos y los adyuvantes de deshidratación disponibles en la
actualidad. El uso de lípidos en la segunda etapa de
hidrofobización proporciona un medio de bajo costo para incrementar
el ángulo de contacto cerca o por encima de los 90º.
Para un material particulado determinado, partes
de la superficie deben ser más hidrófobas que el resto. Cuando se
usa un lípido como adyuvante de deshidratación, la mayoría de las
moléculas pueden ser absorbidas en las partes más hidrófobas de la
superficie, incrementando, de esta manera, la densidad de
empaquetamiento de hidrófobos en la superficie e incrementando
adicionalmente su hidrofobicidad. La fuerza impulsora para el
mecanismo de absorción puede ser una de atracción hidrófoba. Por
otra parte, algunas de las moléculas lipídicas pueden ser
absorbidas en partes menos hidrófobas de la superficie, con los
oxígenos en los grupos de cabeza en contacto con las partes menos
hidrófobas de la superficie, posiblemente mediante interacciones
ácido-base, mientras que las colas hidrocarbonadas
apuntan hacia la fase acuosa. El resultado neto de este mecanismo de
absorción sería una conversión de las partes menos hidrófobas de
una superficie en unas más hidrófobas. Ambos tipos de mecanismos,
es decir, uno basado en la interacción hidrófoba y el otro basado en
interacciones ácido-base, deberían ayudar a
incrementar sustancialmente la hidrofobicidad de la superficie,
aproximándose su ángulo de contacto a 90º, o superando los 90º.
Los aceites de hidrocarburos ligeros usados como
solventes para los lípidos pueden ser absorbidos también en la
superficie del material particulado a ser deshidratado mediante
interacción hidrófoba, y mejorar adicionalmente su hidrofobicidad.
En efecto, las moléculas lipídicas pueden actuar como tensoctivos no
iónicos y pueden ayudar a propagar los aceites de hidrocarburos
ligeros en la superficie modificando las tensiones interfaciales
implicadas. Las moléculas lipídicas deberían incrementar la tensión
interfacial en el interfaz sólido/agua, como consecuencia de hacer
la superficie más hidrófoba, causando al mismo tiempo una reducción
de las tensiones interfaciales en los interfaces aceite/agua y
sólido/aceite. La propagación mejorada del aceite de hidrocarburos
ligeros debería contribuir a mejorar la hidrofobicidad de la
superficie hasta cerca de 90º o superior a 90º. Además, todos los
reactivos usados en la presente invención pueden servir también como
agentes reductores de tensión superficial. Las tensiones
superficiales de los lípidos, aceites de hidrocarburos y alcoholes
de cadena corta son sustancialmente inferiores a la del agua. Su
presencia en el interfaz aire-agua, en virtud de su
hidrofobicidad, debería reducir la tensión superficial y, de esta
manera, ayudar a reducir las humedades de la torta según la ecuación
de Laplace.
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Se usaron muchas muestras diferentes para los
ensayos de deshidratación. Estas incluyeron sílice fina, arcilla
caolín de Georgia central (60% más fina que 2 \mum), varias
muestras de carbón de diferentes fuentes y concentrados minerales
sulfurados. Un material hidrófilo, tal como sílice y caolín, fue
hidrofobizado en dos etapas: primero usando un tensoactivo de HLB
alto para convertir la superficie en moderadamente hidrófoba y, a
continuación, usando un lípido para mejorar adicionalmente su
hidrofobicidad. Debido a que los lípidos son insolubles en agua,
estos fueron usados tras la disolución en solventes adecuados.
Cuando los concentrados minerales sulfurados fueron recibidos desde
el extranjero, estos se oxidaron superficialmente y se convirtieron
en hidrófilos. Como un medio de regenerar las superficies
hidrófobas frescas, fueron re-flotados usando un
colector de tiol y metilisobutil carbinol (MIBC) como espumante.
Esto era necesario porque que los lípidos no se absorben en
superficies hidrófilas.
Algunas de las muestras de carbón fueron usadas
tal como se recibieron. La mayoría de los ensayos fueron realizados,
sin embargo, después de una re-flotación usando
reactivos de flotación estándares, tales como queroseno y MIBC.
Cuando una muestra se convertía en hidrófila debido al
envejecimiento o a la oxidación superficial durante el transporte,
fue molida en húmedo en un molino de bolas durante un corto periodo
de tiempo para retirar los productos de oxidación y regenerar las
superficies frescas, moderadamente hidrófilas. Los lípidos se
absorben en la superficie y mejoran su hidrofobicidad. Para
minimizar los problemas concernientes a la oxidación, algunos de
los ensayos fueron realizados usando productos medio densos ásperos.
Fueron triturados, pulverizados, molidos en húmedo en un molino de
bolas, y sometidos a flotación usando queroseno y MIBC. El producto
sometido a flotación fue colocado en un contenedor y fue agitado.
Un volumen conocido de la suspensión acuosa fue retirado y
transferido a un matraz Elenmeyer. Después de añadir cantidades
conocidas de reactivo o reactivos, el matraz fue agitado a mano
durante 2 minutos. La suspensión acuosa acondicionada fue vertida en
un filtro para iniciar un ensayo de deshidratación. Después de un
tiempo de ciclo de secado prefijado (normalmente 2 minutos), el
producto fue retirado del filtro, fue secado en un horno durante la
noche, y a continuación fue pesado para determinar la humedad de la
torta. En cada ensayo, se registraron el tiempo de formación de la
torta y el grosor de la torta. El tiempo de formación de la torta
se define como el tiempo necesario para que la mayor parte del agua
sea drenada y se forme una torta en un medio de filtrado. Para una
filtración a vacío, se usó un embudo Buchner de 6,35 cm (2,5
pulgadas) de diámetro con un filtro poroso de vidrio de porosidad
media. Cuando se deseaba realizar los ensayos a grosores de torta
grandes, se extendió la altura del filtro Buchner. Para el filtrado
a presión, se usó un filtro de presión de aire de 6,35 cm (2,5
pulgadas) de diámetro con un medio de tela. Estaba realizado en
Plexiglas, de manera que el tiempo de formación de la torta pudiera
ser determinado mediante la observación visual.
