Жирнокислотні побічні продукти і способи їх використання

Номер патенту: 103178

Опубліковано: 25.09.2013

Автори: Тран Бо Л., Коузнетсов Дмітрі Л.

Є ще 2 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб сепарації першого матеріалу від другого матеріалу, який включає:

a) змішування першого матеріалу і другого матеріалу у пульпі з збагачувальною композицією, яка містить щонайменше один жирнокислотний побічний продукт, одержаний з процесу виготовлення біодизелю або реакцій трансестерифікації з використанням тригліцеридів;

b) створення повітряних бульбашок у пульпі для формування бульбашково-частинкових агрегатів з першого матеріалу; і

c) забезпечення сепарації бульбашково-частинкових агрегатів від другого матеріалу,

де вказаний жирнокислотний побічний продукт додатково містить моногліцериди, дигліцериди, тригліцериди або їх комбінацію.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що жирнокислотний побічний продукт додатково включає один або більше компонентів, вибраних з групи, яку складають метилестери, етилестери, солі, метанол, етанол, гліцерин, моногліцериди, дигліцериди, тригліцериди, вода і їх комбінації.

3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що жирнокислотний побічний продукт включає один або більше компонентів, вибраних з групи, яку складають С6-С24 насичені і ненасичені жирні кислоти, солі С6-С24 насичених і ненасичених жирних кислот, метилестери, етилестери і їх комбінації.

4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що жирні кислоти вибрано з групи, яку складають пальмітинова кислота, пальмітолеїнова кислота, стеаринова кислота, олеїнова кислот, лінолеїнова кислота, ліноленова кислота, арахідна кислота, ейкозенова кислота, бегенова кислота, лігноцерова кислота, тетракозенова кислота і їх комбінації.

5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що жирнокислотний побічний продукт додатково включає один або більше компонентів, вибраних з групи, яку складають С1-С6 моно-, ди- і триосновні спирти і їх комбінації.

6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що жирнокислотний побічний продукт додатково включає одну або більше неорганічних солей.

7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що жирнокислотний побічний включає від приблизно 1 до приблизно 90 % (за масою) алкілестерів.

8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що жирнокислотний побічний продукт включає від приблизно 50 до приблизно 90 % (за масою) алкілестерів.

9. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що жирнокислотні побічні продукти змішують з від приблизно 0,01 до приблизно 1 % (за масою) одного або більше паливних масел.

10. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що паливні масла вибрано з групи, яку складають керосин, дизельне паливо і їх комбінації.

11. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що жирнокислотний побічний продукт додатково включає від приблизно 0,01 до приблизно 5 % (за масою) метанолу.

12. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що жирнокислотний побічний продукт включає від приблизно 1 до приблизно 50 % (за масою) алкілестерів і від приблизно 50 до приблизно 90 % одної або більше жирних кислот.

13. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що жирнокислотний побічний продукт додатково включає від приблизно 0,01 до приблизно 15 % (за масою) одного або більше С1-С6 моно-, ди- і триосновних спиртів.

14. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що жирнокислотний побічний продукт додатково включає від приблизно 0,05 до приблизно 15 % (за масою) одної або більше неорганічних солей.

15. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що збагачувальна композиція додатково включає паливне масло.

16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що паливне масло вибрано з групи, яку складають керосин, дизельне паливо і їх комбінації.

17. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що додатково включає додання одного або більше С4-С16 спиртів, альдегідів або естерів до пульпи.

18. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що С4-С16 спиртом є 4-метилциклогексанметанол.

19. Збагачувальна композиція, яка містить щонайменше один жирнокислотний побічний продукт, одержаний з процесу виготовлення біодизелю або реакцій трансестерифікації з використанням тригліцеридів,

де вказаний жирнокислотний побічний продукт додатково містить моногліцериди, дигліцериди, тригліцериди або їх комбінацію.

20. Збагачувальна композиція за п. 19, яка відрізняється тим, що додатково включає одне або більше паливних масел.

21. Збагачувальна композиція за п. 20, яка відрізняється тим, що включає від приблизно 70 до приблизно 80 % (за масою) одного або більше побічних продуктів жирної кислоти, від приблизно 10 до приблизно 20 % (за масою) паливного масла і від приблизно 1 до приблизно 20 % (за масою) одного або більше С4-С16 спиртів, альдегідів або естерів.

22. Збагачувальна композиція за п. 20, яка відрізняється тим, що включає приблизно 99,9 % жирнокислотних побічних продуктів і приблизно 0,1 % (за масою) одного або більше паливних масел.

