Untitled - Dundee Sustainable Technologies

17—
RECUPERACIÓN DE ORO Y PLATA A PARTIR DE SULFUROS
POLIMETÁLICOS, MEDIANTE EL TRATAMIENTO CON
HALÓGENOS
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente
invención
está
relacionada
con
la
recuperación de oro y plata a partir de sulfuro s polimetálicos
mediante el tratamiento con halógenos.
10 ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Se conoce bien el uso de agentes químicos,
particularmente haluros, para la recuperación de or o y plata. Se ha
visto con anticipación que la adición de cloru i o de sodio al
mercurio mejora el rendimiento del proceso d
E
formación de
15 amalgama. Este descubrimiento se trasladó a los procesos Patio o
Cazo, que fueron implementados en una base empírica desde
principios de los años 1600. en América Central y Sudamérica más
de 150 añoá antes del descubrimiento del clor
elemental por
Scheele en 1774. El método Patio implica la digestión de una
20 mena de oro finamente - dividida con mercurio y cloruro de sodio,
en presencia de aire y humedad durante un periodo de tres meses.
Las riquezas entonces se recolectaban lixiviando adicionalmente
con mercurio, después de una destilación de
amalgama (T.
Egleston, The, Metallurgy of Silver, Gold and Merc i ry in the United
25
States, Vol. 1, p. 261, John Wiley, 1887).
2
Después, en los años 1700, se desarrolló la tostación
cloridizante seguida por una amalgamación de barril en Europa
Central como un método mejorado para obtener acceso a metales
preciosos de menas de sulfuro. Este proceso requería de un
5
tratamiento a altas temperaturas de menas de oro/plata en
presencia de cloruro de sodio, aire y vapor, para poder
transformar los sulfuros de metales preciosos a sus cloruros
correspondientes. El oro y la plata entonces se recuperaron ya sea
por amalgamación o cementación en cobre puro (T. Varley et a/,
10 U.S. Blireau of Mines, Boletín N ° 211, 1923). Sin embargo, se
descubrió que la cloración a alta temperatura de las menas de oro
o plata daba como resultado pérdidas muy importantes de riquezas
por volatilización. En algunos casos estas pérdidas alcanzaron
hasta 80% o más del contenido del - metal precioso (S.B. Christy,
15
Transaction of the American lnstitute of Mining Engineering, Vol.
17, p. 3, 1888).
Aparentemente, la presencia de piritas o de sulfuros de
hierro contribuyen significativamente a la volatilización del oro y la
plata durante la cloración a alta temperatura con NaCI (S.
20 Croasdale, The Engineering and Mining Journal, agosto 29 de
1903, p. 312). Se estableció finalmente que el mecanismo que
explica estas pérdidas implicaba la formación de un cloruro
mezclado de oro y hierro (AuC1 3 •FeCI 3 ) el cual es altamente volátil
a temperaturas de cloración (J. A. Eisele et al. U.S. Bureau of
25 Mines, Report ND 7489).
3
El cloro elemental disuelto en agua, presentado por
Plattner alrededor de 1850, constituyó una alternativa para la
cloración a alta temperatura.
Sin embargo, este proceso fue caracterizado por una
5
baja eficiencia.
Las características generales de los diferentes procesos
que implicaban cloro, ya sea como cloro elemental o como
cloruros, ya sea a temperaturas ambiente o a altas temperaturas,
no eran atractivas. Los resultados obtenidos con estos procesos
10 generalmente eran bajos (muy a menudo hasta por debajo del
50%) y las riquezas se recolectaban como amalgamas o como
productos sementados sobre cobre o hierro. Además, implicaba
procedimientos complejos para poder obtener los metales
preciosos en una forma pura. Los impactos ambientales de tales
15 operaciones, eran grandes cantidades de azufre con residuos, que
eran completamente inaceptables por las normas actuales.
El advenimiento de la extracción del cianuro en 1916,
finalizó con la extracción del oro por varías formas de cloración.
Los procesos de cianuro requieren la acción de una sal de cianuro
20 como cianuro de sodio en el oro en presencia de oxígeno, para
proporcionar una sal de oro soluble (Ec. 1):
2 Au + 4 NaCN + 112 02 + H2O --> 2 Na[Au(CN)2] + 2 NaOH
25
(Ec. I)
El oro entonces puede ser recuperado del complejo de
4
cianuro mediante la acción del exceso de zinc (Ec. II):
2 NajAu(CN) 2 ] + Zn(exceso) —> Na 2 [Zn(CN)4] + 2 Au
5
(Ec. II) ,
Bajo las mejores circunstancias, la recuperación .de oro
puede ser tan alta como de 98%. Este proceso requiere un tiempo
de contacto de uno a tres días a una temperatura casi ambiental,
en presencia de aire.
En algunos casos, el proceso de cianuro da pocos
10 resultados. Las menas refractarias a la, extracción de cianuro
pueden agruparse bajo el término general de menas polimetálicas.
En tales menas, se encuentran, pequeñas cantidades de metales
base como cobre o zinc, típicamente 0.1% Cu o 0.3% Zn. Tales
pequeñas cantidades califican a la MENA como de muy bajo grado
.
15 para la producción de cobre o zinc. Si tal cuerpo de mena
polimetálica contiene algún grado de oro (por ejemplo, 4 g/T Au o
Ag o una mezcla de ambos), el proceso de extracción de cianuro
no da buenos resultados. Este rendimiento deficiente se debe a
que los metales base, y'a sea cobre o zinc, (al igual que plata),
20 tienen una habilidad mucho más fuerte de formar complejos con
cianuro que con oro. De hecho, esta propiedad inherente se utiliza
para recuperar oro de una solución impregnante con .un
tratamiento de zinc después de la extracción de cianuro (véase Ec.
II). Los metales base consumirán todo el cianuro presente y la
25 extracción de oro sólo comenzará después de que los metales
5
base disponibles, al igual que la plata, se han disuelto. Debido al
consumo excesivo del cianuro que es relativamente costoso, este
proceso para recuperar oro no es económico.
Las menas polimetálicas constituyen mezclas complejas
5 de sulfuros. Los residuos desechados como resultado de la
extracción de oro y plata utilizando el proceso de cianuro, al igual
que mediante otros métodos, aún contiene cantidades muy
sustanciales de azufre. Este azufre es propenso a la bioxidación
(Thiobacillus ferrooxidans), y el drenaje resultante es bastante
10
acídico y tóxico debido a su contenido metálico.
Las soluciones de cianuro agotadas, que se mantenían
en grandes pozos después de la recuperación del oro,
representaban un peligro ambiental sustancial y recientemente han
creado desastres en Guyana y Europa Central, de este modo
15 restringiendo el uso del proceso de cianuro en muchas áreas.
