MXPA96003324A - Procedimiento para el tratamiento de minerales sulfurosos que contengan oro y/o plata y por lo menos hierro como metal acompañante - Google Patents

Abstract

El mineral que contiene oro y/o plata y por lo menos hierro como metal acompañante, es calcinado a temperaturas del orden de entre 500 y 900øC., añadiendo gas que contiene oxígeno. En esta operación se forma una mezcla de materias sólidas que contieneóxidos metálicos y un gas de escape que contiene SO2. La mezcla de materias sólidas procedente de la calcinación es enfriada, haciéndose bajar su temperatura en por lo menos 50øC. La mezcla de materias sólidas enfriada es cargada en un reactor de lecho fluidizado, alimentando gas de escape que contiene SO2 al reactor de lecho fluidizado. En el reactor se produce sulfato metálico en la mezcla de materias sólidas, ligándose en el gas de escape por lo menos el 10%del contenido de azufre. Se extrae del reactor de lecho fluidizado la mezcla de materias sólidas que contiene sulfato metálico, se mezcla, agitándola, con una soluciónácida acuosa y se disuelve en ella el sulfato metálico. Las materias sólidas restantes son conducidas a un dispositivo de extracción de oro y/o plata.

Description

Procedimiento para el tratamiento de minerales sulfurosos que contengan oro y/o plata v por lo menos hierro como metal acompañante. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un procedimiento para el tratamiento de un mineral sulfuroso granulado, que contenga oro y/o plata y por lo menos hierro como metal acompañante, produciéndose un gas que contiene S02 y una mezcla de materias sólidas que contienen óxidos metáli-eos, mediante calcinación a temperaturas dentro de un campo de entre 500 y 900 °C, con adición de gas que contiene oxígeno libre. Procedimientos de este tipo han sido descritos ya en los documentos DE -C- 4 122 895 y DE -C- 4 329 417. En estos casos se trata de realizar la calcinación de los minerales en forma optimizada. El gas de escape producido, que contiene S02, es limpiado y ya no entra más en contacto con la mezcla de materias sólidas que contienen óxidos metálicos, producida en la calcinación. La presente invención tiene por objeto ligar por lo menos parcialmente el S02 de los gases de escape, al efectuar el tratamiento del mineral , y al mismo tiempo mejorar también el rendimiento de obtención de metal, consiguiéndose así una mayor producción de oro y/o plata. Según la presente invención, esto se consigue en el procedimiento mencionado al principio, enfriando la mezcla de materias sólidas, que contienen óxidos metálicos procedente de la calcinación, reduciendo su temperatura en por lo menos 50°C, introduciendo en un reactor de lecho fluidizado la mezcla de materias sólidas enfriadas y conduciendo el gas de escape que contiene SOa hasta el reactor de lecho fluidizado, produciéndose sulfato metálico en la mezcla de materias sólidas y ligando por lo menos el 10 % del contenido de azufre en el gas de escape en forma de sulfato metálico, extrayendo del reactor de lecho fluidizado la mezcla de materias sólidas que contiene sulfato metálico, mezclándola y agitándola con una solución acida acuosa y disolviendo así el sulfato metálico, separando de la solución las materias sólidas y conduciendo estas materias sólidas a un dispositivo de extracción del oro y/o de la plata. En el reactor de lecho fluidizado se liga preferentemente por lo menos el 20 % del contenido de azufre en el gas de escape, en forma de sulfato metálico. El sulfato metálico producido en la mezcla de materias sólidas en el reactor de lecho fluidizado, por ejemplo sulfato férrico, es soluble en agua y se retira en forma disuelta de la mezcla de materias sólidas. Con ello se aumenta considerablemente el volumen de poros en la restante mezcla de materias sólidas y se mejora claramente la posibilidad de ataque de la solución de lixiviación (p. ej., lixiviación con cianuro) en la obtención del metal. Dado que de este modo se pueden eliminar, por lo menos parcialmente, de la producción de metal noble obtenido también el cobre, el cinc y el níquel como metales acompañantes, esto significa una considerable reducción del consumo de cianuro para la obtención del metal noble. Al mismo tiempo se reduce el volumen de tratamiento posterior del gas de escape para eliminar el SO.-.. El cobre, el cinc y el níquel pueden ser obtenidos por separado a partir de la fase líquida. En el reactor de lecho fluidizado se produce el sultafo metálico normalmente a temperaturas de entre 100 y 650°C, pero preferentemente entre 200 y 600 °C. El reactor de lecho fluidizado puede estar configurado en una sola etapa o también en varias etapas. En cuanto al lecho fluidizado, puede tratarse aquí de un lecho fluidizado estacionario, circulante o también expandido. Lo importante es que en el reactor de lecho fluidizado se consiga un contacto intensivo entre el gas y las materias sólidas con tiempos suficientes de permanencia, para alcanzar la transformación deseada de los óxidos metálicos en sulfatos metálicos. En el reactor de lecho fluidizado se transforma, p. ej., óxido férrico con S02 y oxígeno, según la reacción siguiente: 2 Fe203 + 6 S02 + 3 02 -> 2 Fe2 ( SO* ) 3 Más rápido que el S02 reacciona el S03 con el óxido férrico, según la fórmula de reacción: Fe203 + 3 S03 -> Fe2(S04)3. En el reactor de lecho fluidizado se forma el S03 a partir del S02 bajo el efecto catalítico de los óxidos metálicos allí existentes en presencia de oxígeno libre, en parte de forma espontánea, lo cual favorece la formación de sulfato. Si se desea acelerar todavía más la fo ación de sulfato, se recomienda oxidar en forma catalítica el S02 en el gas de escape, por lo menos parcialmente, ya antes de llegar al reactor de lecho fluidizado, obteniéndose S03 , y conducir hasta el reactor de lecho fluidizado un gas de escape que esté más o menos enriquecido con S03. Las reacciones que se desarrollan en el reactor de lecho fluidizado son exotérmicas y debe tenerse cuidado de que allí no suban mucho las temperaturas. Esto ocurre, por una parte, debido a que primeramente se enfria la mezcla de materias sólidas procedentes de la calcinación, reduciéndose la temperatura en por lo menos 50°C, pero preferentemente en por lo menos 10°C, antes de que la mezcla de materias sólidas sea entregada al reactor de lecho fluidizado. La mezcla de materias sólidas que contiene óxidos metálicos, producida mediante