23. Збагачувальна композиція за п. 22, яка відрізняється тим, що паливні масла вибрано з групи, яку складають керосин, дизельне паливо і їх комбінації.

24. Збагачувальна композиція за п. 19, яка відрізняється тим, що жирнокислотний побічний продукт включає від приблизно 40 % (за масою) до приблизно 90 % (за масою) алкілестерів.

25. Збагачувальна композиція за п. 19, яка відрізняється тим, що жирнокислотний побічний продукт включає від приблизно 50 % (за масою) до приблизно 60 % (за масою) метилестерів жирної кислоти, від приблизно 0,01 % (за масою) до приблизно 1 % (за масою) метанолу і від приблизно 0,01 % (за масою) до приблизно 1 % (за масою) гліцерину.

Текст

Дивитися

Реферат: Запропоновано способи і композиції для сепарації матеріалів. В одному з втілень винахід включає спосіб сепарації першого матеріалу від другого матеріалу. Наприклад, цей спосіб може включати змішування першого матеріалу і другого матеріалу у пульпі з збагачувальною композицією. Збагачувальна композиція може включати одну або побічних продуктів жирних кислот з процесу виготовлення біодизелю. Може бути забезпечене створення повітряних бульбашок у пульпі для формування агрегатів бульбашок і часток першого матеріалу і такі агрегати можуть бути відділені від другого матеріалу. UA 103178 C2 (12) UA 103178 C2 UA 103178 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується взагалі збагачувальних технологій, зокрема, збагачувальних композицій і способів їх використання. Збагачування є способом відокремлення корисних матеріалів від відходів. Звичайно при збагачуванні використовується різниця між гідрофобностями відповідних компонентів. Під час цього процесу мінеральну руду подрібнюють до малих розмірів і утворюють пульпу з водою. Пульпу подають у флотаційний пристрій, прочищений повітрям. Повітря приєднується переважно до гідрофобних часток пульпи, примушуючи їх спливати на поверхню пристрою. Флотовані частки збирають, зневоднюють і накопичують як кінцевий продукт для подальшого продажу. Гідрофільні частки мають схильність мігрувати до дна резервуару, звідки вони можуть бути видалені як залишки і оброблені для вивантаження у звалище відходів. В інших процесах, наприклад, зворотній флотації, товарний кінцевий продукт може мігрувати на дно. У процесі збагачення використовують декілька звичайних типів реагентів, наприклад, спінювачі, колектори, промотери і кондиціонуючі агенти. Однак, ці реагенти можуть бути дорогими і токсичними і тому знижують економічну ефективність збагачувальних процесів. Бажаним є створення і використання дешевих і ефективних збагачувальних композицій. Винахід стосується взагалі збагачувальних технологій, зокрема, збагачувальних композицій і способів їх використання. В одному з втілень винахід включає спосіб відокремлення першого матеріалу від другого матеріалу. Наприклад, спосіб може включати змішування першого матеріалу і другого матеріалу у пульпі з збагачувальною композицією. Збагачувальна композиція може включати один або більше побічних продуктів жирної кислоти, що утворюються у процесі виготовлення біодизелю. Збагачувальна композиція може також включати один або більше побічних продуктів жирної кислоти, як результату трансестерифікації за участі тригліцеридів. Пульпа може містити повітряні бульбашки, які утворюють з бульбашок і часток агрегати з першим матеріалом і такі агрегати можуть бути відділені від другого матеріалу. В одному з втілень побічний продукт жирної кислоти може бути отриманий у декількох стадіях під час виготовлення біодизелю, включаючи фазу обробки сирого гліцерину. Він може бути отриманий (не лише) в результаті додання кислоти до розчину солей жирної кислоти у фазі обробки сирої жирної кислоти алкіл-естерами і/або в результаті додання кислоти до розчину солей жирної кислоти у фазі обробки сирого гліцерину процесі виготовлення біодизелю. Наприклад, побічні продукти жирної кислоти можуть бути отримані з процесу виготовлення біодизелю доданням кислоти до донного надлишку фази естерифікації і/або доданням кислоти до змивної води (наприклад, мильної води) естерного продукту. Побічний продукт жирної кислоти може також бути отриманий підкисленням будь-якого потоку процесу виготовлення біодизелю. який містить один або більше компонентів солей жирної кислоти. В одному з втілень побічний продукт жирної кислоти включає від приблизно 1 до приблизно 50 % (за масою) одного або більше алкіл-естерів і від приблизно 50 до приблизно 99 % (за масою) одної або більше жирних кислот. В одному з втілень побічний продукт жирної кислоти, крім того, включає один або більше компонентів, вибраних з групи, яку складають метил-естери, солі, метанол, гліцерин, тригліцерид, дигліцериди, моногліцериди, вода і їх комбінації. В одному з втілень вільні жирні кислоти включають один або більше компонентів, вибраних з групи, яку складають пальмітинова кислота, пальмітолеїнова кислота, стеаринова кислота, олеїнова кислота, лінолеїнова кислота, ліноленова кислота, арахідна кислота, ейкозенова кислота, бегенова кислот, лігноцерова кислота, тетракозенова кислота і їх комбінації. В одному з втілень побічний продукт жирної кислоти включає один або більше компонентів, вибраних з групи, яку складають C6-C24 насичені і ненасичені жирні кислоти, солі C6-C24 насичених і ненасичених жирних кислот, метил-естери, етил-естери і їх комбінації. В одному з втілень побічний продукт жирної кислоти включає від приблизно 50 % (за масою) до приблизно 90 % (за масою) алкіл-естерів. В одному з втілень побічний продукт жирної кислоти також включає один або більше компонентів, вибраних з групи, яку складають С1-С6 моно-, ди- і триосновні спирти і їх комбінації. В одному з втілень побічний продукт жирної кислоти, крім того, включає одну або більше неорганічних солей. В одному з втілень збагачувальна композиція включає також паливне масло. В одному з втілень паливне масло вибрано з групи, яку складають керосин, дизельне паливо і їх комбінації. В іншому втіленні, винах включає спосіб сепарації гідрофобних і гідрофільних часток у водній пульпі. Наприклад, цей спосіб може включати додання збагачувальної композиції до 1 UA 103178 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 водної пульпи для збільшення гідрофобності гідрофобних часток. Збагачувальна композиція може включати один або більше побічних продуктів жирної кислоти, утворених у процесі виготовлення біодизелю. Водна пульпа може бути змішана для сприяння адсорбції побічних продуктів жирної кислоти на поверхні гідрофобних часток і підвищення цим гідрофобності цих часток. У водній пульпі можуть бути створені повітряні бульбашки, завдяки чому гідрофобні частки збираються на поверхні повітряних бульбашок, утворюючи бульбашково-часткові агрегати. Такі агрегати можуть спливати на поверхню водної пульпи, полегшуючи сепарацію від гідрофільних часток. В іншому втіленні винахід включає збагачувальну композицію, яка містить один або більше побічних продуктів жирної кислоти, утворених у процесі виготовлення біодизелю або у реакції трансестерифікації тригліцеридів. Збагачувальні композиції можуть також включати паливне масло як добавку. В іншому втіленні винахід включає збагачувальну композицію, яка містить паливне масло і один або більше побічних продуктів жирної кислоти від реакцій трансестерифікації за участю тригліцеридів. Перевагою винаходу є забезпечення економічної ефективності способів сепарації двох або більше матеріалів. Іншою перевагою винаходу є те, що композиція, яка підвищує гідрофобність, може бути використана у більш флотаційних процесах, які забезпечують збереження коштів. Додаткові ознаки і переваги винаходу розглядаються у подальшому описі Винахід стосується взагалі збагачувальних технологій, зокрема, збагачувальних композицій і способів їх використання. Тут термін "збагачувальний" означає сепарацію корисного матеріалу від відходів, зокрема гідрофобних матеріалів від гідрофільних речовин. Придатними способами збагачення є (не лише) флотація, зворотна флотація і подібні технології. "Побічними продуктами" є побічні продукти процесів виготовлення біодизелю, і/або реакцій трансестерифікації, що включають тригліцериди. "Алкіл-естерами" є алкільні естери жирних кислот. Типові алкіл-естери включають метил- і етил-естери. "Метил-естерами" є метил-естери жирних кислот. В одному з втілень винахід включає збагачувальні композиції, що містять побічні продукти виготовлення біодизелю, які можуть включати, наприклад, суміші лінійно-ланцюгових монокарбонових кислот з 6-24 атомами карбону. Було несподівано виявлено, що побічні продукти виготовлення біодизелю згідно з винаходом є ефективними реагентами, придатними для використання у збагачувальних технологіях, наприклад, флотаційних процесах. Крім того, ці побічні продукти є взагалі екологічно сприятливими і безпечними. Вони також є негорючими і можуть знайти застосування у процесах з вимогами "високої" точки спалаху. Такі