PT1651784E - Método para produzir concentrados - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "MÉTODO PARA PRODUZIR CONCENTRADOS" A invenção presente diz respeito a um método de processar concentrados produzidos a partir de minérios baseados em sulfureto de cobre.

Para se tratarem matérias-primas de cobre em bruto, existem sobretudo duas linhas principais. Uma é a linha que envolve concentração - fundição - refinação electrolitica, e a outra é a que envolve lixiviação, tal como a que envolve lixiviação em pilha - extracção liquido-liquido e recuperação electrolitica. No que toca a razões derivadas da qualidade da matéria-prima, à protecção ambiental, à geografia e à economia, ambas as linhas de processamento têm defrontado dificuldades crescentes.

Quando se começam a concentrar matérias-primas em bruto baseadas em cobre, defronta-se amiúde uma situação em que uma grande parte do mineral se encontra oxidado e possivelmente é dificil de tratar por flotação. Entre estas situações encontram-se em especial depósitos de minérios de cobre contendo silicatos de cobre e óxidos de ferro. Os grãos mistos contendo sulfureto de cobre e pirite também podem apresentar uma quase impossibilidade no que toca à flotação. Um grupo especifico de problemas é representado 2 por material em partículas muito pequenas, amiúde depósitos de minerais piríticos com cobre, zinco e chumbo. 0 tratamento destes minérios pelos métodos tradicionais amiúde origina resultados francamente fracos no que toca a rendimentos e a conteúdo em concentrado. Quando os custos dos transportes até à fundição são amiúde elevados demais em comparação com a concorrência, mesmo para um concentrado de elevada qualidade, eles são-no ainda mais pronunciados para um concentrado com pequena qualidade. Para além disto, neste caso resultam maiores os perigos ambientais em dois locais distintos, por exemplo devido ao arsénio. 0 processo de fundição ele próprio inclui tipicamente muitos passos, entre os quais a fundição, por exemplo num forno de fundição rápida, a conversão, o tratamento num forno com ânodo; a produção de ácido sulfúrico para os gases, e um forno eléctrico ou um processo de concentração para a escória. Amiúde a razão de ser para processos de fundição em diversos passos, que não são economicamente eficazes, é a má qualidade da alimentação, isto é, do concentrado.

No que toca ao segundo método principal processamento baseado na lixiviação em pilha - ele também tem defrontado recentemente dificuldades. Desde que o minério não contenha nem quantidades notáveis dos metais preciosos, nem quantidade notáveis de cobre sob a forma de calcopirite, CuFeS2, ou de um outro composto qualquer que seja difícil de dissolver, a situação é razoavelmente boa. No entanto, em regra, uma porção crescente dos materiais em bruto mesmo nas minas que já estão em funcionamento é em 3 especial formada por minerais de cobre que se dissolvem lentamente. Isto significa que os custos aumentam. Outro inconveniente do método que se baseia na extracção líquido-liquido é a vida útil restrita de quase todas as minas. Quando a cadeia processual toda ela desde a mina até ao cobre do cátodo se baseia num mesmo depósito, a unidade defronta-se em geral com uma situação instável, uma vez que o volume do veio de minério se vai gradualmente gastando. Em consequência, a taxa de lucro do capital investida não é óptima.

Em geologia, verificou-se já pelo menos há cem anos que os sulfuretos metálicos tendem a converter iões de outros elementos em sulfuretos, quando se dá uma precipitação a partir de uma solução. As observações que se acumularam gradualmente constituindo um conhecimento real, acerca das razões de ser deste fenómeno, chegaram a motivar há cerca de 50 anos a publicação de uma patente, a US 2.568.963 sobre o assunto. De acordo com a referida patente US, divide-se o concentrado de cobre numa fracção que sofrerá lixiviação, e noutra fracção que é utilizada na precipitação de sulfureto de cobre (CuS). O CuS que se obtém é lixiviado ao sulfato para se produzir o cobre. O sólido e as componentes solúveis que ocorram são simplesmente removidos do processo. Mais tarde, em 1956, os mesmos inventores publicaram uma nova patente, a US 2.755.172, na qual os iões metálicos da solução, isto é, cobre, cobalto, níquel e zinco, são sucessivamente precipitados sob a forma de sulfuretos, pela ordem CuS, 4

CoS, NiS, ZnS, utilizando-se um sulfureto metálico do tipo MeS que seja mais solúvel que o do elemento que se pretende precipitar. No processo de precipitação, o pH aumenta gradualmente, de modo que por exemplo na precipitação do sulfureto de zinco (ZnS), o pH da solução de sulfato apresenta valores de entre 6,2 e 7.