Una muestra de sílice fina de Tennessee fue
molida en húmedo en un molino de bolas y fue tamizada para obtener
una fracción de 0,074 mm x 0. Fue sometida a dos conjuntos de
ensayos de filtrado en vacío, usando cantidades variables de un
lípido (aceite de girasol) con y sin la primera etapa de
hidrofobización. Se usó hidrocloruro de dodecilamonio en la
cantidad de 0,2 kg/t (0,4 lb/ton) a pH 9,5 para la hidrofobización
inicial. El aceite de girasol fue usado como una solución al 33,3%
en diesel. Todos los ensayos fueron realizados usando un embudo
Buchner de 6,35 cm (2,5 pulgadas) de diámetro a 1.143 cm (0,45
pulgadas) de grosor de torta, 2 minutos de tiempo de ciclo de
secado y una presión de vacío de 635 mm (25 pulgadas) de Hg.
El ensayo de control realizado sin ningún
reactivo proporcionó 21,2% en peso de humedad de la torta y 104
segundos de tiempo de formación de la torta, tal como se muestra en
la Tabla 1. Cuando los ensayos fueron realizados usando aceite de
girasol sin la etapa de hidrofobización inicial, tanto la humedad
como el tiempo de formación de la torta se redujeron solo
ligeramente. Estos descubrimientos sugieren que los lípidos no se
absorben en la superficie de sílice hidrófila y, por lo tanto, no
pueden trabajar como adyuvantes de deshidratación eficientes.
Cuando los ensayos fueron realizados después de la etapa de
hidrofobización inicial pero sin la segunda etapa de
hidrofobización, la humedad de la torta se redujo a 15,3% y el
tiempo de formación de la torta a 21 segundos.
Cuando la muestra de sílice fue hidrofobizada en
dos etapas, tal como se ha divulgado en la presente invención, se
consiguieron reducciones sustanciales en la humedad de la torta. Por
ejemplo, el procedimiento que implica una etapa de hidrofobización
inicial usando 0,2 kg/t (0,4 lb/ton) de un tensoactivo de HLB alto
(hidrocloruro de dodecilamonio) y una etapa de mejora de
hidrofobicidad usando 1 kg/t (2 lb/ton) de aceite de girasol redujo
la humedad de la torta de 21,2% a 6,2% y la formación de la torta de
104 segundos a 11 segundos.
Los ensayos fueron realizados también con una
muestra de sílice más fina (0,034 mm X 0). Un ensayo de control
proporcionó una humedad de torta de 26,4% y un tiempo de formación
de la torta de 161 segundos. Con un procedimiento de
hidrofobización de etapa única usando 0,2 kg/t (0,4 lb/ton) de
cloruro de dodecilamonio a pH 9,5, la humedad de la torta se redujo
a 19,2% y el tiempo de formación de la torta a 26 segundos. Con el
procedimiento de hidrofobización de dos etapas usando 0,2 kg/t (0,4
lb/ton) del tensoactivo de HLB alto en la primera etapa y 1 kg/t (2
lb/ton) de un lípido (aceite de girasol) en la segunda etapa, la
humedad de la torta fue reducida sustancialmente a 8,9% y el tiempo
de formación de la torta a 11 segundos.
Las arcillas de caolín de alto brillo se
producen mediante flotación inversa, es decir, las impurezas
coloradas son hidrofobizadas mediante colectores apropiados y son
separadas mediante flotación de la arcilla que permanece hidrófila.
Normalmente, el producto es en forma de 25 a 35% de sólidos, y es
deshidratado mediante filtración a vacío para obtener una torta que
contiene una humedad de 50-55%. Parte de la torta de
filtrado es secada térmicamente y a continuación es mezclada con la
torta húmeda restante para reducir adicionalmente la humedad a un
intervalo de 25 a 30%. En este ejemplo, se realizaron una serie de
ensayos de filtración en una arcilla caolín de Georgia central (60%
más fina que 2 \mum) para demostrar que el procedimiento de
deshidratación, tal como se describe en la divulgación de la
presente invención, puede deshidratar la arcilla mediante filtración
a vacío a un nivel deseado sin secado térmico. Todos los ensayos
fueron realizados usando un embudo Buchner de 6,35 cm (2,5
pulgadas) de diámetro a 635 mm (25 pulgadas) de Hg, 0,41 cm (0,16
pulgadas) de grosor de torta y 3 minutos de tiempo de ciclo de
secado.
Cuando el ensayo fue realizado sin ningún
reactivo, no fue posible formar una torta incluso después de un
tiempo de filtrado largo. Cuando se realizó un ensayo después de
hidrofobizar la arcilla con 0,7 kg/t (1,4 lb/ton) de hidrocloruro
de dodecilamonio a pH 9,3, la humedad se redujo a 32,3%. El tiempo
de formación de la torta era de 13,4 minutos. Cuando la
hidrofobicidad fue mejorada usando cantidades variables de aceite
de girasol, la humedad se redujo además, tal como se muestra en la
Tabla 2. A 1,5 kg/t (3 lb/ton) de aceite de girasol, el contenido
de humedad se redujo a 22,4% y el tiempo de formación de la torta a
10,5 minutos. El lípido fue usado como una solución al 33% en
aceite diesel.