побічні продукти можуть бути використані для доповнення або заміщення звичайних небезпечних колекторних агентів флотаційних процесів, наприклад, дизельного палива і цим знизити залежність від таких екологічно несприятливих матеріалів. Дизельне паливо широко використовується у галузі обробки мінералів. Значна частина дизелю у таких процесах потрапляє у грунт, створюючи екологічну небезпеку і небезпеку для здоров'я людей. Винахід надає додаткову перевагу тим, що не створює жодної небезпеки, як для довкілля, так і для здоров'я людей, не потрапляючи у грунт. Біодизель є більш чисто згоряючою заміною дизелю, отриманою з природних відновлюваних джерел. Наприклад, біодизель може включати алкіл-естери жирних кислот, отримані з нових джерел з використанням рослинних олій і тваринних жирів. Згідно з даними по паливу від Департамента Енергії США, приблизно 55 % біодизелю отримують з рецикльованого жиру або олійнгої сировини, включаючи рецикльований кулінарний жир. Інша половина галузі використовує рослинні олії, найдешевшою з яких є соєва олія. Виробництво сої було рушійною силою для комерціалізації біодизелю завдяки наявності надлишкової продуктивності, надлишку продуктів і зниженню цін. Це ж стосується рецикльованого жиру і виробництва тваринних жирів, хоча така сировина є дорожчою за сою. Об'єднання ресурсів цих галузей дозволяє отримати сировини у кількості, достатній для отримання 1,9 млрд галонів (прибл 500 млн л) біодизелю. Біодизель може бути виготовлений у хімічному процесі, який називають трансестерифікацією і в якому рослинна олія або тваринні жири перетворюються у алкіл-естери жирних кислот, гліцерин і решту сполук. з яких отримують побічні продукти жирної кислоти. Такі олії і жири включають, наприклад, твердий жир, сире талове масло, кокосове масло, рапсове масло, канольне масло, пальмове масло і соєве масло. Тригліцериди, головні компонент тваринних жирів і рослинних олій, є естерами гліцеролу, триосновного спирту, утвореними з 2 UA 103178 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 жирними кислотами різної молекулярної маси. Для отримання алкіл-естерів жирних кислот можуть бути три способи їх отримання з олій і жирів: - каталізована основою трансестерифікація масла; - пряма каталізована кислотою естерифікація масла; і - перетворення масла у жирні кислоти і подальша естерифікація до біодизелю. Більшість алкіл-естерів жирної кислоти виготовляють каталізованим основою способом. Взагалі каталізатором для трансестерифікації масла і промислового отримання біодизелю може бути будь-яка основа, бажано, гідроксид натрію або гідроксид калію. У процесі виготовлення біодизелю масла і жири можуть фільтровані і заздалегідь оброблені для видалення води і забруднювачів. Якщо присутні вільні жирні кислоти, вони можуть бути видалені або перетворені у біодизель з використанням спеціальних технологій попередньої обробки, наприклад, каталізованої кислотою естерифікації. Після цього оброблені масла і жири можуть бути змішані з спиртом і каталізатором (наприклад, основою). Основами, що звичайно використовують для реакції, є гідроксид натрію або гідроксид калію, розчинені у спирті (звичайно етанолі або метанолі) для отримання відповідного алкоксиду, з стандартним перемішуванням або змішуванням. Слід зазначити, що для цього може бути використана будьяка придатна основа. Алкоксид може бути потім завантажений у закритий реакційний резервуар, і можуть бути додані масла і жири. Потім систему закривають і витримують при приблизно 71 °C (160 °F) протягом приблизно 1-8 год., хоча у деяких системах рекомендованою є кімнатна температура. Після завершення реакцій масляні молекули (наприклад тригліцериди) розпадаються і утворюються два головні продукти: 1) фаза сирих алкілів естери жирної кислоти (тобто фаза біодизелю) і 2) фаза сирого гліцерину. Звичайно фаза сирих алкілів естери жирної кислоти утворює шар над більш щільною фазою сирого гліцерину. Оскільки гліцерольна фаза є більш щільною, ніж біодизельна фаза, вони можуть бути розділені силою тяжіння, наприклад, простим відбиранням гліцерольної фази з дна резервуару. У деяких випадках для сепарації фаз може бути використана центрифуга. В одному з втілень побічні продукти жирної кислоти можуть бути отримані рафінуванням фази сирих алкілів естер жирної кислоти фаз і/або фази сирого гліцерину у процес виготовлення біодизелю. Наприклад, фаза сирих алкіл-естерів жирної кислоти звичайно містить суміш сирих алкіл-естерів