En los últimos veinte años, la cloración ha sido
reconsiderada como un proceso para extraer metales base como
cobre, níquel o plata. El lntec Base Metal Process (J. Moyes and
F. Houllis, Chloride Metallurgy 2002, Vol. II, p. 577, Canadian
20 Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum) constituye un
ejemplo típico. Este proceso requiere la digestión a 85 ° C, durante
un período que varía de 12 a 14 horas, de los sulfuros de cobre o
de zinc en una solución de salmuera concentrada (250 g/I NaCI)
que comprende un haluró mezclado cúprico (BrCl2)Cu preparado
25 electrolíticamente. La mezcla se airea y el cobre se recolecta
6
como cloruro cuproso. El cloruro cuproso es descompuesto 'en el
cátodo a ,cobre elemental por electrólisis al regenerar el haluro
mezclado de cobre (Ec. III):
5
2 CuFeS +5 BrCl2 - --> 2 Cu +2 +2 Fe +3 +4 S ° +5 Br+10
(Ec. III)
El proceso de cloración . antes descrito fue reportado
también
para extraer oro, si es que existía. Sin embargo, el
requerimiento de reciclado y cobre para obtener el sistema
10
cúprico/cuproso necesario para oxidar el hierro y el azufre, hace
que este enfoque sea difícil cuando lo principal es la recuperación
de oro en lugar de la recuperación de cobre. Además, la oxidación
electrolítica del azufre por medio de la sal cúprica, que es
regenerada por electrólisis, es un proceso muy costoso que hace
15 que el tratamiento de una mena de oro que tiene un contenido de
oro modesto sea poco económico. Finalmente, la presencia del
azufre elemental en los residuos es una fuente
potencial
del
drenado ácido.
Otro proceso de cloración llamado Platsol, fue reportado
20 como siendo muy eficiente para la recuperación de metales base y
preciosos a partir de menas de sulfuro (C.J. Férron et al, Chloride
Metallurgy 2002, Vol. I, p.11, Canadian Institute of Mining,
Metallurgy and Petroleum). Este proceso implica una presión de
'
oxidación en presencia de oxígeno y ácido sulfúrico en una
25 autoclave a una temperatura por encima de los 200°C. La
'
7
implementación de tal técnica requiere de mucho capital,
requiriendo de autoclaves de titanio y una fuente de oxígeno puro.
La operación de este tipo también es propensa a problemas debido
a la formación de escamas en el reactor, complicando la
5 transferencia de calor. El azufre que resulta de. la operación se
encuentra en una forma inocua, es decir, un sulfato de hierro
hidratado (jarosita). Las grandes cantidades de capital y costos de
operación hacen que este enfoque no sea atractivo para sulfuros
polimetálicos que tienen un contenido de oro modesto.
Otras técnicas como el proceso Plint (C. Frias
10.
et al,
Chloride Metallurgy 2002, Vol. I, p.29, Canadian Institute of
Mining, Metallurgy and Petroleum) o, el proceso Ito (D.W. Kappes
et al, Chloride Metallurgy 2002., Vol. I, p.69, Canadian Institute of
Mining, Metallurgy and Petroleum), son técnicas utilizadas para la
15 recuperación de _oro y plata a partir de sulfuros, mediante la
oxidación con cloruro férrico en una salmuera concentrada. El
cloruro ferroso se vuelve a oxidar a cloruro férrico mediante cloro
por sí solo o mediante la exposición al aire y el ácido clorhídrico
(Ec. IV):
20
2 PbS•Ag 2 S•3 Sb 2 S3 + 24 FeCI 3 --> 24 FeCl 2 + 2 PbCl 2 + 2 AgCI +
6 SbCI 3 + 12 S °
(Ec. IV)
En estos procesos, el azufre una vez más se oxida
25 electroquímicamehte por medio de la oxidación de cloruro ferroso
8
por medio de cloro o HCI. Como se explicó previamente, tal
enfoque es costoso para la recuperación de oro o plata a partir de
menas de sulfuro, debido a la electroquímica implicada. El azufre
elemental una vez más es desechado con los residuos, generando
5
una fuente potencial de drenado ácido.
Por lo tanto, aún existe la necesidad de un método
mejorado para la recuperación de oro y plata a partir de menas
polimetálicas.
La presente invención busca cumplir con estas y otras
10 necesidades.
ARTE PREVIO
La presente invención está relacionada con un método
para tratar una mena de sulfuro polimetálica que contiene oro y/o
15 plata, y además contiene metales base seleccionados del grupo
que consiste de hierro, aluminio, cromo, titanio, cobre, zinc,
plomo, níquel, cobalto, mercurio, estaño, y mezclas de los mismos,
que comprende los pasos de:
(a) triturar la mena polimetálíca para producir gránulos;
20 .
(b) oxidizar los gránulos a temperaturas de por lo menos
alrededor de 3 O 0°C para producir gránulos oxidizados;
(c) lixiviar con cloruro los gránulos oxidizados para
producir una solución impregnante de cloruros de metal
solubilizados y un sólido improductivo;
25
(d) recuperar el sólido improductivo de la solución
9
impregnante para producir una solución impregnante purificada; y
(e) selectivamente recuperar el oro y/o plata de la
solución impregnante purificada produciendo una solución
esencialmente son orín/7o plata.
La presente invención además está relacionada con un
método para recuperar oro y plata a partir de minas de sulfuro
polimetálico, caracterizado por los bajos costos operativo y de
inversión.
La presente invención también está relacionada con un
10 método para recuperar oro y plata a partir de menas de sulfuro
polimetálico, caracterizado por llevarse a cabo a una presión
atmosférica y a bajas temperaturas de oxidación antes de la
lixiviación.
Además, la presente invención está relacionada con un
15 método para recuperar oro y plata a partir de menas de sulfuro
polimetálico, caracterizado por la producción de residuos sin
azufre, sulfuros o sulfatos solubles elementales y por rápidos
índices de reacción que permiten altos índices de tratamiento.
Además, la presente invención está relacionada con un
20 método para recuperar metales preciosos como oro y plata, al
igual que metales base como cobre, níquel, cobalto, zinc, estaño y
plomo a partir de menas de sulfuro polimetálico, además de la
relación con la remoción segura de azufre, arsénico y mercurio al
igual que el deshecho de hierro, cromo, aluminio y titanio en una
25
forma inerte e insoluble.
10
Otros alcances y aplicaciones serán evidentes a partir
de la siguiente 'descripción detallada. Se deberá entender, sin
embargo, que esta descripción detallada, mientras que indica
modalidades preferidas de la invención, se proporciona por
5 ilustración solamente, ya que varios cambios y modificaciones
dentro del espíritu y alcance serán evidentes para aquellos
expertos en la técnica.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
10
En los dibujos anexos:
La Figura 1 es un diagrama de bloque que ilustra los
diferentes pasos del método de la presente invención; A.- Desecho
de azufre, B.- Mena, C.°- Oxidación controlada, D.- Mena oxidada,
E.- Yeso, F.- Recuperación de Oro y Plata, G.- Mena oxidada, H.-
15
Cloración, 1.- Au/Ag (y Hg si está presente), J.- Recuperación de
metal base, K.- Solución privada de Au/Ag, L.- Control de Ph, M.Fe, Al, Cr, Ti, Cu, Zn, Pb, Ni, Co, Sn,
La Figura .2 es un diagrama de bloque que ilustra los
diferentes pasos del aspecto de remoción de azufre del método de
20 la presente invención;
A.-
Mena de sulfuro polimetálica,
B.-
Oxidación 10% de 0 2 , C.- Aire pobre, D.- Sedimentación en frío,
E.- Lavado de 502, F.- Escape, G.- Mezcla de caliza, H.- H2, (.Aire/Combustible,
J.- Polvos de As203, Hg,
K.-
Desaguar,
L.-
Tanque de agua, M.- Celda electrolítica, N.- Mena oxidada, Ñ.25 Yeso, O.- H2O,
11
La Figura 3 es un diagrama de bloque que ilustra los
diferentes pasos de los aspectos de recuperación de oro y plata
del método de la presente invención, A.- Salmuera 300 g/I NaCI, 13 g/1 NaBr, B.