la calcinación del mineral sulfuroso, se enfría preferentemente hasta temperaturas de entre 100 y 350 "c, antes de introducirla en el reactor de lecho fluidizado. Además es conveniente evacuar el calor del reactor de lecho fluidi-zado mediante refrigeración indirecta. Con ayuda del dibujo adjunto se explican posibilidades de configuración del proceso. En este dibujo se muestra un esquema de flujos de desarrollo del proceso. Para efectuar la calcinación, se introduce en primer lugar mineral granulado en la tubería de conducción 1. El mineral, que puede ser también un concentrado de minerales , tiene normalmente tamaños de grano del orden de entre 0,01 y 4 mm. La calcinación se realiza a temperaturas del orden de entre 500 y 900 °C en el lecho fluidizado circulante en el reactor 2 de calcinación, con el ciclón 3 de retorno conectado. El gas de fluidización, que contiene oxigeno libre, es introducido por soplado a través de la tubería 4. Este gas puede ser aire normal, aire enriquecido con 02 o bien otro gas rico en 02. En el reactor 2 se transforman los sulfuros metálicos en óxidos metálicos y se produce un gas de escape que contiene S02. Las materias sólidas y el gas de escape llegan, a través del canal 5, hasta el ciclón de retorno 3, en el que son separadas en gran parte las materias sólidas y devueltas parcialmente hasta el reactor 2 a través de las tuberías 7 y 8. Una parte de las materias sólidas a alta temperatura llega, a través de la tubería 9, hasta un refrigerador 10 de lecho fluidizado, que tiene elementos de refrigeración 11 para el enfriamiento indirecto. El gas de fluidización, por ejemplo aire o gas de escape enfriado, que contiene S02, entra a través de la tubería 12 y sale calentado del refrigerador 10 a través de la tubería 13, que desemboca también en el reactor 2. Una mezcla enfriada de materias sólidas es extraída del refrigerador 10 a través de la tubería 5 y puede ser conducida de nuevo al reactor 2 parcialmente a través de la tubería 16 en forma no representada en detalle en la figura. Una mezcla enfriada de materias sólidas, que contiene óxidos metálicos y que procede del refrigerador 10, llega a través de la tubería 19 hasta un reactor 20 de lecho fluidizado. A este reactor 20 de lecho fluidiza-do se le alimenta gas de escape, que contiene S02, desde el ciclón 3 a través de la tubería 21 y, a través de una tubería central 22 es conducido hasta el lecho fluidizado del reactor 20. El gas de escape, que contiene S02, sale del reactor 20 a través de la tubería 23, es limpiado de polvo en un filtro eléctrico 24 y luego es extraído a través de la tubería 25. Una corriente parcial del gas de escape es conducida a través de la tubería 26, pasando por el soplador 27, las tuberías 28 y 31 y el distribuidor 32 en forma de gas de fluidización, hasta el reactor 20. A través de la tubería 35 se añade aire normal, aire enriquecido con 02 o bien oxígeno técnicamente puro. En el reactor 20, el gas de fluidización llega primeramente hasta la cámara de distribución 33 del gas, antes de pasar hacia arriba a través de la parrilla 34, hasta el lecho fluidizado situado encima y no representado en el dibujo. El reactor 20 de lecho fluidizado tiene una superficie de guía 36, que tiene la forma de embudo invertido hacia arriba y se encarga de la circulación de las materias sólidas a lo largo del recorrido marcado en el dibujo por las flechas 37. Para la evacuación del calor, mediante intercambio indirecto del calor, sirven los elementos de refrigeración 40. En el reactor 20 de lecho fluidizado se transforman, por lo menos parcialmente, en sulfatos metálicos los óxidos metálicos alimentados a través de la tubería 19. Si se quiere acelerar las reacciones deseadas, que forman sulfatos, se recomienda enriquecer con S03 el gas de escape a través de la tubería 43, lo cual se efectúa mediante transformación catalítica del S02 en presencia de 02. Para ello, se conduce el gas de escape de la tubería 43 a través de un catalizador 44 (p. ej., un catalizador de platino con estructura de panal de abe-jas), y a continuación se le hace pasar a través de un refrigerador indirecto (45), antes de conducir el gas hasta el reactor 20. El catalizador 44 transforma el S02 y el 02 en S03. En el mercado son habituales catalizadores, por ejemplo a base de pentóxido de vanadio. Dado que la reacción en el catalizador 44 es exotérmica, se recomienda la instalación de un refrigerador 45 a continuación. El gas de escape, que llega por la tubería 25 desde el filtro eléctrico 24 y no es conducido otra vez de regreso al reactor 20 en el circuito continuo, es conducido a través de otro dispositivo de eliminación del polvo y de refrigeración (48), en el que se puede combinar, por ejemplo, una limpieza en húmedo con una eliminación en seco del polvo (por ejemplo, filtro eléctrico o filtro de manga). El gas limpiado es extraído por la tubería 49. Una corriente parcial de este gas es conducida por medio de un soplador 50 hasta un calentador 51. Al gas calentado de la tubería 43 se le añade en forma dosificada, a través de la tubería 52, aire normal, aire enriquecido con 02 o bien oxígeno técnicamente puro, antes de que el gas entre en el catalizador 44. Una corriente parcial del gas de escape que contiene S02 de la tubería 49 puede ser conducida además hasta el refrigerador 10 de lecho fluidizado a través de la tubería 12a dibujada con trazos intermitentes . La mezcla de materias sólidas que contiene sulfato metálico sale del reactor 20 a través de la tubería 53 y es conducida hasta un depósito de agitación 54. En este depósito 54 se añade ácido sulfúrico diluido a través de la tubería 55 y de este modo se disuelve una parte lo más grande posible de los sulfatos metálicos. En la solución acida se disuelve muy bien el sulfato férrico; también se disuelven bien los sulfatos de cobre, de níquel y de cinc. Las materias sólidas y la solución son conducidas luego a través de la tubería 56 hasta un depósito de decantación 57, desde el cual se extrae luego la fase líquida pobre en materias sólidas a través de la tubería 58. La fase rica en materias sólidas, que contie-ne oro y/o plata, llega a través de la tubería 59 primeramente hasta un dispositivo de tratamiento por lavado 60, antes de conducirla a través de la tubería 61 hasta la instalación, no representada en la figura, de extracción del oro y/o de la plata, en especial mediante lixiviación con cianuro.