жирної кислоти жирної кислоти, води і компонентів солей жирної кислоти. Ці сольові компоненти жирної кислоти взагалі утворюють розчин з водною фазою (наприклад, мильною водою), де вони можуть відокремлені від алкіл-естерів жирної кислоти. Після відділення від алкіл-естерів жирної кислоти, будь-яка придатна кислота, наприклад, гідрохлорна, може бути додана до водою фази, що містить сольові коипоненти жирної кислоти для утворення побічних продуктів жирних кислот згідно з винаходом. В одному з втілень побічні продукти жирної кислоти можуть містити високий вміст алкілестері побічних продуктів жирної кислоти. Концентрація цих алкіл-естерв може становити від приблизно 1 % (за масою) до приблизно 90 % (за масою). Алкіл-естери жирних кислот можуть поліпшити здатність до сепарації збагачувальних композицій. Сира гліцеринова фаза звичайновключає суміш гліцерину, води і солей жирних кислот. Ці сольові компоненти утворюють розчин або суспензію з водною фазою, де вони можуть бути у подальшому відокремлені від гліцеринового компоненту доданням будь-якої придатної кислоти для отримання побічних продуктів жирної кислоти, придатних для винаходу. Слід зазначити, що побічні продукти жирної кислоти винаходу можуть бути отримані підкисленням будь-якого стадії/потоку процесу виготовлення біодизелю, які містять солі жирної кислоти (наприклад, мильну вод)у, включаючи, наприклад, промивну воду. Ці побічні продукти жирної кислоти, отримані з будь-яких різних стадій/потоків процесу виготовлення біодизелю, можуть бути використані як цінні компоненти збагачувальних композицій винаходу. Побічні продукти жирної кислоти при виготовленні біодизелю можуть бути отримані у великій кількості. Це робить побічні продукти виготовлення біодизелю недорогими і їх використання може бути економічно ефективним для різних збагачувальних технологій. В одному з втілень побічні продукти жирної кислоти від виготовлення біодизелю можуть включати жирні кислоти і метил- і етил естери. Додані компоненти побічних продуктів можуть включати солі, метанол, етанол, гліцерин, моно-, ди- і тригліцериди і вологу (наприклад, воду). В одному з втілень побічний продукт жирної кислоти також включає від приблизно 0,01 до приблизно 5 % (за масою) метанолу. Суміш жирних кислот може включати пальмітинову кислоту, пальмітолеїнову кислоту, стеаринову кислоту, олеїнову кислоту, лінолеїнову кислоту, ліноленову кислоту, арахідну 3 UA 103178 C2 5 10 15 20 25 30 35 кислоту, ейкозенову кислоту, бегенову кислоту, лігноцерову кислоту, тетракозенову кислоту і їх комбінації. Решта компонентів може включати вологу і не придатні для омилення матеріали. В іншому втіленні композиції побічних продуктів жирної кислоти можуть включати одну або більше C6-C24 насичених і ненасичених жирних кислот, їх солі і метил- і/або етил-естери. Побічні продукти можуть також включати один або більше C 1-C6 моно-, ди- або триосновні спирти, наприклад, метанол, етанол, гліцерин і гліколі. В одному з втілень побічні продукти можуть містити від приблизно 0,01 до приблизно 15 % (за масою) C1-C6 моно-, ди- і триосновні спирти. Побічні продукти можуть, крім того, включати одну або більше неорганічних солей, наприклад, солей (наприклад, хлоридів і сульфатів) натрію, калію і/або кальцію. В одному з втілень побічні продукти можуть містити від приблизно 0,05 до приблизно 15 % (за масою) неорганічних солей. В одному з втілень побічний продукт жирної кислоти включає від приблизно 40 % (за масою) до приблизно 90 % (за масою) алкіл-естерів. В одному з втілень побічн продукт жирної кислоти включає від приблизно 50 % (за масою) до приблизно 60 % (за масою) метил-естерів жирної кислоти, від приблизно 0,01 % (за масою) до приблизно 1 % (за масою) метанолу і від приблизно 0,01 % (за масою) до приблизно 1 % (за масою) гліцерину. Побічні продукти, описані тут, можуть бути використані у виготовленні гідробісних реагентів, придатних для використання як колектори або промотори у флотаційних або подібних процесах. Наприклад, відомо, що сильно гідрофобні C6-C24 жирні кислоти, що містяться у побічних продуктах, сприяють приєднанню повітряних бульбашок під час флотації. Крім того, побічні продукти жирної кислоти можуть бути багаті на ненасичені олеїнові, лінолеїнові і ліноленові жирні кислоти. Коли ці жирні кислоти покривають оброблені частки (наприклад, під час флотації), вони у присутності повітря можуть повільно утворити поперечні зв'язки і створити в'язкий гідрофобний