5 Ánodo,
Reactor 35-45°C, C.- Mena oxidada, D.- Cátodo, E.-
F.- Separación de fases,
G.- Columnas de carbón,
Solución privada de Au/Ag (y Hg si está presente),
1. -
H.-
H2, J.-
Celda electrolítica K.- C12/Br2, L.- Los Sólidos se Enjuagan con
Salmuera después con H20, M.- H20, N.- Remoción, Ñ.
O.- H20, P.10
-
Remoción,
Sólidos Estériles FeAsO4, Q.- Au/Ag (y Hg si está
presente); y
la Figura 4 es un diagrama- de bloque que ilustra los
diferentes pasos del aspecto de recuperación de metal base del
método de la presente invención, A.- Cátodo (niquel), B.- H2, C.-Solución NaCIINaBr, D.- Ánodo (carbón) , E.- Solución de NaOH al
15
1%*, F.- Diafragma poroso, G.- Solución C12/Br2 al 1% ; y
La Figura 5 es una ilustración esquemática de una celda
electrolítica utilizada en el método de la presente invención.
Salmuera 300 gil NaCI, 1-3 g/I NaBr,
A.-
B.- Solución privada de
Au/Ag (y Hg si está presente) , C.- Primer ajuste de pH 2.5-3.5,
20
D.- Segundo ajuste de pH 3.5-14,
Separación de fases,
cáustico, I.-
G.-
E.- Celda electrolítica,
H.-
Separación de fases,
F.-
Tanque
H20, J.- Los Sólidos se Enjuagan con Salmuera
después con H20,
K.-
Solidos Enjuagados,
L.
-
H20, M.-
Evaporación, N.- H 2 0, Ñ.- Óxidos/Hidróxidos de Fe, Al, Ti, Cr, O.-
25
Óxidos de Cu, Zn, Pb, Ni, Co, Sn.
12
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
A menos de que se defina de otra manera, los términos
y .nomenclatura científica y tecnológica utilizada aquí tienen el
mismo significado como se entiende comúnmente por una persona
5
con experiencia ordinaria. Como se define aquí, el término
"recuperación" deberá entenderse como una operación que resulta
de la separación de una forma sólida a líquida. Ejemplos no
limitantes de tal operación incluyen técnicas de filtración como
filtración por gravedad, filtración por presión, filtración por vacío o
10
succión y centrifugación.
En un sentido amplio, la presente invención está
relacionada con un nuevo método para la Jecuperación de metales
preciosos como oro y plata a partir de menas de sulfuro
polímetálico. En otro aspecto, la presente invención también está
15 relacionada con la remocíón segura de azufre, arsénico y mercurio
al igual que el deshecho de hierro, cromo, aluminio y titanio en
una forma inerte e insoluble. Esto se logra a un costo
considerablemente más bajo que con los procesos de cloración o
de cianuro actuales, evitando la oxidación del azufre por medios
20 electroquímicos. El método de la presente invención es eficiente
en cuanto a tiempo, en el orden de unas cuantas horas, y se lleva
a cabo a presión atmosférica y a temperaturas de oxidación de por
lo menos alrededor de 300°C y de preferencia variando desde
aproximadamente 400 hasta aproximadamente 600°C. El método
25 permite la separación de metales preciosos al igual que de
13
metales base de los metales comunes, mientras que recicla los
reactivos y libera sólo los materiales de deshecho inertes al
ambiente.
En una modalidad preferida, el oro y la plata, y
5 opcionalmente los metales base como cobre, zinc, plomo, estaño,
níquel, cobalto y mercurio pueden recuperarse de las menas de
sulfuro polimetálico produciendo generalmente por encima del 80%
mediante el método de la presente invención comprendiendo los
siguientes pasos preferidos: ,
10
Oxidizar la mena de sulfuro polimetálico, de preferencia
utilizando un aire pobre teniendo aproximadamente' 10% de 02, a
una temperatura que varía de aproximadamente 400 a
aproximadamente 600°C, para reducir el contenido de azufre de la
mena a aproximadamente 0.5% S (como sulfuro) o menos. Las
15 temperaturas por encima de los 600°C también son adecuadas,
pero el consumo de energía se incrementa ,y se obtiene como
resultado la sinterización de la mena. El SO2 resultante se fija por
medio de carbonato de calcio como sulfito de calcio, el cual se
auto-oxida a sulfato de calcio deshidratado (yeso). Esto da como
20 resultado la eliminación de azufre en una manera compatible con
las normas ambientales;
Lixiviar la mena libre de azufre con una solución•acuosa
casi saturada (275 a 300 g/1) de cloruro de sodio (salmuera de
sodio), o una solución acuosa casi saturada (190 a 225 gil) de
25 cloruro de potasio (salmuera de potasio) y adicionando una
14
solución de cloruro/HCI/ácido hipocloroso de modo que los metales
preciosos y los metales base se cloran y disuelven en el medio
ambiente de salmuera altamente compleja. La reacción de
cloración se acelera ventajosa y significativamente por la
5 presencia preferida de una cantidad catalítica, de menos de uno
por ciento de los haluros presentes en la salmuera, de iones de
bromuro. La solución de cloro/HCl/ácido hipocloroso, que contiene
una cantidad catalítica de bromuro, es generada circulando una
porción de la solución de salmuera utilizada para mezclar la mena
10 oxidizada a través del compartimiento anódico de una celda
electrolítica, a una velocidad suficiente para disolver el cloro en la
solución de salmuera. Después de la operación de mezcla, la
mena se mantiene en suspensión en la salmuera halogenada
acídica a una temperatura que varía de aproximadamente 3 5-4 5°C
15 mediante una agitación alta, sin aireación, durante un periodo de
2-3 horas para la mayoría de las menas, y hasta 5 horas para
menas excepcionalmente refractarias. Después de separar el
sólido improductivo seguido de lavarlo con salmuera, se hacen
circular enjuagues y filtrados combinados sobre carbón activado
20
para la recuperación del oro y la plata; y
tratar la solución despojando metales preciosos con una
solución de hidróxido de sodio (o una solución de hidróxido de
potasio si se utilizó salmuera de potasio) elevando el pH a
aproximadamente 2.5-3.5. El hidróxido de sodio (o hidróxido de
25
potasio) requerido para lograr esta neutralización parcial es
15
producido circulando la solución de salmuera inicial a través del
compartimiento catódico de la celda electrolítica. La solución de
hidróxido de sodio cáustica (o solución de hidróxido de potasio) se
genera concomitantemente en el cátodo, a una velocidad
5 estequiométrica, con la solución de cloro/ácido clorhídrico/ácido
hipocloroso producida en el ánodo de, la celda electrolítica. Al
elevar el pH a aproximadamente 2.5-3.5, se induce la precipitación
del hierro, aluminio, cromo y titanio como óxidos insolubles de
estos metales, en varias formas hidratadas. Estos óxidos se filtran
10 y lavan con salmuera. Al elevar el pH del filtrado resultante a
valores por encima del 3.5, se induce la precipitación de los
metales base como cobre, zinc, plomo, estaño, níquel y cobalto
como un concentrado de metal base.