El líquido de la tubería 58 contiene sulfatos metálicos disueltos, pudiéndose recuperar una parte de los metales. En forma ya de por sí conocida, se pueden ligar cobre y plata en la chatarra de hierro 62, que está situada en el depósito 63 a modo de capa de filtro y que debe ser cambiada periódicamente. A continuación está situado un dispositivo de extracción 65 de cinc, con el que se trabaja, por ejemplo, de un modo ya de por sí conocido, como el descrito en el documento EP -A- 0 538 168. La solución restante, que contiene sulfato férrico, es conducida a un depósito de agitación 68, en el que se añade polvo de caliza a través de la tubería 69. De este modo se forma un lodo de yeso, que es extraído por la tubería 70 y se puede depositar en un vertedero después de pasar por una instalación de deshidratación no representada en el dibujo. Ejemplo; En una instalación piloto equivalente a la representada en el dibujo, el reactor 2 de calcinación tiene una altura de 4 metros y un diámetro interior de 0,2 m. En este reactor se carga, a través de la tubería 1, un mineral en bruto con un peso específico de 2,52 kg/1., cuya parte de grano fino inferior a 5 µm es del 15 % en peso y cuya parte de grano grueso superior a 1 mm es del 0,1 % en peso. Los principales componentes del mineral son los siguientes: Fe 7,8 % en peso S 9,0 % en peso Zn 0,3 % en peso Cu 0,2 % en peso C (orgánico) 0,5 % en peso Materiales inertes y cuarzo 82,2 % en peso El mineral contiene 8,5 ppm de oro y 25 ppm de plata.