шар. В іншому втіленні побічні продукти жирної кислоти можуть бути змішані з добавками, що поліпшують сепараційні властивості цих збагачувальних композицій. В одному з втілень такими добавками можуть бути паливне масло, наприклад, керосин, дизельне паливо і їх комбінації. В одному з втілень побічні продукти жирної кислоти змішано з приблизно 0,01-1 % (за масою) одного або більше паливних масел. Взагалі паливні масла можуть включати суміші аліфатичних і ароматичних гідрокарбонів, а також можуть містити невеликі кількості сульфурових, оксигенних, нітрогенних сполук і інших речовин. Як приклад (без обмеження), типові компоненти керосину (паливне масло № 1) і дизельного палива (паливне масло № 2) наведено у таблиці 1. Слід зазначити, що керосин і дизельне паливо можуть включати будь-які придатні комбінації гідрокарбонових компонентів. Таблиця 1 Типові компоненти паливних масел Тип гідрокарбону Алкілбензоли Біфеніли/аценафтени Динафтенобензоли/індени Флуорени/аценафтилени Індани/тетраліни Нафталіни Фенантроени Парафіни («- і ізо-) Моноциклопарафіни Біциклопарафіни Трициклопарафіни Ароматичні гідрокарбони (усього) Насичені гідрокарбони(усього) 40 Паливне масло № 1 (% за об'ємом)) 13 % 0,4 % 1% 3% 3% 53 % 21 % 5% 1% 20 % 80 % Паливне масло № 2 (% за об'ємом)) 6% 3% 2% 1,4 % 4% 8% 0,7 % 41 % 22 % 10 % 2% 25 % 75 % В одному з втілень збагачувальна композиція винаходу включає суміш побічних продуктів жирної кислоти і один або більше C4-C16 спиртів, альдегідів або естерів. В одному з втілень C 4C16 спиртами, альдегідами або естерами є 1-пропен-гідроформіли. В одному з втілень C4C16спиртами є 4-метилциклогексаноаий метанол (MCHM). Присутність C 4-C16 спиртів, альдегідів 4 UA 103178 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 або естерів поліпшує розподілення збагачувальної композиції у флотаційній пульпі. В одному з втілень збагачувальна композиція включає від приблизно 70 до приблизно 80 % (за масою) побічного продукту жирної кислоти, від приблизно 10 до приблизно 20 % (за масою) одного або більше паливних масел і від приблизно 1 до приблизно 20 % (за масою) C4-C16 спиртів, альдегідів або естерів. В одному з втілень винахід включає способи поліпшення гідрофобності сполук у деяких процесах збагачення. Наприклад, збагачувальна композиція, яка містить побічні продукти жирної кислоти, можуть бути корисним у збагачення деяких матеріалів, включаючи (не лише) групу, яку складають вугілля, пластики, пісок і гравій, фосфати, алмази і інші мінеральні руди або синтетичні матеріали. В інших втіленнях збагачувальні композиції можуть бути використані у процесах для підвищення гідрофобності конкретних матеріалів, зокрема у флотаційному збагаченні вугілля, фосфатів, алмазної руди тощо. Збагачувальні композиції можуть також бути використані разом з іншими придатними флотаційними колекторами і промотерами. Флотаційні процеси є способами, що найчастіше використовуються для сепарації цінних матеріалів від відходів, наприклад, у вигляді часток або тонких фракцій. У такому процесі тонкі частки диспергуються у воді або іншому придатному розчині, і у пульпу подають маленькі повітряні бульбашки, на поверхні яких можуть селективно збиратись гідрофобні частки і покидати пульпу (наприклад, піднімаючись на поверхню), причому гідрофільні частки залишаються у пульпі. Гідрофільні частки можуть також опуститись на дно, звідки їх збирають як шлам. Побічні продукти жирної кислоти можуть бути використані для сепарації матеріалів у будьякому флотаційному процесі, причому бажані кінцеві продукти можуть спливати на поверхню у процесі флотації і/або опускатись на дно, наприклад, у зворотних флотаційних процесах. Наприклад, у кремнеземних флотаційних процесах бажаний продукт може тонути на дно пульпи, не потрібний продукт може підніматись на поверхню. В інших втіленнях побічний продукт жирної кислоти можуть бути отримані доданням кислоти до розчину солей жирної кислоти у фазі розчину сирих алкіл-естерів жирної кислоти і/або кислоти до розчину солей жирної кислоти у фазі сирого гліцерину у процесі виготовлення біодизелю. Матеріали, що підлягають сепарації можуть мати будь-який придатний розмір часток, наприклад (але без обмеження), цей розмір може становити від 2 мм до 0,04 мм, а пульпа може містити до 50 % твердої речовини. Для введення часток пульпи у контакт з збагачувальними композиціями винаходу можуть бути використані будь-які придатні механічні або хімічні засоби. Флотований продукт і нефлотовані залишки можна збирати будь-яким з існуючих с способів. ПРИКЛАДИ Втілення винаходу.