Uma vez que o inicio do método da patente US 2.755.172 é a lixiviação no material de partida resultante da produção de ácido sulfúrico, a gama de valores de pH de 6,2 - 7 significa que existe um passo de neutralização economicamente exigente. Este facto recebe uma ênfase ainda maior, quando os reagentes sugeridos para a neutralização são entre outros o amoniaco, a lixívia ou a Ca(OH)2, ou quando um sub-passo sugerido do processo é uma reacção na qual se reduz Fe3+ com ácido sulfidrico (H2S), produzindo-se enxofre, Fe2+ e H2S04. A fraqueza nos conhecimentos técnicos dos processos descritos nas patentes US mencionadas acima, 2.568.963 e 2.755.172, bem como a via não realista dos pontos de vista tanto químico como económico, são revelados hoje, quase 50 anos mais tarde, por diversas caracteristicas das patentes US mencionadas acima. Em primeiro lugar, na realidade os sulfuretos minerais naturais não são sobretudo do tipo MeS apenas, flutuando a sua taxa metal/enxofre (razão Me/S) adentro de uma gama larga. Diversos sulfuretos metálicos são sulfuretos de ligas o que significa que o metal (Me) se encontra 5 parcialmente substituído por outros sulfuretos, por exemplo o enxofre encontra-se substituído por arsénio e por antimónio, isto para não mencionar grãos de precipitação e outras impurezas estruturais, quando se compara com minerais modelo do tipo mês puro. Em consequência dos factos referidos acima, o método de acordo com a patente US 2.755.172 simplesmente não funciona com matérias-primas em bruto reais. 0 método de acordo com a patente US 2.568.963 tem melhor probabilidade de funcionar, mas amiúde não representa uma solução, por exemplo acerca do modo de manusear os equilíbrios de ferro e os equilíbrios de acidez. Além disto, a patente US 2.568.963 afirma que é necessário concentrado de cobre no processo de lixiviação, porque os outros concentrados são pobres demais para a lixiviação. Ainda por cima, não se consegue um cobre metálico produzido com uma qualidade comercial, pelo método de acordo com a patente US 2.568.963.

Um tipo de reacção na produção de concentrados ricos em cobre é:

CuFeS2 + Cu2+ = CuxS + Fe2+ (1) A reacção (1) tem sido amiúde observada como sendo lenta. Portanto procurou-se uma solução no sentido de condições redutoras. Os agentes redutores empregues têm sido por exemplo os elementos cobre (Cu°), crómio (Cr°), zinco (Zn°), cobalto (Co°), níquel (Ni°) ou ferro (Fe°), óxido de enxofre (S02) ou redutores orgânicos. Em condições 6 de laboratório, o período reaccional para a reacção

CuFeS2 + Me + Cu2+ — > CuxS + Fe2+ +. . . (2) é de uma hora, mas pode entender-se que na realidade, não é fácil de se manter um contacto entre por exemplo Fe° em pó e grãos de CuFeS2. Nestas condições, o princípio principal para utilização de metal em pó ele próprio é, por razões económicas, impossível em processos comerciais. Quanto à utilização de S02, ela resulta num excesso de ácido H2S04 que é criado no processo.

Além disto, verificou-se que para se produzir sulfureto de cobre rico em cobre (CuxS), existem em princípio dois modos, isto é, um método baseado em transformação de acordo com a reacção (1), e uma via de lixiviação selectiva utilizando um reagente ácido. Esta última pode ser ilustrada por exemplo pela reacção (3): 1,8 CuFeS2 + 4, 8 02 + 0,8 H20 = Culr8S + 1,8 FeS04 + 0,8 H2S04 (3).

Deste modo um processo típico baseado numa lixiviação selectiva produz uma quantidade notável de ácido sulfúrico e uma solução problemática de FeS04, sem aumentar sensivelmente o valor de utilização do produto sulfureto de cobre, uma vez que contém ingredientes nocivos, tais como FeS2 e silicatos.

De acordo com o pedido de patente DE 2.207.382, 7 trata-se o concentrado de CuFeS2 na presença de sulfato de cobre (CUSO4) por transformação da gama de temperaturas de 90 - 180°C em CuxS e FeS04. A solução de FeS04 obtida é hidrolisada num auto clave na gama de temperaturas de 180 -230°C, a um composto sólido de Fe3+ e uma solução de H2S04. Litigia-se o sulfureto de cobre (CuxS) por oxidação com H2S04 a CuS04, que, depois de uma purificação de cimentação levada a cabo com o elemento cobre (Cu°) é reduzido a cobre utilizando-se hidrogénio. O método de acordo com o pedido DE 2.207.382 pode ser levado a cabo com concentrados puros que contêm apenas pequenas quantidades de, por exemplo, zinco, chumbo e pirite. Existem também problemas semelhantes nos métodos descritos nas patentes CA 1.069.317 e US 3.957.602. No método anterior, transforma-se o concentrado de CuFeS2 em CuxS e solução de FeCl2 por lixiviação com cloreto. O CuxS sofre lixiviação, e depois da limpeza, reduz-se a cobre metálico a partir de Cuco. Removem-se as impurezas da solução de FeCl2, e por intermédio de uma electrólise, transforma-se o FeCl2 numa solução de FeCl3 e em ferro metálico. Este método poderia ser razoavelmente viável, caso nem a pureza do produto nem os valores económicos em especial, tivessem qualquer importância. O método de acordo com a patente US 3.957.602 é uma versão básica de duas linhas principais baseadas na produção do CuxS utilizando um concentrado de cobre razoavelmente puro. Neste caso o ferro contido no CuFeS2 está ligado à lixiviação do CuxS convertido em hesite. No entanto, o método de acordo com a patente US 3.957.602 não leva em conta por exemplo a recuperação de metais preciosos de M0S2, mas a sua utilização leva a despesas adicionais em comparação com os dos métodos existentes da corrente principal.