Una muestra de carbón bituminoso de Blackwater
Mine, Australia, fue sometida a una serie de ensayos de filtración
a vacío en laboratorio. La muestra era un producto de flotación y
fue recibida en forma de una suspensión acuosa. Debido a que los
carbones bituminosos son hidrófobos naturales, los ensayos fueron
realizados sin la hidrofobización inicial. Sin embargo, la
reducción de humedad era relativamente pobre, mas probablemente
debido a la oxidación superficial de la muestra durante el
transporte. Como un medio de retirar el producto de oxidación de la
superficie y recuperar, de esta manera, su hidrofobicidad, la
muestra de carbón fue molida en húmedo durante 1,5 minutos y fue
re-flotada usando un paquete de reactivo estándar
(es decir, 0,5 kg/t (1 lb/ton) de queroseno como colector y 0,1
kg/t (2 lb/ton) de metilisobutilcarbinol (MIBC) como espumante).
Puede considerarse que el procedimiento de molido y flotación es la
primera etapa de hidrofobización divulgada en la presente
invención.
A continuación, el producto de flotación fue
acondicionado durante dos minutos con varios reactivos que pueden
incrementar adicionalmente su hidrofobicidad y, de esta manera,
mejorar la deshidratación. Se usaron tres reactivos diferentes como
reactivos de mejora de la hidrofobicidad y se compararon los
resultados. Estos incluyen un lípido vegetal (aceite de soja),
aceite diesel y mezclas de los dos. Después de la segunda etapa de
hidrofobización, la muestra de carbón fue sometida a una serie de
ensayos de filtración a vacío usando un embudo Buchner de 6,35 mm
(2,5 pulgadas) de diámetro, a 635 mm (25 pulgadas) de Hg de presión
de vacío, 1,14 cm (0,45 pulgadas) de grosor de torta y 2 minutos de
tiempo de ciclo de secado. La Tabla 3 compara los resultados. Un
ensayo de control, en el que no se empleó la segunda etapa de
hidrofobización, proporcionó una humedad de la torta de 25,2%.
Usando 0,5 kg/t (1 lb/ton) de aceite de soja en la segunda etapa de
hidrofobización, la humedad se redujo a 20,2%. A dosificaciones más
altas del reactivo, no se obtuvieron mejoras adicionales en la
reducción de la humedad. El uso de aceite diesel en la segunda
etapa de hidrofobización proporcionó resultados similares. Usando
mezclas 1:2 de los dos aceites proporcionó grados mayores de
reducciones de humedad. En este caso, las dosificaciones de
reactivo proporcionadas en la primera columna de la Tabla 3 se
refieren a las dosificaciones de aceite de soja (ingrediente
activo) sólo, en vez de la suma de los dos aceites. Puede sugerirse,
por lo tanto, que el comportamiento de 0,5 kg/t (1 lb/ton) de la
mezcla debería compararse con el comportamiento de 1,5 kg/t (3
lb/ton) de aceite de girasol sólo o aceite diesel sólo. Obsérvese,
sin embargo, que las mezclas de aceite de
soja-aceite diesel superaron tanto al aceite de soja
como al aceite de girasol individualmente incluso cuando se
compararon en base a las cantidades totales de los reactivos usados
en los experimentos de filtración. Por ejemplo, el uso de una
mezcla de 0,5 kg/t (1 lb/ton) de aceite de soja y 1 kg/t (2 lb/ton)
de aceite diesel proporcionó 17,1% de humedad, mientras que 1,5 kg/t
(3 lb/ton) de aceite de soja sólo y aceite diesel sólo proporcionó
20,5 y 20,1% de humedad de la torta, respectivamente. De esta
manera, existe un efecto sinergético usando la mezcla. La sinergia
incrementó con dosificaciones crecientes de reactivo. Tal como se
muestra en la Tabla 3, el incremento continuado en las
dosificaciones de aceite de soja sólo y aceite de girasol sólo no
redujo considerablemente la humedad de la torta, mientras que un
incremento en las dosificaciones de las mezclas de aceite de
soja-aceite diesel mejoró sustancialmente la
reducción de la humedad. A 1,5 kg/t (3 lb/ton) de aceite de soja
como ingrediente activo, la humedad de la torta se redujo a un valor
tan bajo como 14,3%. Desde un punto de vista práctico, el aceite
diesel es sustancialmente más barato que el aceite de soja; por lo
tanto, puede considerarse el uso de aceite mineral como un
facilitador de bajo costo, que puede mejorar considerablemente el
comportamiento del lípido, es decir, el aceite de soja.
Las razones del efecto sinergético no están
claras. Es posible que los triacilgliceroles presentes en el aceite
de soja actúen como moléculas tensoactivas grandes con un grupo de
cabeza (glicerol) y tres colas hidrocarbonadas. Debido a que son
insolubles en agua, formarán grandes glóbulos en agua y actuarían
como un aceite de hidrocarburos, justo como el aceite diesel.
Cuando el aceite de soja y el aceite diesel se usan juntos, sin
embargo, este último sirve como un solvente para los
triacilgliceroles y ayuda a distribuirlos homogéneamente en la
superficie de las partículas de carbón. Los triacilgliceroles
pueden ser absorbidos en la superficie del carbón mediante
interacción hidrófoba, y pueden mejorar su hidrofobicidad. Los
ángulos de contacto pueden incrementarse hasta cerca de 90º o a más
de 90º, lo que conduce a conseguir altos grados de reducción de
humedad. Otra posible explicación puede ser que los
triacilgliceroles presentes en el aceite de soja facilitan la
propagación del aceite diesel en el carbón. Esto puede conseguirse
si el tensoactivo puede reducir las tensiones superficiales en los
interfaces aceite diesel/agua y aceite/carbón, mientras incrementa
la tensión superficial en el interfaz sólido/agua. Los resultados
netos de los dos posibles mecanismos son los mismos, es decir, la
hidrofobicidad del carbón incrementa con el uso combinado de un
lípido de origen vegetal y un aceite de hidrocarburos ligeros.