ілюструються наведеними далі необмежуючими прикладами. Приклад 1 Зразок вугільної пульпи з установки обробки вугілля був флотований у лабораторії з використанням флотаційної машини Denver. Тести проводили для визначення корисності побічних продуктів жирної кислоти як автономних колекторів. Спінювачем був сирий 4метилциклогексан-метанол. Побічні продукти жирної кислоти були отримані підкисленням дна біодизельного реактора і біодизельної змивної води. У прикладах 1 і 2 "тона" містить 1003 кг (22046 фунтів). Результати показують, що побічні продукти жирної кислоти є менш ефективними, ніж паливне масло № 2 в однакових умовах. Однак, матеріал показав колекторні якості, близькі до чистого паливного масла протягом підвищення вмісту спінювача. 5 UA 103178 C2 Таблиця 2 Колекторні якості паливного масла № 2 і чистого побічного продукту жирної кислоти (порівняння) Спінювач MCHM, 0,15 кг/т Побічний продукт жирної Колектор Паливне масло кислоти Горюче Горюче Конц. Конц. золи Доза, кг/т відновлення відновлення золи (%) (%) (%) (%) 0,37 9,5 54,8 13,2 27,1 0,75 8,9 77,9 12,2 48,0 1,50 8,6 75,2 10,4 62,2 5 10 Спінювач MCHM, 0,30 кг/т Побічний продукт жирної кислоти Горюче Конц. відновлення золи (% (%) 10,8 57,7 10,6 66,7 11,3 77,7 Приклад 2 Подальші випробування флотації були проведені у умовах Прикладу 1 на інших партіях вугільної пульпи з того ж підприємства. Спінювачем також був сирий 4-метилциклогексанметанол у кількості 0,15 кг/т. Той же біодизельний побічний продукт був використаний для приготування двох колекторних сумішей. Суміш 8:1:1 була приготовлена з 80 % (за масою) біодизельного побічного продукту, 10 % (за масою) паливного масла і 10 % (за масою) 1пропен-гідроформілу. Суміш 7:2:1 була приготовлена з 70 % (за масою) біодизельного побічного продукту, 20 % (за масою) паливного масла і 10 % (за масою) 1-пропен-гідроформілу. Результати вказують, що колекторні суміші з 10 % - 20 % паливного масла є такими ж або кращими за чисте паливне масло як колектор при однакових кількостях спінювача. Таблиця 3 Колекторні якості сумішей побічних продуктів жирної кислоти і чистого паливного масла (порівняння) Спінювач MCHM, 0,15 кг/т Побічний продукт жирної Колектор Паливне масло кислоти Горюче Горюче Конц. Конц. золи Доза, кг/т відновлення відновлення золи (%) (%) (%) (%) 0,75 12,2 60,5 12,9 67,4 1,50 11,5 70,5 12,4. 77,5 Спінювач MCHM, 0,30 кг/т Побічний продукт жирної кислоти Горюче Конц. відновлення золи (% (%) 11,9 68,9 12,6 76,1 15 Фахівець може внести різні зміни і модифікації в описані вище втілення, не виходячи за межі концепцій і об'єму винаходу і не зменшуючи його переваг. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 1. Спосіб сепарації першого матеріалу від другого матеріалу, який включає: a) змішування першого матеріалу і другого матеріалу у пульпі з збагачувальною композицією, яка містить щонайменше один жирнокислотний побічний продукт, одержаний з процесу виготовлення біодизелю або реакцій трансестерифікації з використанням тригліцеридів; b) створення повітряних бульбашок у пульпі для формування бульбашково-частинкових агрегатів з першого матеріалу; і c) забезпечення сепарації бульбашково-частинкових агрегатів від другого матеріалу, де вказаний жирнокислотний побічний продукт додатково містить моногліцериди, дигліцериди, тригліцериди або їх комбінацію. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що жирнокислотний побічний продукт додатково включає один або більше компонентів, вибраних з групи, яку складають метилестери, етилестери, солі, метанол, етанол, гліцерин, моногліцериди, дигліцериди, тригліцериди, вода і їх комбінації. 6 UA 103178 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що жирнокислотний побічний продукт включає один або більше компонентів, вибраних з групи, яку складають С6-С24 насичені і ненасичені жирні кислоти, солі С6-С24 насичених і ненасичених жирних кислот, метилестери, етилестери і їх комбінації. 4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що жирні кислоти вибрано з групи, яку складають пальмітинова кислота, пальмітолеїнова кислота, стеаринова кислота, олеїнова кислота, лінолеїнова кислота, ліноленова кислота, арахідна кислота, ейкозенова кислота, бегенова кислота, лігноцерова кислота, тетракозенова кислота і їх комбінації. 