Cualquier arsénico, muy a menudo presente en
15 cantidades significativas en menas de sulfuro polimetálico, se
elimina junto con los sólidos estériles después de la lixiviación
como arseniato férrico, una sal arsénica insoluble e inerte. El
mercurio, si es que está presente, se recupera ampliamente con
los polvos de escape después de la oxidación, y cualquier
20 remanente de este_metal se lixivia mediante la salmuera dorada, y
es recuperada sobre carbón junto con el,oro y la plata.
La solución de salmuera, después de la remoción de los
metales, es recirculada para una lixiviación adicional. Los sólidos
estériles se enjuagan en agua y los enjuagues se concentran por
25 evaporación, utilizando el calor de deshecho del paso de oxidación
.16
de sulfuro. Los enjuagues concentrados, junto con la solución de
salmuera, entonces se reciclan para evitar las pérdidas de sales o
la liberación de las sales al ambiente.
5
Remoción de Azufre (Figura 2)
La mena que contiene oro y/o plata, que además
comprende cantidades variables de metales base como Cu, Zn, Pb,
Sn, Ni, y Co, es un sulfuro un sulfuro complejo. La mena puede
además incorporar uno o más metales comunes como hierro,
10
aluminio, titanio, cromo, al igual, que elementos tales como
arsénico, antimonio o bismuto. El mercurio está también presente
• ocasionalmente en la mena.
La mena se reduce a un tamaño de partícula de menos
de aproximadamente 140 malla por métodos estándares conocidos
15 en la técnica, como trituración. El contenido de azufre de la mena,
que puede ser tan alto como 15% se reduce a aproximadamente
0.5% o menos (como. sulfuros) mediante oxidación controlada en
un reactor u horno. El reactor u horno proporciona el control de
contenido de oxígeno en la cámara de reacción. Una temperatura
20 de oxidación relativamente baja, típicamente variando de
aproximadamente 400 a aproximadamente 600°C, es muy
ventajosa ya que evita cualquier sinterización del metal y genera
un producto sólido que tiene una gran área de superficie y que
tiene buena capacidad de reacción. Este tratamiento se prefiere
25 sobre todo a la tostación estándar donde se han observado
17
temperaturas tan altas como 1200°C. Tales temperaturas de alta
reacción inducen demasiado sinterizado y volatilización. La
tostación estándar implica un quemado libre de sulfuros en
presencia de aire en exceso.
El control de las bajas temperaturas de oxidación se
5
logra reciclando parte del aire pobre de regreso al reactor. Esto
permite que el contenido de oxígeno en el reactor se.mantenga a
valores que no excedan el 10% de 02. Es importante evitar que el
fluoruro de sodio presente en la mena se oxide. Se conoce bien
10 que las contaminaciones de cloruro de sodio tan bajo como 0.01
por ciento, pueden inducir una volatilización significativa del oro y
plata.
La corriente de gas del reactor de oxidación se enfría
en una cámara de sedimentación, permitiendo la recolección de
15 óxidos volátiles como óxido arsénico, trazas de óxido de zinc, y
mercurio metálico si está presente en la mena inicial, al igual que
otros productos generados durante el tratamiento de oxidación.
Los polvos transportados mecánicamente desde los pinos en los
reactores también son recolectados en la cámara de
20 sedimentación. La cantidad de sólidos recolectados es
generalmente pequeña; menos de uno por ciento del peso de la
mena tratada. Los sólidos de este modo recolectados pueden
recuperarse y utilizarse para la recuperación de riquezas como
As 2 03 o mercurio, o pueden desecharse de manera segura en
25
recipientes sellados. El gas a la salida de la cámara de
1.
18
sedimentación, esencialmente compuesto de SO2 y el aire pobre,
son parcialmente redirigidos de regreso al reactor de oxidación
para un control de nivel de oxígeno, y se dirigen parcialmente a la
unidad lavadora de SO2. El SO2 se adsorbevutilizando una mezcla
5 de caliza finamente dividida (200 malla), permitiendo la
transformación de esencialmente todo el SO2 (aproximadamente
98%) a sulfito de calcio, el cual se auto-oxida a sulfato de calcio
deshidratado o yeso. El yeso es un producto muy estable e inerte
que representa una solución definitiva para el deshecho de manera
10 segura del azufre. Se puede utilizar como material para
construcción en la producción de cemento Portland o como
terraplén. El agua después de desaguar el yeso se recircula de
regreso al tanque de agua. Ya que el yeso es deshidratado, existe
un consumo neto de agua en el proceso de lavado. Los gases
15 liberados del SO2, se ventilan a través de un conducto de escape.
En el primer paso del método por lo tanto, la mena se
hizo más reactiva hacia el lixiviado, y esencialmente todo el azufre
inicialmente presente se desechó en una manera segura y
ambientalmente compatible. El presente enfoque constituye una
20 alternativa
económicamente
atractiva
para
los
métodos
actualmente disponibles. El costo actual de oxidar
electroquímicamente 1% de azufre en una tonelada métrica de
mena de sulfuro es de $US 4.71 por porcentaje de unidad de S 2portneladcuKWh$US0.9porkilvatycnu
25 eficiencia de 80%. El ,costo de oxidar el contenido de sulfuro de
19
una mena que contiene 10% S 2 " a azufre elemental, utilizando un
reactivo electroquímicamente producido como cloro, sería en el
mejor caso alrededor de $US 47.10 por tonelada de mena de
energía solamente. La oxidación controlada del contenido de
5 azufre utilizando aire pobre puede hacerse a 10% o menos de ese
costo, y transformar el azufre a una forma segura y
ambientalmente desechable. El proceso de oxidación
electroquímica deja el azufre elemental en los residuos generando
una fuente potencial de drenado ácido.