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Una muestra de carbón grueso de Pittsburgh de un
separador de medio denso fue pulverizada mediante una trituradora
de mordaza y una trituradora de rodillo, y a continuación fue molida
en húmedo en un molino de bolas. La ventaja de usar una muestra de
carbón pulverizada fresca puede ser que se minimiza el efecto dañino
de la oxidación de la superficie. El producto del molino de bolas
fue tamizado a 0,5 mm, y el bajo flujo del tamiz fue sometido a
flotación usando 0,5 kg/t (1 lb/ton) de queroseno y 0,1 kg/t (0,2
lb/ton) de MIBC. Puede considerarse que el procedimiento de
flotación es la primera etapa de hidrofobización divulgada en la
presente invención. El producto fue sometido a una segunda etapa de
hidrofobización, en la que se usó un lípido (aceite de soja) como
reactivo mejorador de hidrofobicidad. Debido a que los lípidos son
insolubles en agua, puede ser beneficioso usarlos en conjunción con
varios solventes. En este ejemplo, se usaron varios aceites de
hidrocarburos ligeros y un alcohol de cadena corta. Los ensayos de
filtración se realizaron usando un filtro de vacío de 6,35 cm (2,5
pulgadas), a 1,14 cm (0,45 pulgadas) de grosor de torta, 2 minutos
de tiempo de ciclo de secado, y 635 mm (25 pulgadas) de grosor de
torta. Los resultados se proporcionan en la Tabla 4. Con la muestra
de carbón particular usada en este ejemplo, los aceites minerales
proporcionaron mejores resultados que el butanol. El aceite de soja
disuelve mejor el primero. Por otra parte, el butanol es soluble en
agua, mientras que los aceites minerales no lo son. Por lo tanto,
no está claro qué hace que el aceite de soja sea mejor solvente.
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Un producto de flotación de Peak Downs Mine,
Australia, fue recibido en forma de suspensión acuosa. La muestra
se oxidó superficialmente durante el transporte. Por lo tanto, fue
molida en húmedo en un molino de bolas durante 1,5 minutos y fue
re-flotada usando 0,5 kg/t (1 lb/ton) de queroseno y
0,1 kg/t (0,2 lb/ton) de MIBC. El producto de flotación fue
acondicionado con un lípido de origen animal (aceite de pescado)
para mejorar su hidrofobicidad. El lípido se usó como un solución
al 33,3% en aceite diesel. La muestra de carbón acondicionada fue
sometida a una serie de ensayos de filtración a 200 kPa de presión
de aire y 2 minutos de tiempo de ciclo de secado. Los resultados se
proporcionan en la Tabla 5. A 0,64 cm (0,24 pulgadas) de grosor de
torta y 2,5 kg/t (5 lb/ton) de aceite de pescado, la humedad se
redujo de 23,4 a 9,4%, lo cual representa una reducción de humedad
del 59,8%. A dosificaciones de reactivo más bajas y grosores de
torta mayores, la reducción de humedad se hizo menos
sustancial.
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La Tabla 6 muestra los resultados de los ensayos
de filtración a vacío realizados sobre una muestra de carbón
Pittsburgh usando aceite de pescado como adyuvante de
deshidratación. Se usó como una mezcla 1:2 en volumen con aceite
diesel. La muestra de carbón era un producto medio denso, que fue
pulverizada, molida en molino de bolas y tamizada a 0,5 mm. El bajo
flujo del tamizado fue sometido a flotación usando 0,5 kg/t (1
lb/ton) de queroseno y 0,1 kg/t (0,2 lb/ton) de MIBC antes de la
filtración. Los ensayos de filtración se realizaron usando un
embudo Buchner de 6,35 cm (2,5 pulgadas) de diámetro, a 635 mm (25
pulgadas) de Hg de presión de vacío y 1,14 cm (0,45 pulgadas) de
grosor de torta. A 1,5 kg/t (3 lb/ton) de aceite de pescado, la
humedad se redujo de 28,2 a 15,4%.
También se muestran en la tabla los ángulos de
contacto de equilibrio de la muestra de carbón Pittsburgh tratada
bajo diferentes condiciones de reactivo. En ausencia de reactivo, la
muestra de carbón proporcionó un ángulo de contacto de solo 12º, lo
cual debería generar presiones capilares relativamente altas y, por
lo tanto, una humedad de torta alta. A 0,5 kg/t (1 lb/ton) de
queroseno, el ángulo de contacto se incrementó a 44º. Según la
ecuación de Laplace, el incremento en el ángulo de contacto de 12º a
44º debería reducir la presión capilar en 1,36 veces, lo cual puede
ser responsable de la modesta reducción en la humedad de la torta de
28,2 a 24,9%. Estos resultados pueden considerarse como la
consecuencia de la primera etapa de hidrofobización divulgada en la
presente invención. En presencia de aceite de pescado, el ángulo de
contacto incrementó a cerca de 90º, tal como se muestra en la Tabla
6. A 1 kg/t (2 lb/ton), incrementó a 86º, lo cual debería reducir
la presión capilar en 14 veces, comparada con el caso del carbón no
tratado. Dicha gran reducción en la presión capilar puede ser
responsable de la reducción sustancial en humedad de 28,2 a 16,2%.
Los resultados obtenidos después de acondicionar con aceite de
pescado pueden ser considerados como la consecuencia de la segunda
etapa de hidrofobización divulgada en la presente invención. La
Tabla 6 muestra también las tensiones superficiales de los
filtrados. La reducción en la tensión superficial con adición
creciente de reactivo puede ser otro factor en la reducción
observada en la humedad de la torta.