5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що жирнокислотний побічний продукт додатково включає один або більше компонентів, вибраних з групи, яку складають С1-С6 моно-, ди- і триосновні спирти і їх комбінації. 6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що жирнокислотний побічний продукт додатково включає одну або більше неорганічних солей. 7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що жирнокислотний побічний продукт включає від приблизно 1 до приблизно 90 % (за масою) алкілестерів. 8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що жирнокислотний побічний продукт включає від приблизно 50 до приблизно 90 % (за масою) алкілестерів. 9. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що жирнокислотні побічні продукти змішують з від приблизно 0,01 до приблизно 1 % (за масою) одного або більше паливних масел. 10. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що паливні масла вибрано з групи, яку складають керосин, дизельне паливо і їх комбінації. 11. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що жирнокислотний побічний продукт додатково включає від приблизно 0,01 до приблизно 5 % (за масою) метанолу. 12. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що жирнокислотний побічний продукт включає від приблизно 1 до приблизно 50 % (за масою) алкілестерів і від приблизно 50 до приблизно 90 % одної або більше жирних кислот. 13. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що жирнокислотний побічний продукт додатково включає від приблизно 0,01 до приблизно 15 % (за масою) одного або більше С1-С6 моно-, ди- і триосновних спиртів. 14. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що жирнокислотний побічний продукт додатково включає від приблизно 0,05 до приблизно 15 % (за масою) одної або більше неорганічних солей. 15. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що збагачувальна композиція додатково включає паливне масло. 16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що паливне масло вибрано з групи, яку складають керосин, дизельне паливо і їх комбінації. 17. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що додатково включає додання одного або більше С4-С16 спиртів, альдегідів або естерів до пульпи. 18. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що С4-С16 спиртом є 4-метилциклогексанметанол. 19. Збагачувальна композиція, яка містить щонайменше один жирнокислотний побічний продукт, одержаний з процесу виготовлення біодизелю або реакцій трансестерифікації з використанням тригліцеридів, де вказаний жирнокислотний побічний продукт додатково містить моногліцериди, дигліцериди, тригліцериди або їх комбінацію. 20. Збагачувальна композиція за п. 19, яка відрізняється тим, що додатково включає одне або більше паливних масел. 21. Збагачувальна композиція за п. 20, яка відрізняється тим, що включає від приблизно 70 до приблизно 80 % (за масою) одного або більше побічних продуктів жирної кислоти, від приблизно 10 до приблизно 20 % (за масою) паливного масла і від приблизно 1 до приблизно 20 % (за масою) одного або більше С4-С16 спиртів, альдегідів або естерів. 22. Збагачувальна композиція за п. 20, яка відрізняється тим, що включає приблизно 99,9 % жирнокислотних побічних продуктів і приблизно 0,1 % (за масою) одного або більше паливних масел. 23. Збагачувальна композиція за п. 22, яка відрізняється тим, що паливні масла вибрано з групи, яку складають керосин, дизельне паливо і їх комбінації. 24. Збагачувальна композиція за п. 19, яка відрізняється тим, що жирнокислотний побічний продукт включає від приблизно 40 % (за масою) до приблизно 90 % (за масою) алкілестерів. 25. Збагачувальна композиція за п. 19, яка відрізняється тим, що жирнокислотний побічний продукт включає від приблизно 50 % (за масою) до приблизно 60 % (за масою) метилестерів 7 UA 103178 C2 жирної кислоти, від приблизно 0,01 % (за масою) до приблизно 1 % (за масою) метанолу і від приблизно 0,01 % (за масою) до приблизно 1 % (за масою) гліцерину. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Fatty acid by-products and methods of using same

Автори англійською

Tran, Bo, L., Kouznetsov, Dmitri, L.

Автори російською

Тран Бо Л.

МПК / Мітки

МПК: B03D 1/00

Мітки: побічні, способи, жирнокислотні, продукти, використання

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/10-103178-zhirnokislotni-pobichni-produkti-i-sposobi-kh-vikoristannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Жирнокислотні побічні продукти і способи їх використання</a>

Подібні патенти