10
Recuperación de oro/plata (Figura 3)
La recuperación de oro y plata de la mena oxidada se
logra lixiviando con un reactivo que comprende halógenos
elementales. Los halógenos (Br2, C12) tienen comportamiento
15 significativamente diferente hacia el oro. El bromo puede disolver
fácilmente el oro a temperatura ambiente, aún en la ausencia de
agua (Kruss and Schmidt, Berichte der Deutschen Chemichen
Geselischaft, 20, 2634, 1887). El oro, por otro lado, es inerte al
cloro seco a temperatura ambiente, y el ataque de este gas sobre
20 el oro requiere la presencia de agua y un calentamiento ligero
(Voigt and Biltz, Z. anorg. Chem., 133, 277, 1924). Aunque el
bromo es un reactivo que reacciona más con el oro, el cloro es
más electronegativo (W.M. Latimer, the Oxidation State of the
Elements, pp. 56 y 62, Prentíce Hall, 1952):
25
20
C1" --> C1 2 (-1.359 V);
Br -
-4
Br2 (-1.07 V).
Es posible tomar ventaja de esta diferencia de
5 reactividad para acelerar el lixiviado del oro de la mena oxidizada,
si una cantidad catalítica de bromuro se introduce en la solución
de lixiviación. La solución de lixiviación es una solución de
salmuera que tiene una alta concentración de cloruro, es decir, de
275 a 300 g/1 de NaCI o de 190 a 225 g/I de KCI. Las
10 concentraciones de sal más bajas produjeron porcentajes más
bajos de recuperación de plata, cuando la plata se asoció con oro
en la mena oxidizada. Una porción de la solución de salmuera
concentrada, que también contenía una traza (1-3 g/1) de NaBr o
KBr, se hace circular en el compartimiento anódico de una celda
15 electrolítica, a una velocidad apropiada, para disolver el halógeno
liberado en el ánodo. Como se mencionó anteriormente, primero se
reducirá el ión de bromuro, seguido por algunos iones de cloruro
para proporcionar una mezcla de alógenos disueltos en la solución
de salmuera. La solución de salmuera que contiene
012 y Br2
20 disueltos se mezcla con una salmuera recién preparada de un
tanque de salmuera para proporcionar un volumen de líquido
necesario para formar una mezcla al 20% con la mena oxidizada
en un reactor que se mantiene a 35-45°C. La mezcla se agita
lentamente para evitar la sedimentación de la mena. La masa de
25 reacción no se aireo ya que la aireación no mejoró la velocidad de
21
reacción ni la reacción misma, en lugar de como resultado la
pérdida de halógenos disueltos. Debido a las cantidades traza de
bromo en el sistema, se cree que el proceso de lixiviación de oro
implica la formación inicial de tribromuro de oro (Ec. V):
5
2 Au + 3 Br2
2 AuBr3
(Ec. V)
El tribromuro de oro entonces se cree que se
transforma, debido a la capacidad de oxidación más fuerte del C12,
10 el tricloruro de oro con una regeneración concomitante de bromuro
elemental (Ec. VI):
2 AuBr 3 + 3 Cl 2 --> 2 AuCI 3 + 3 Br2
15
(Ec. VI)
Un tipo similar de reacción se obtiene de la plata, la
alta concentración de cloruro permite la solubilización de los
haluros de plata por complejación.
En el curso de la reacción de lixiviación, los otros iones
se solubilizan de manera similar, y existen en su valencia máxima;
20 cobre como cloruro cúprico, hierro corno cloruro férrico, estaño
como cloruro de estaño, y arsénico como arseniato (As +5 ).
Particularmente con el arsénico, el fuerte ambiente de oxidación
lleva a la precipitación de todo el arsénico como un arsenato
férrico inerte e insoluble (Ec. VII):
25
22
Fe 3+
As04 -3 --> FeAsO4
(Ec. VII)
El pH de la mezcla de reacción cae por debajo del 0.1 a
medida que procede la reacción de lixiviación. La fuerte
acidificación es una indicación de la reacción del cloruro con agua
(Ec. VIII):
H2O + Cl2 —+
10
HCI + HOCI
(Ec. VIII)
La presencia de ácido hipocloroso es el responsable de
la cloración observada del oro por cloro en presencia de agua, Se
puede escribir una ecuación similar para describir el
comportamiento del bromo, el cual está en equilibrio con el ácido
bromhídrico y el ácido hipobromoso, Las especies solubilizadas
15 pueden por lo tanto verse como una mezcla de cloruros e
hipocloruros, que finalmente terminan como cloruros cuando el ión
hipocloroso se descompone con la evolución concomitante del
oxígeno naciente (Ec. IX):
20
HOCI ---> HCI + 1/20 2 (Ec. IX)
La producción del oxígeno naciente es el responsable
en parte de la muy fuerte capacidad de oxidación del sistema sin
ningún tipo de aireación.
25
La duración de la lixiviación, de preferencia a 35-45 ° C
23
en el reactor, usualmente varía de 2 a 3 horas. Con menas
excesivamente refractarias, es necesario extender el tiempo de
contacto a, por ejemplo, aproximadamente 5 horas. Después de la
lixiviación, la mezcla se filtra o centrifuga produciendo una
5
solución
impregnante y un desecho sólido o
un sólido
improductivo.
El sólido improductivo primeramente se enjuaga con
salmuera para poder recuperar cualquier riqueza retenida en la
masa, después de la base con agua para recuperar cualquier sal.
10 Los restos de este modo obtenidos contienen arsénico como
arsenato de hierro, y están libres de azufre y de metales base
solubles. La solución impregnante se hace circular sobre carbón
para recolectar el oro y la plata. Después de la recuperación del
oro y la plata del carbón por métodos conocidos, estos metales
15 preciosos se obtienen por extracción electrolítica u otras técnicas
estándares como intercambio de iones y precipitación. La solución
libre de oro/plata entonces se recupera para el tratado adicional
para recolectar los metales base.
20
Recuperación de metales base (Figura 4)
Los metales base que serán obtenidos de la lixiviación
de las menas de sulfuro polimetálicas que contienen oro son de
dos categorías. La primera categoría contiene metales con un
valor comercial relativamente alto, muy a menudo obtenido por
25 operaciones pirometalúrgicas. Esta categoría contiene metales
24
como níquel, cobalto, cobre, zinc, plomo, estaño y mercurio. La
segunda categoría contiene metales de un valor económico bajo, y
comprende predominantemente hierro con cantidades
considerablemente más pequeñas de aluminio, titanio, cromo y .
5 trazas - de elementos p-bloc.
Para poder aislar estos dos tipos de metales base, se.
genera hidróxido de sodio en el compartimiento catódico de la
celda electrolítica. La solución de hidróxido de sodio se acumula
en un tanque cáustico y entonces se utiliza para elevar el pH de la
10 solución improductiva previamente producida, que carece de oro y
plata, saliendo de columnas de carbón de por debajo de 1 hasta
aproximadamente 2.5 hasta aproximadamente 3.5. A un pH que
varía de aproximadamente 2.5 a aproximadamente 3.5, cualquier
hierro existente como Fe +3 se precipita instantáneamente por
15 hidrólisis como un óxido de hierro hidratado. El titanio, aluminio y
cromo reaccionan de igual manera dentro de su rango de pH. Los
óxidos hidratados se remueven' por filtración. Los sólidos se
enjuagan con la salmuera para poder recuperar cualquier metal
base de riqueza contenida en la mezcla sólida, seguida por el
20 enjuague con agua para remover cualquier traza de sala La mezcla
libre de sal de los óxidos entonces es desechada como un material
inerte e insoluble con poco o ningún valor comercial.