Los diversos lípidos de orígenes vegetal y
animal deberían trabajar con cualquier sólido moderadamente
hidrófobo. Por lo tanto, los ensayos de filtración fueron
realizados sobre un concentrado de zinc (esfalerita) (0,105 mm x 0)
obtenido mediante flotación. La muestra fue recibida desde una mina
de zinc en Europa. Sin embargo, se encontró que la muestra se oxidó
superficialmente durante el suministro. Por lo tanto, la muestra fue
re-flotada usando 0,05 kg/t (0,1 lb/ton) de
isopropil xantato de sodio y 0,075 kg/t (0,15 lb/ton) de MIBC como
un medio de regeneración de la superficie hidrófoba fresca. Los
ensayos de filtración fueron realizados usando un filtro de presión
de 6,35 cm (2,5 pulgadas) de diámetro, a una presión de aire de 100
kPa y 2 minutos de tiempo de ciclo de secado. Los ensayos fueron
realizados a varias dosificaciones de un lípido (aceite de pescado)
y grosor de la torta. Una parte en volumen del aceite de pescado
fue mezclada con 2 partes de aceite diesel antes del uso. A 1,5
kg/t (3 lb/ton) de aceite de pescado, las reducciones de humedad
fueron de 46, 43 y 41% a 0,51 (0,2), 0,76 (0,3) y 1,52 cm (0,6
pulgadas) de grosor de torta, respectivamente. A 2,5 kg/t (5
lb/ton), las reducciones de humedad no mejoraron mucho más.
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Como otro ejemplo, se usó aceite de soja como
adyuvante de deshidratación para un concentrado de cobre
(calcopirita) (150 mm x 0). El lípido se usó como una solución al
33,3% en aceite diesel. La muestra era un producto de flotación,
que se oxidó superficialmente durante el transporte. Como medio para
regenerar las superficies hidrófobas, la muestra fue molida en
húmedo en un molino de bolas y fue re-flotada usando
0,05 kg/t (0,1 lb/ton) de isopropil xantato de sodio y 55 g/t (50
g/ton) de MIBC. El producto de flotación fue sometido a ensayos de
filtración a vacío usando un embudo Buchner de 6,35 cm (2,5
pulgadas), a 635 mm (25 pulgadas) de Hg y 2 minutos de tiempo de
ciclo de secado. Los % de las reducciones de humedad fueron de 55,
43 y 43,4% a 0,38 (0,15), 0,76 (0,3) y 1,52 cm (0,6 pulgadas) de
grosor de torta, respectivamente. Las adiciones de reactivo
superiores a 1,5 kg/t (3 lb/ton) no aumentaron considerablemente la
reducción de humedad. Estos resultados son comparables a los
obtenidos en la planta usando un filtro de alta presión seguido por
un secador térmico.
(No un ejemplo de la presente
invención)
La Tabla 9 muestra un conjunto de ensayos de
filtración a vacío realizados sobre una muestra de carbón bituminoso
(0,6 mm x 0) de Elkview Mine, British Columbia, Canadá. La muestra
fue recibida en forma de suspensión acuosa y fue usada tal como se
recibió. Los ensayos se realizaron usando un embudo Buchner de 6,35
cm (2,5 pulgadas) de diámetro, a 635 mm (25 pulgadas) de Hg de
presión de vacío, con 2 minutos de tiempo de ciclo de secado y 1,02
cm (0,4 pulgadas) de grosor de torta. Se usaron tres aceites
vegetales diferentes como adyuvantes de deshidratación y se
compararon los resultados. Estos aceites se usaron como soluciones
al 10% en butanol. Tanto el aceite de sésamo como el aceite de
cacahuete redujeron la humedad de la torta en aproximadamente el
50% a 1 kg/t (2 lb/ton) de adición de reactivo
Un producto de flotación (0,85 mm x 0) de Massey
Coal Company, West Virginia, fue usado para ensayos de filtración,
en los que se usó un filtro de presión de diámetro 6,35 cm (2,5
pulgadas), a 200 kPa de presión de aire y 2 minutos de tiempo de
ciclo de secado. La muestra de carbón fue molida en húmedo en un
molino de bolas durante 1,5 minutos y fue
re-flotada usando 0,5 kg/t (1 lb/ton) de queroseno y
0,1 kg/t (0,2 lb/ton) de MIBC. Se usaron cantidades variables de
aceite de coco a diferentes grosores de torta. Se usó como una
mezcla 1:2 con aceite diesel. Las reducciones de humedad fueron de
64,7, 58,5 y 51,2% a 0,51 (0,2), 1,02 (0,4) y 2,03 cm (0,8 pulgadas)
de grosor de torta, respectivamente.
Los adyuvantes de deshidratación divulgados en
la presente invención trabajan bien con partículas hidrófobas. El
talco es un mineral hidrófobo natural que se usa para una serie de
aplicaciones incluyendo revestimiento de papel y retirada de
materiales pegajosos de la pulpa de madera. La Tabla 11 muestra los
resultados obtenidos en una serie de ensayos de filtración
realizados usando aceite de girasol como adyuvante de
deshidratación. El reactivo fue usado como una solución al 33,3% en
aceite diesel. Los ensayos fueron realizados usando un filtro de
presión de 6,35 cm (2,5 pulgadas) de diámetro, a 200 kPa de presión
de aire y 2 minutos de tiempo de ciclo de secado. La muestra fue
recibida de Luzenac América, y fue sometida a flotación usando 0,1
kg/t (0,2 lb/ton) de MIBC justo antes de la filtración. Se
consiguieron reducciones de humedad mejores de 50% a 0,51 (0,2) y
1,02 cm (0,4 pulgadas) de grosor de torta. A 2,03 cm (0,8 pulgadas)
de grosor de torta, la humedad se redujo de 28,4% a 16,3% usando 2,5
kg/t (5 lb/ton) de aceite de girasol.