Otras condiciones del proceso son: - cantidad de mineral en bruto, que pasa a través de la tubería l: 20 kg/h - temperatura en el reactor 2 de calcinación: 680°C La cantidad de la mezcla de aire y 02 conducida en total a través de las tuberías 4 y 13 hasta el reactor de calcinación es de 30 Nm3/h. La mezcla de aire y 02 contiene el 36 % del volumen de 02. El mineral calcinado que llega por la tubería 19 es conducido hasta el reactor de lecho fluidizado 20 en una cantidad de 19,0 kg/h y a una temperatura de 200 °C y tiene la siguiente composición: Fe202 11,8 % en peso S 0 ,5 % en peso ZnO 0,4 % en peso CuO 0,3 % en peso C (orgánico) 0,1 % en peso Materias inertes y cuarzo 86,9 % en peso.

El mineral tiene además todavía el mencionado contenido de oro y plata. Al reactor 20 de lecho fluidi-zado se le alimentan a través de las tuberías 21 y del distribuidor 32 los gases siguientes: Tubería 21 Distribuidor 32 Cantidad (Nm3/h) 29 3 Contenido de SOa (% volum. ) 3,7 1,2 Contenido de S03 (% volum.) 0,2 0,01 Contenido de O. (% del vol.) 30,0 30,0 Temperatura 680 °C 450'c La materia sólida contenida en la tubería 53 es evacuada en una cantidad de 20,5 kg/h con una temperatura de 450°C. Su composición es la siguiente: Fe203 5,9 % en peso Fe2(S04)3 12,3 % en peso ZnSO* 0,7 % en peso CuSO* 0,5 % en peso C (orgánico) 0,1 % en peso Materias inertes y cuarzo 80,5 % en peso Al depósito 54 de agitación se le añaden 200 litros/hora de ácido sulfúrico diluido con el 1,5 % en peso de H2S04, además de la materia sólida de la tubería 53. El líquido de la tubería 58 contiene 4,5 kg/h de Fea(S04)3, 0,14 kg/h de ZnS04 y 0,09 kg/h de CuS04. La suspensión de materias sólidas, que pasa a través de la tubería 59, contiene 17 kg/h de materias sólidas, concre-tamente: Fe203 2,5 % en peso S 0 , 6 % en peso Materiales inertes y cuarzo 96,9 % en peso El contenido de Cu y Zn es inferior al 0,01 % en peso. La mezcla de materias sólidas es adecuada de forma excelente para la lixiviación con cianuro para la extracción de oro.

Claims (6)

1. Reivindicaciones 1. Procedimiento para el tratamiento de un mineral sulfuroso en grano, que contiene oro y/o plata y por lo menos hierro como metal acompañante, en el que se produce, mediante calcinación a temperaturas del orden de entre 500 y 900°C y añadiendo gas que contiene oxígeno libre, una mezcla de materias sólidas que contiene óxidos metálicos y un gas de escape que contiene S02, caracterizado porque se refrigera la me2cla de materias sólidas que contiene óxidos metálicos procedente de la calcinación, rebajándose la temperatura en por lo menos 50ßC, se carga en un reactor de lecho fluidizado la mezcla enfriada de materias sólidas y se introduce en el reactor de lecho fluidizado gas de escape que contiene S02, produ-ciéndose en la mezcla de materias sólidas sulfato metálico y li-gándose en forma de sulfato metálico por lo menos el 10% del contenido de azufre en el gas de escape, extrayendo del reactor de lecho fluidizado la mezcla de materias sólidas que contiene sulfato metálico, agitán-dola con una solución acida acuosa y disolviéndose así en ella el sulfato metálico, retirando las materias sólidas de la solución y alimentando las materias sólidas a un dispositivo de extracción de oro y/o plata.
2. 2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en el reactor de lecho fluidizado se produce sulfato metálico a temperaturas de entre 250 y 650°C.
3. 3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque por lo menos una parte del S02 en el gas de escape se oxida catalíticamente formando S03 fuera del reactor de lecho fluidizado, antes de conducir el gas de escape al reactor de lecho fluidizado.
4. 4. Procedimiento según la reivindicación 1 o según una de las reivindicaciones siguientes, caracteri-zado porque la mezcla de materias sólidas que contiene óxidos metálicos, producida mediante calcinación del mineral sulfuroso, es enfriada hasta temperaturas de entre 100 y 650°c, antes de cargarla en el reactor de lecho fluidizado.
5. 5. Procedimiento según una de las reivindicaciones l a 4, caracterizado porque se calcina el mineral sulfuroso en un lecho fluidizado circulante.
6. 6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque, al enfriar la mezcla de materias sólidas que contiene óxidos metálicos, se pone en contacto el gas de escape que contiene S02 con la mezcla de materias sólidas.