La solución se obtiene por filtración y los enjuagues de
salmuera contienen los metales base de riqueza. El mercurio, si
25 está presente, se recupera sobre el carbón junto con el oro y la
25
plata. El pH de la solución libre de mercurio, el pH de entre
aproximadamente 2.5-3.5, se eleva adicionalmente utilizando una
porción adicional de la solución de hidróxido de sodio a valores
por encima de 3.5, provocando que todos los metales base (Ni,
5 Co, Cu,
Zn, Pb, Sn) se precipiten como óxidos u óxidos
hidratados. Los óxidos se remueven de la mezcla por filtración y
se enjuagan con agua para remover cualquier traza de sal, para
proporcionar un concentrado de metales que tiene un valor
comercial significativo. La salmuera, estando libre de metales, se
10 recicla de regreso al depósito de salmuera recién preparada. Los
enjuagues se concentran, por evaporación para proporcionar una
solución de salmuera con una concentración apropiada, y que
también se reciclan de regreso al depósito de salmuera recién
preparada.
15
La
implementación del proceso
de
la
presente
invención, utilizando una gran variedad de menas de sulfuros
polimetálicos que contienen oro, proporciona la recuperación del
oro y la plata dando altos rendimientos, esencialmente siempre por
encima del 80% y frecuentemente por encima del 85%, El proceso
20 de la presente invención también proporciona la recuperación con
altos rendimientos de los .metales base de, valor comercial,
frecuentemente por encima del-85%.
De todos los metales base con poco valor comercial, el
hierro generalmente es el predominante. Después de la oxidación
25
de los sulfuros a 400-600°C, el ,óxido de hierro resultante es
t
26
bastante inerte y no más de aproximadamente 20-25% del hierro
se lixivia, de este modo significativamente disminuyendo el
consumo de energía del proceso. De hecho, para un KWh que
cuesta aproximadamente US $0.09, y con una eficiencia en la
5 celda electrolítica del 80%, cada porcentaje de hierro en la mena
costaría US $1.00 de energía para llevarse a cabo, y cada
porcentaje de metal base' como cobre o zinc eh la mena costaría
US $2.36 de energía para poder ser extraídos. De este modo, para
una mena que tiene 1% de cobre y 8% de hierro, el valor de cobre
10 recuperado (US $16.50 a US $0.75/1b\ para cobre) cubre todos los
costos de potencia electrolítica (US $10.36) más una buena
reserva sin imputaciones de energía contra los valores
recuperados de oro y plata.
Al utilizar el proceso de la presente invención, las
15 menas de sulfuro polimetálico que contienen oro y/o plata que no
califican para extracción de metales base ya sea debido a su bajo
contenido de metal base, los problemas de enriquecimiento por
flotación u otras restricciones, pueden tratase económicamente de
los ingresos generados de los metales base para podér recolectar
20 los metales preciosos. Consecuentemente, el proceso de la
presente invención proporciona una alternativa atractiva a las
tecnologías actualmente disponibles, permitiendo el tratamiento de
menas o residuos previamente no atractivos, obteniendo buenas
ganancias.
25
El reciclaje de la solución de salmuera, y el desecho del
27
azufre, arsénico y óxidos de metal como sólidos estables e
L
inertes, reduce los impactos ambientales de la_ operación a un
mínimo. Además, la implementación del proceso de la presente
invención a bajas temperaturas de oxidación, a temperaturas de
5 cloración casi ambientales y a una presión atmosférica, reduce la
inversión por peso de unidad de una mena a valores bastante
competitivos. Finalmente, yá que la oxidación a baja temperatura
del azufre es un proceso exotérmico, el consumo de energía a ese
nivel es mínimo y mucho más bajo que la oxidación electroquímica
10
correspondiente del sulfuro al sulfuro elemental.
El proceso de la presente invención fue probado
utilizando una variedad de menas de sulfuro polimetálico y restos
que contienen oro y plata.
15
Ejemplo 1
Una muestra de mena canadiense (90 g) del área de
Sudbury (Ontario) que contiene 4.5 g/T Mi, 8 g/T Ag, 0.1% As,
7.5% S, 5.5% Fe, 0.1% Ni, 0.008 Co y 0.5% Cu se redujo a un
tamaño de partículaAe aproximadamente 140 malla y se calentó a
20 585-600°C en una atmósfera compuesta de N2 (50%) y aire (50%),
durante un periodo de dos horas en un tubo VycorTM calentado
externamente en un horno LindbergTM. La temperatura se midió
dentro de la masa . que estaba siendo oxidada. El calentamiento
externo se redujo cuando la oxidación comenzó. alrededor de
25 400°C.
28
Una pequeña cantidad de depósito blanco, óxido
arsénico, pudo observarse en el lado de descarga del tubo
V yco rTM. El color del material oxidado cambió de negro a café y la
pérdida de peso durante el proceso fue de aproXimadamente 12%.
5
Se colocó una muestra del material oxidado (25.0 g) en
un matraz de un litro con tres cuellos junto con 500 g de agua,
150 g de cloruro de sodio y 1.2 g de bromuro de sodio. La
suspensión se agitó magnéticamente y el matraz se cerró para
evitar que el aire entrara en el sistema.
10
La mezcla se retiró del matraz a través de uno de los
cuellos utilizando una bomba peristática, y se hizo circular
subsecuentemente a través del compartimiento anódico de una
celda electrolítica que operará con una solución de salmuera
teniendo la misma concentración que la solución de salmuera en el
15 matraz (ánodo de grafito, operación a 2.5 V). El fluido anódico se
regresó al matraz después de disolver cloro. La celda se hizo
funcionar intermitentemente para mantener una colocación
ligeramente rojiza en el matraz lo cual indica la presencia de
bromuro libre.
20
El matraz de reacción se mantuvo a 40°C durante un
periodo de 2.5 horas después de , lo cual se filtró sobre un embudo
Büchner. El sólido se enjuagó tres veces con una solución de
salmuera con un contenido de 300 g/I NaCI. Los enjuagues y
filtrados mezclados fueron muy ácidoS, teniendo un pH por debajo
25 de 1.0. Los enjuagues y filtrados acídicos entonces se trataron con
29
30 gramos de carbón (NoritTM R03515) para recolectar el oro y la
plata. El sólido improductivo entonces se enjuagó con agua para
completamente remover cualquier traza de salmuera (prueba
negativa a AgNO3), se desecó a 110°C (16.8 g) y se sometió a un
5 análisis elemental. El análisis elemental indicó que 96% del oro y
94% de la plata inicialmente presentes en el material oxidizado, se
lixiviaron y se absorbieron en el carbón.