En este ejemplo, un producto espiral claro fue
molido en húmedo en un molino de bolas. Las fracciones más finas
(0,85 mm x 0) fueron sometidas a flotación usando 0,5 kg/t (1
lb/ton) de queroseno y 0,1 kg/t (0,2 lb/ton) de MIBC como medio de
hidrofobización inicial. La hidrofobicidad del producto de flotación
fue mejorada usando un lípido de origen animal (manteca de cerdo)
y, a continuación, fue sometido a ensayos de filtración. Se
realizaron dos conjuntos de ensayos a 100 y 200 kPa de presión de
aire. Se usaron cantidades variables del lípido como soluciones al
25% en aceite diesel. Los ensayos se realizaron usando un filtro de
6,35 cm (2,5 pulgadas) de diámetro a 2 minutos de tiempo de ciclo
de secado. Tal como se muestra en la Tabla 12, el aceite de manteca
de cerdo trabaja bien como adyuvante de deshidratación. La reducción
de la humedad mejora con presión de aire y dosis de reactivo
crecientes. Se obtuvieron reducciones de humedad de 50 a 60% a menor
grosor de torta y a mayor presión de aire. Incluso con la torta más
gruesa, se obtuvieron reducciones de humedad que se aproximaban al
50% a dosificaciones de reactivo más altas.
\vskip1.000000\baselineskip
En este ejemplo, una parte en volumen de aceite
de girasol fue mezclada con una parte de monooleato de sorbitán
(Span 80) y cuatro partes de aceite diesel y se usó como adyuvante
de deshidratación. El número HLB del monooleato de sorbitán es 4,3;
por lo tanto, se mezcla bien con los otros dos componentes. Los
ensayos de deshidratación se realizaron sobre una muestra de carbón
bituminoso de Massey Coal Company, West Virginia. Era un producto
medio denso, que fue fracturado, molido y tamizado para obtener una
fracción de 0,6 mm x 0, que fue sometida a flotación usando 0,5
kg/t (1 lb/ton) de queroseno y 110 g/t (100 g/ton) de MIBC. Los
ensayos de deshidratación se realizaron usando un filtro de presión
de 6,35 cm (2,5 pulgadas) de diámetro, a 150 kPa de presión de aire,
a 2 minutos de tiempo de ciclo de presión y 1,27 cm (0,5 pulgadas)
de grosor de torta. Los ensayos se realizaron mediante
dosificaciones de reactivo variables.
Los resultados obtenidos con la mezcla de aceite
de girasol-monooleato de sorbitán fueron comparados
con los obtenidos con sus componentes individuales. El aceite de
girasol proporcionó resultados considerablemente inferiores a los
obtenidos con monooleato de sorbitán. Sin embargo, los resultados
obtenidos con una mezcla de los dos fueron comparables a los
obtenidos con monooleato de sorbitán. Este descubrimiento sugiere
que la mezcla de un lípido apropiado y un tensoactivo de HLB bajo
proporciona un medio para reducir el costo de reactivo, ya que el
primero es más barato que el último.
\vskip1.000000\baselineskip
Aunque los resultados obtenidos usando los
adyuvantes de deshidratación divulgados en la presente invención
produjeron resultados muy superiores a los obtenibles usando
adyuvantes de deshidratación convencionales, su efectividad decrece
con el grosor de torta creciente. Esto es probablemente un reflejo
de la dificultad en el transporte de las moléculas de agua
liberadas por los adyuvantes de deshidratación divulgados en la
presente invención a través de la torta de filtrado. Una solución
del problema puede ser aplicar una vibración mecánica a la torta de
filtrado durante el tiempo de ciclo de secado. La Tabla 14 muestra
los resultados obtenidos, con y sin el uso de vibración, cuando se
usó aceite de girasol como adyuvante de deshidratación para la
filtración de una muestra de carbón (0,6 mm x 0) de Virginia. El
reactivo fue usado como una solución al 33,3% en aceite diesel. La
muestra de carbón era un producto medio denso, que fue fracturado,
molido y sometido a flotación usando 0,5 kg/t (1 lb/ton) de
queroseno y 0,1 kg/t (0,2 lb/ton) de MIBC. Los experimentos de
filtración fueron realizados usando un embudo Buchner de 6,35 cm
(2,5 pulgadas) de diámetro, a 635 mm (25 pulgadas) de Hg de presión
de vacío. Se colocó una sonda ultrasónica en la parte cónica del
embudo Buchner durante el tiempo de ciclo de secado de 5 minutos.
Cuando se aplicó la vibración sin el adyuvante de deshidratación, la
humedad de la torta fue reducida de 22,6 a 19,2%. Cuando se usó 1
kg/t (2 lb/ton) del adyuvante de deshidratación en conjunción con
la vibración, la humedad de la torta se redujo a 9,2%, a 1,02 cm
(0,4 pulgadas) de grosor de la torta. A 2,5 kg/t (5 lb/ton), la
humedad se redujo hasta el 7,7%.
Se usan varios tensoactivos para reducir la
tensión superficial del agua que debe ser retirada mediante
filtración. Según la ecuación de Laplace, esto debería reducir la
presión del agua atrapada en los capilares presentes en una torta
de filtrado y, de esta manera, debería ayudar a reducir la humedad
de la torta residual. Debería notarse, sin embargo, que la mayor
parte del agua es retirada fácilmente durante el tiempo de formación
de la torta o a través de los capilares más grandes presentes en la
torta. En este sentido, la cantidad del reactivo disuelto en la
parte del agua que es retirada fácilmente puede considerarse como un
desperdicio. Sería más económico añadir el reactivo después de que
se haya formado una torta. Esto servirá como medio para añadir el
reactivo cuando se necesita realmente.