La solución, después de hacer contacto con el carbón,
se combinó con los enjuagues acuosos y se
a un análisis
10 elemental. La solución se encontró esencialmente libre de oro y
plata y contenido a 99% de hierro extraído, 98% del níquel y cobre
y 91% del cobalto presentes en la muestra de mena oxidizada
inicial. Al ajustar el pH a aproximadamente 3.5 con hidróxido de
sodio, se obtuvo como resultado la precipitación del hierro. Al
15 elevar adicionalmente el pH a aproximadamente 8.5, se precipitó
el níquel, cobalto y el cobre. La salmuera, estando esencialmente
libre de metales, se encuentra disponible para un uso posterior.
Se notó por el análisis elemental que el contenido de bromuro en
la salmuera no cambió durante el proceso, tomando en cuenta la
20 dilución inducida por los enjuagues. Adicionalmente, se encontró
que el contenido de oro y plata después del tratamiento (en el
residuo estéril), era menor a 0.05 g/T y 0.1 - 6 g/T respectivamente,
mientras que el 23% de hierro fue extraído.
El proceso se repitió utilizando diferentes tipos de
25 menas de sulfuro polimetálico con contenido de oro, plata o
30
ambos, junto con metales base valiosos`. :' Todos los parámetros
operativos, excepto la duración de la digestión, fueron iguales que
en el ejemplo 1. Estos resultados se pueden ver en la Tabla 1.
5
Ejemplo 2
Una muestra de mena triturada (100-200 malla) del
depósito de Pueblo Viejo (100 g), en República Dominicana, y con
un contenido de 3.0 g/T Au, 2.25 g/T Ag, 0.28% Zn, 0.025% As,
5.8% Fe y 4.9% S (como sulfuros) se oxidó a aproximadamente
10 600°C durante un período de 2 horas en aire pobre (alrededor de
10% 02).
El material oxidado entonces se lixivió utilizando una
salmuera de KCI (50.0 g de mena oxidada en 500 mL de salmuera
de KCI (200 g KCl/L) con un contenido de 2.0 g de KBr). La
15 suspensión se agitó a 45°C durante un periodo de dos horas, en
presencia de cloro (0.7 g), adicionándose a la mezcla al principio
del contacto.
La mezcla se filtró, la masa se enjuagó con una
salmuera de KCI (200 g KCl/L) y enseguida se enjuagó con agua.
20 Los enjuagues lavados y filtrados de la salmuera combinada se
analizaron por su contenido de oro, plata y zinc. La recuperación
de oro se encontró en el orden de 87%; la recuperación de plata
en el orden de 61%; y la recuperación de zinc en el orden de 99%.
Esencialmente todo el arsénico se encontró en el sólido
25 improductivo, y no se encontraron rastros de arsénico en la
31
salmuera o en los enjuagues de agua.
Aunque
la
presente
invención
ha
sido descrita
anteriormente por medio de las modalidades preferidas de la
misma, se podrá modificar sin apartarse del espíritu y naturaleza
5 del objeto de la invención como se define en las reivindicaciones
anexas.
cD
Tabla 1: Tratamiento de menas polimetálicas
E".
Lugar del depósito
País
Contenido de
metales preciosos
Contenido de
metales base (%)
(sfr)
Au
A0
Cu
Zis
Otros
Contenido Duración
(Horas)
de azufre
Recuperación
%
Au
Ag
Cu
Zn
Otros _
Pb:91
2
Zacateca***
México
3.5
8.0
0.3
0.1
Pb:0.8
7.5
2.0
94
92
98
96
3
Cassandra*
Grecia
28
12
-
1.0
Pb:1.5
11.0
3.0
96
95
-
98
Pb:94
4
Potosi***
Bolivia
3.0
5.8
0.5
-
Sn:1.9
8.8
3.0
96
92
99
-
Sn:89
5
Red Lake*
Canadá
17.0
16.5
0.2
0.8
7.3
2.5
95
96
98
-
-
6
Rosario*"
,
República
Dominicana
3.37
, 34.7
0.01
1.1
-
4.5
3.5
85
91
95
95
-
7
Moore*
República
Dominicana
5.5
8.0
0.01
1.1
-
6.0
5.0
85
88
98
99
-
8
Italian
Smelter**
Italia
52
5100
1.13
8.06
Pb:5.18
lig:1130
PPm
11.8
2.5
97
87
96
97
Pb:99
Hg: 99.9
9
Rio Narcea**
España
231
248
25.2
0.39
Pb:0.14
18.5
3.5
98
96
99
95
Pb:92
*: mena fresca; **: concentrado; ***: residuos
1:1
33
REIVINDICACIONES
1. Un método para tratar una mena de sulfuro polimetálico conteniend6 oro
o plata•y comprendiendo además un metal base seleccionadó del grupo
que consiste de hierro, aluminio, cromo, t tanio, cobre, zinc, plC i rno;
niquel, cobalto; mercurio, estaño y mezclas de los mismos, el método
comprendiendo:
(a) proporciónar una mena granulada de sulfuro polimetálico conteniendo'
10
oro o plata teniendo un tamaño de partícula menor de aproximadamente
35 mesh;
(b) 'oxidar dicha mena granulada de sulfuro polimetálico a temperaturas dé
al menos aproximadamente 300° C. para producir gránulos oxidádos
teniendo un contenido de sulfuro de aproximadamente 0.5% o menos;
15
. (c) lixiviar con Cloruro dichos gránulos oxidadosr en donde dicha lixiviación
con cloruro implica poner en contacto dichos gránulos oxidados con una
solución de lixiviación comprendiendo cloro elemental disuelto, una altá
i.1
concentración de cloruro y una cantidad catalítica de bromuro, para 1
producir una, solución impregnante de clorurós metálicos solubilizadós y
20
un sólido improductivo;
(d) recuperar dicho sólido improductivo de dicha; solución impregnante ,Para
producir una solución impregnante purificáda y
(e) recuperar selectivamente oro o plata de dicha solución impregnán e
purificada,
25
'
I
en donde el método es llevado á cabo a presión atmosférica.
34
2. El método de conformidad con la reivindicación 1, en donde dicha
cantidad catalítica de bromuro es aproximadaínente 1 porciento en Peso
o menos del cloruro presente en dicha solución de lixiviación.
5
3. El método de conformidad con la reivindicación 2, en donde dichá
cantidad catalítica de bromuro está en un rango désde
aproximadamente 1.0 g/L a aproximadamenté 3.0. gIL de dicha solu Ción
de lixiviación.
10
,
4. El método de conformidad con la reivindicación 1, en donde dicho
bromuro es una sal de bromo, de sodio o de potasio.
5,. El método de conformidad con la reivindicación 1, en donde ellcha
,lixiviación con , cloruro es operada a temperaturas cercanas á la
.
15
. temperatura ambiente durante Un período désde aproximadamente12 á
aproximadamente 5 horas.
1
6. El método de conformidad con la reivindibación 5; en donde dicha
temperatura ambiente está en un rangb deScle aproximadamente 35
20
aproximadamente 45°C.