En este ejemplo, se realizaron una serie de
ensayos pulverizando butanol directamente sobre una torta de
filtrado. Se añadió aproximadamente 1 kg/t (2 lb/ton) del reactivo
inmediatamente después del tiempo de formación de la torta. La
tensión superficial del butanol es de 20,6 mN/m a 20ºC, que es muy
inferior a la del agua. Por lo tanto, el papel del butanol puede
ser el de reducir la tensión superficial del agua atrapada en los
capilares más finos. La muestra de carbón usada en este ejemplo era
un producto medio denso Middle Fork, que fue triturado, molido y
sometido a flotación usando 0,5 kg/t (1 lb) de queroseno y 0,075
kg/t (0,15 lb/ton) de MIBC. El producto de flotación fue
acondicionado con cantidades variables de un lípido (aceite de
girasol) previamente a la filtración. Los ensayos de filtración se
realizaron usando un embudo Buchner de 6,35 cm (2,5 pulgadas) de
diámetro, a 635 mm (25 pulgadas) de Hg de presión de vacío, 2
minutos de tiempo de ciclo de secado y 1,65 cm (0,45 pulgadas) de
grosor de torta. Tal como se muestra en la Tabla 15, la técnica de
pulverización redujo la humedad de la torta entre un 4 y un 5% más
de los que se puede conseguir usando el lípido como reactivo
mejorador de la hidrofobicidad. De esta manera, la técnica de usar
lípidos y pulverización de butanol proporciona un medio de
conseguir profundas reducciones de humedad. Cualquier otro reactivo
reductor de la tensión superficial puede ser pulverizado en vez del
butanol usado en este ejemplo. Debería tenerse cuidado, sin embargo,
de no usar los tensoactivos que pueden amortiguar la hidrofobicidad
de las partículas a deshidratar.
\vskip1.000000\baselineskip
Es el objetivo del presente ejemplo demostrar
que combinando los procedimientos de usar un lípido para mejorar la
hidrofobicidad y de pulverizar butanol para reducir la tensión
superficial pueden conseguirse profundas reducciones de humedad a
un gran grosor de torta. Los ensayos de filtración a vacío fueron
realizados sobre una muestra de carbón bituminoso de Massey Coal
Company, West Virginia, a un grosor de torta de 3,56 (1,4
pulgadas). La muestra de carbón era un producto medio denso, que fue
triturado, molido y tamizado para obtener una fracción de 0,6 mm x
0. El bajo flujo del tamiz fue sometido a flotación usando 0,5 kg/t
(1 lb/ton) de queroseno y 0,075 kg/t (0,15 lb/ton) de MIBC. Los
ensayos de filtración fueron realizados usando un embudo Buchner de
6,35 cm (2,5 pulgadas) de diámetro, con una altura de 16,5 cm (6,5
pulgadas), a una presión de vacío de 635 mm (25 pulgadas) de Hg y
un tiempo de ciclo de secado de 2 minutos. El ensayo de control, que
fue realizado sobre el producto de flotación sin lípido ni
pulverización de butanol, proporcionó una humedad de torta del
25,8%, tal como se muestra en la Tabla 16. A 1,5 kg/t (3 lb/ton) de
aceite de girasol y 1 kg/t (2 lb/ton) de pulverización de butanol,
la humedad de la torta se redujo de 25,8 a 13%.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se realizó una observación bastante sorpresiva
cuando se usaron iones de aluminio (Al^{3+}) en conjunción con
los adyuvantes de deshidratación divulgados en la presente
invención. Se ha descubierto que en presencia del coagulante bien
conocido para las partículas cargadas negativamente, las cantidades
de lípidos requeridas para conseguir las humedades de torta
deseadas se redujeron considerablemente. La segunda columna y la
tercera columna de la Tabla 17 comparan los resultados obtenidos
usando o sin usar iones Al^{3+} antes de la filtración. En cada
experimento, se acondicionó una suspensión acuosa de carbón en
presencia de 0,01 kg/t (0,02 lb/ton) de cloruro de aluminio durante
2 minutos antes de añadir la cantidad deseada de aceite de girasol.
La muestra de carbón era un producto medio denso de la planta de
preparación de carbón Middle Fork, Virginia. Fue triturada, molida
y tamizada para obtener una fracción de 0,6 mm x 0, que fue sometida
a flotación usando 0,5 kg/t (1 lb/ton) de queroseno y 0,1 kg/t (0,2
lb/ton) de MIBC. El producto de flotación fue filtrado usando un
filtro Buchner de 6,35 cm (2,5 pulgadas) de diámetro, a 1,70 cm
(0,67 pulgadas) de grosor de torta y un tiempo de ciclo de secado
de 5 minutos. Tal como se muestra, la humedad de torta conseguida
usando ambos iones de Al^{3+} y un lípido (aceite de girasol) son
muy inferiores a las del caso en el que se usa el último sólo.
Consecuentemente, la cantidad de aceite de girasol requerida para
conseguir un determinado nivel de humedad de torta se redujo
sustancialmente en presencia de iones de Al^{3+}. Por ejemplo, se
necesitaron 2,5 kg/t (5 lb/ton) de aceite de girasol para conseguir
una humedad de la torta del 12,3% en ausencia de iones de Al^{3+}.
En presencia de iones de Al^{3+}, sin embargo, solo se
necesitaron 0,25 kg/t (0,5 lb/ton) de aceite de girasol para
conseguir una humedad de torta del 12,6%. Cuando se pulverizó 1
kg/t (2 lb/ton) de butanol, la deshidratación se hizo todavía más
efectiva: la cantidad de aceite de girasol requerida para conseguir
una humedad de torta del 12,3% se redujo adicionalmente a 0,125 kgt
(0,25 lb/ton), tal como se muestra en la tercera columna de la Tabla
16.