6. El método de conformidad con -la reivindicación
, en donde dicho
cloruro está en la forma de cloruro de sodio en un rangoi de
concentración desde aproximadamente 275 g/L a aproximadamente '300
25
gIL.
35
8. El método de conforrnidád con la reivindicación 1, en donde qichO
cloruro está en la forma de cloruro de potasio en un rango: de
concentración desde aproximadamente 190 g/L a aproximadamente,' 225
g/L..
9. El método de conformidad con la reivindicación 1, en donde una priniera
porción' de una solución concentradá de salmuera con Cloruro
!
conteniendo una cantidad mínima de bromo se circula a través de 'una
10
celda electrolítica para producir separada y concomitantemente ; una
solución cáustica y una solución de salmúera incluyendo cloro ele : letal
disuelto y en donde dicha solución de salmuera • incluyendo .cloro
elemental disuelto es •combiriada con una segunda porción . de qichá
solución, concentrada de salmuera con cloro para producir dicha solución
15
de lixiviación.
. 10.E1 . método de conformidad con la reivindicación 1, en donde dighá
oxidación del paso (b) se lleva a cabo utilizando poco aire.
20
11. El método de conformidad con la reivindicación 10, en donde dicho aire
`incluye un contenido de oxígeno de aproximadamente 10%.
12.E1 método de conformidad con la reivindicación 10, en donde siguiendo
a dicha oxidación del paso (b), dicho aire se enfría en una cámará de
25
sedimentación permitiendo qué las especies volátiles sean • colectadas
;
L
•
•
• 36
••.
•
•
•
• í
í
en donde una primera porción de dicho aire . y dióxido de azOfre, e •
" í .
reciclada desde dicha cámara de sedimentatión a dicha oXidaciói 4ii! de
paso (b) y en donde una segunda porción de dicho aire y dióxido de
!!
;
azufre se dirige a una unidad de'depuración de dióxido de azufre. 1; •
•
5
•
•
í
13. El método de conformidad con la reivindicación 1, en donde dicha
'
oxidación del paso (b) se lleva a cabo a temperaturas en un rango désde
,I
aproximadamenté 400 a aproximadamente 600°C.
•
10
!! ;
• 11
14. El método dé conformidad con la reivindicación 1, en donde dicha
•
recuperación del. paso (d) elimina el sólido improductivo de la Sollición
impregnante de cloruros metálicos solubilizados como un filtráto . Y en
!
;
donde el sólido improductivo se lava •con una solución de salmuera !para
!,1
1 ; ;•
-producir lavados y un sólido estéril, los lavados siendo combinado á 'con
15 •
el filtrado para producir dicha solución impregnante purificada.
;
!!' •
15 El método de conformidad con la reivindicación 14, en donde dicho
I
,
Sólido estéril es lavado con agua para produc r una solución conteniendo
20
sal, dicha solución conteniendo sal siendo concentrada y reciclada: a
11
dicha lixiviación con cloruro del paso (c).
,
•
I
16. El método de conformidad con la reivindicación 15, en donde dicha
1;
solución conteniendo sal incluye cloruro de sodio, bromuro de sodio,, ó
una mezcla de los mismos.
37 ,
17. El método de conforMidad con la reivindicación 15, en donde dicha
solución conteniendo sal incluye cloruro de potasio, bromuro de potasio;
• o una mezcla de los mismos.
18. El método de conformidad con la reivindicación 14, en donde dicha
solución de salmuera comprende una concentración de cloruro de sódio
en un rango desde aproximadamente 275 g L a aproximadamente' 300
g/L. .
'
10
.
19. El método de conformidad con la reivindicación 14, en donde dicha
solución de salmuera comprende una co centración de cloiüro: dé
potasio en un rango desde aproximadamente
190 g/1'
aproximadamente 225 g/L.
15
20.El método de conformidad con la reivindicación 1, en donde dicha
recuperación selectiva del paso (e), dicha solución impregnanté
purificada es tratada con carbón, activado pára producir una mezcla dé
reacción incluyendo una torta de carbón rica en oro o plata, en donde
20
dicha torta de carbón es subsecuentemente eliminada de la mezcie de
reacción y en :donde dicho oro o plata se extrae de dicha. torta de cálibón
y .selectivamente recuperado mediante
lixiviación y extraCbión
electrolítica subsecuente o mediante precipitación.
38
21. El Método de conformidad con la reivindicación 1, en donde dicho gro o
plató es recuperado con rendimientos en exceso de aproximadamente
80%.
5
22. El método .de conformidad con • la reivindicadión ,1, en donde dichq
sulfuro polimetálico comprende oro y plata.
23. El método de conformidad cqn la reivindicación 1, en donde dicha
10 recuperación selectiva del paso (e) produce una solución esencialn' iiente
carente de oro y plata, el. método comprendiendo adeinás el tratare rito
subsecuente de dicha solución carente, de oro y plata para precipitar
y
eliminar los cloruros metálicos base solubilizados. •
15
24. El método de conformidad con' la reivindicación 23, en donde dicha
solucióh carente de oro y plata es subsecuentemente tratada con lune
1
solución cáustica para producir una primera rhézcla dé reacción teniendb
•1
•
1
un pH en un rango desde aproximadamente 2.5 a aproximadamenté3.1,
l
.produciendo además un precipitado comprendiendo un primer grupo qué
20
metales base comprendiendo al menos un óxido metálico hidratado
seleccionado del grupo que consiste de hierro, aluminio, cromo y titanio
y recuperando dichó precipitado, produciendo una primera solución
•
esencialmente desprovista de hierro, aluminio, cromo y titanio.
39
25. El método de conformidad cón la reivindicación 24, comprendiendo
además tratar subsecuenternente dicha primera solución con Huna
solución cáustica para . producir una segunda mezcla de reacción
teniendo un pH en un rango desde aproximadamente 35
5
aproximadamente 14, produciendo además un precipitado incluyéndó un
segundo grupo de metales base comprendiéndo al menos un 6xidp
metálico hidratado seleccionado del grupo qué consiste de niquel, cobre,
cobalto, zinc, plomó y estaño y recuperando dicho precipitádo,
prodúciendo una segunda solución esencialmente desprovista de niquel,
10
15
20
25
cobre, cobalto, zinc, plomo y estaño.
•
40
RESUMEN
Se describe ún método para tratar una mena de sulfuro polimetálica que
contiene oro y/o plata y que adémás contiene metales bases seleccionadoé dél
5
grupo que consiste de hierro, aluminio, cromo, itanio, cobre, zinc, plOniO,
, • ,
niquel, cobalto, . mercurio, estaño .y mezclas de los mismos. El método
.
comprénde los pasos de triturar la mena de sulfuro polimetálica para prOducir
gránulos, oxidar lbs gránulos para producir. gránulos oxidados y lixiviar iCO4
cloro. loá gránulot utilizando una solución de salmuera incluyendo haléigéno
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disueltos, al igual que sales dé cloro y bromo.
FIGURA 1
B
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FIGURA 2
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FIGURA 3
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FIGURA 4
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FIGURA 5