La deshidratación se hizo todavía más eficiente
cuando la torta de filtrado fue sometida a vibración durante el
tiempo de ciclo de secado de 5 minutos. Tal como se muestra en la
última columna de la Tabla 17, la humedad de la torta se redujo a
10,3% a 0,125 kg/t (0,25 lb/ton) de aceite de girasol. A mayores
dosificaciones de aceite de girasol, se obtuvieron humedades de
torta de un solo dígito. De esta manera, las combinaciones
apropiadas de: i) usar los adyuvantes de deshidratación divulgados
en la presente invención, ii) acondicionar la suspensión acuosa con
cationes trivalentes (o divalentes), iii) pulverizar un agente o
unos agentes reductores de tensión superficial apropiados durante
el tiempo del ciclo de secado, y iv) aplicar vibración mecánica
durante el tiempo de ciclo de secado, puede ayudar a conseguir
profundos niveles de reducción de humedad usando pequeñas
cantidades de lípidos como adyuvantes de deshidratación.
Claims (20)
1. Procedimiento de deshidratación de una
suspensión acuosa de material particulado fino que es más pequeño
que 2 mm de diámetro, cuyo procedimiento comprende las etapas
de:
- i)
- convertir el material particulado fino en moderadamente hidrófobo incrementando su ángulo de contacto al intervalo de 25º a 60º en una etapa de hidrofobización inicial,
- ii)
- añadir un lípido disuelto en un solvente apropiado o mezclas de solventes,
- iii)
- agitar la solución acuosa para permitir que las moléculas lipídicas sean absorbidas en la superficie del material moderamente hidrófobo, de manera que se mejore su hidrofobicidad y se incremente el ángulo de contacto por encima de 60º, y a continuación
- iv)
- someter la suspensión acuosa acondicionada que contiene el material particulado, cuyo ángulo de contacto de agua ha sido incrementado, a un procedimiento mecánico de deshidratación adecuado.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que la hidrofobización inicial en (i) se consigue usando
colectores y tensoactivos apropiados.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que la etapa de hidrofobización inicial (i) implica crear
superficies frescas mediante pulverización y/o desgaste, cuando el
material particulado fino a deshidratar es carbón u otro material
hidrófobo natural.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que el material particulado fino a deshidratar es un material
cuya superficie se ha hecho menos hidrófoba debido al envejecimiento
o a la oxidación superficial.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que el material particulado fino incluye minerales, carbón,
pigmentos inorgánicos, plásticos, metales, polvos metálicos, ceniza
volante y materiales biológicos.
6. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicho procedimiento mecánico
de deshidratación adecuado incluye filtración a vacío, filtración a
presión, filtración centrífuga y centrifugación.
7. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el lípido es seleccionado de
entre varios aceites vegetales, aceites de plantas, aceites de
pescado y de animales, grasas, esteroides y ceras.
8. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el lípido se mezcla con un
tensoactivo no iónico de número de balance
hidrófilo-lipófilo inferior a 15.
9. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dichos solventes apropiados
incluyen aceites de hidrocarburos ligeros, alcoholes de cadena corta
y éteres.
10. Procedimiento según la reivindicación 2, en
el que dichos tensoactivos apropiados son tensoactivos de HLB alto,
cuyas cabezas polares pueden interactuar con la superficie de los
materiales particulados.
11. Procedimiento según la reivindicación 2, en
el que dichos colectores son tioles para metales y minerales
sulfurados.
12. Procedimiento según la reivindicación 2, en
el que dichos colectores son aceites de hidrocarburos cuando el
material particulado es carbón u otra sustancia hidrófoba
natural.
13. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que se añade un electrolito o
una mezcla de electrolitos seleccionados de entre sales de aniones y
cationes monovalentes, divalentes y trivalentes después de la etapa
de hidrofobización inicial (i) y antes de la etapa (ii), de manera
que la cantidad de lípidos requerida para conseguir una humedad
deseada del material particulado se reduce sustancialmente.
14. Procedimiento según la reivindicación 13, en
el que dichos electrolitos son las sales de los iones de
aluminio.
15. Procedimiento según la reivindicación 13 ó
14, en el que los reactivos usados en la etapa (i) y la etapa (ii)
y dicho electrolito o mezcla de electrolitos pueden añadirse en una
única etapa.
16. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12, en el que el procedimiento mecánico de
deshidratación adecuado es un procedimiento de filtración en el que
la torta de filtrado es sometida a un medio vibrador apropiado, de
manera que se consigue un mayor grado de reducción de humedad a un
grosor de torta determinado.
\newpage
17. Procedimiento según la reivindicación 16, en
el que los medios vibradores apropiados incluyen medios
ultrasónicos, mecánicos y acústicos.
18. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12, en el que el procedimiento mecánico de
deshidratación adecuado es un procedimiento de filtración en el que
se añade un reactivo reductor de tensión superficial adecuado a la
torta de filtrado, en forma de neblina fina o pulverización, de
manera que se consigue un mayor nivel de reducción de humedad a un
grosor de torta determinado.
19. Procedimiento según la reivindicación 18, en
el que el agente reductor de tensión superficial adecuado es
seleccionado de entre alcoholes de cadena corta, aceites de
hidrocarburos ligeros y tensoactivos apropiados.
20. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 15, en el que el procedimiento mecánico de
deshidratación adecuado es un procedimiento de filtración en el que
se añade un reactivo reductor de tensión superficial adecuado a la
torta de filtrado, en forma de neblina fina o pulverización, y al
mismo tiempo, la torta de filtrado es sometida a un medio vibrador
apropiado, de manera que se consigue una reducción sustancial de
humedad a un gran grosor de torta usando cantidades mínimas de
reactivos.
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