De acordo com o documento US 4.256.553, sabe como separar-se um concentrado de calcopirite de cobre em duas fracções, em que uma primeira parte emprega um passo de lixiviação na presença de ácido sulfúrico e de ião férrico, enquanto uma segunda parte forma um concentrado moido com dióxido de enxofre. Depois de se lixívias, mistura-se a primeira parte com a segunda para se formarem sulfuretos de cobre simples e também uma solução contendo ião ferroso dissolvido. Separam-se então os sulfuretos de cobre simples da solução de ião ferroso. Adiciona-se ácido sulfúrico à solução ferrosa para cristalizar o ferro ferroso sob a forma de sulfato ferroso e para se produzir uma solução a reciclar contendo ácido sulfúrico. Em seguida devolve-se a solução a reciclar ao circuito de lixiviação, e enviam-se os sulfuretos de cobre simples para um circuito de recuperação, para se recuperar o cobre. São mais semelhantes ao método da invenção presente os processos descritos nas publicações de referência Yuill W. A. et al., Copper Concentrate Enrichment Process, SME-AIME Annual Meeting, Los Angeles, Califórnia, 26 de Fevereiro a - 1 de Março de 1984, e Bartlett R. w., A Process for Enriching Chalcopyrite Concentrates, Nova Orleâes, 2-6 de Março 1986, páginas 227-246. No que toca à primeira alternativa, descrita em 1984 9 por Yuill et al., os inconvenientes mais importantes têm a ver com o processo de lixiviação levado a cabo à temperatura de 200°C e com a oxidação de quase todo o enxofre presente como sulfureto, e também grande parte do enxofre de pirites, a sulfato, isto é, a ácido sulfúrico. Tenta melhorar-se a situação utilizando-se cal no autoclave de lixiviação e no autoclave de transformação, e também na remoção de cobre das soluções. Submete-se além disto o produto de transformação obtido a uma flotação, que origina um aumento dos custos, e na realidade também perdas de cobre e de metais preciosos neste processo. No seu conjunto, no que toca ao produto obtido rico em CuxS, não se encontra nenhum outro processo de tratamento que seja mais vantajoso do ponto de vista da utilização, mas o concentrado de CuxS tem que competir com o concentrado tradicional de cobre.

No processo descrito por Bartlett em 1987, os passos em autoclave são combinados num único passo de lixiviação transformadora do CuFeS2 que é operado a uma temperatura de 200°C. Do ponto de vista da tecnologia do equipamento, o processo é uma simplificação. No entanto os problemas relacionados com a formação de H2SO4, com a remoção do ferro e com a utilização de cal permanecem na sua maior parte inalterados. A titulo de uma avaliação da simplificação, o grau de transformação do concentrado de CuFeS2 é essencialmente menor, permanecem no produto grãos de FeS2 - sulfureto de ferro, e a recuperação do cobre no concentrado final é menor devido por exemplo aos maiores 10 problemas encontrados na flotação selectiva do produto final. Do ponto de vista da fundição, o produto obtido ainda não é atractivo, quando comparado com o concentrado tradicional. O objecto da invenção presente é eliminar as desvantagens da técnica anterior e conseguir um método para processar matérias-primas de cobre que sejam quimica e estruturalmente difíceis, provenientes de minérios baseados em sulfuretos, método este que seja mais eficaz do que o estado da técnica, tanto no que diz respeito ao investimento em tecnologia, como na tecnologia de processo e na protecção do ambiente. As características essencialmente novas da invenção estão listadas nas reivindicações anexas.

Quando se aplica o método de acordo com a invenção depois de se minerar o minério, divide-se o minério em três fracções: uma fracção para ser concentrada, uma fracção adequada para lixiviação em pilha ou para outro processo de lixiviação correspondente, e uma fracção de ganga. De acordo com a invenção, a fracção que se vai concentrar é tratada por um processo adequado para a matéria-prima em bruto a que diga respeito, por exemplo um processo de flotação ou um processo baseado em diferenças da densidade ou do magnetismo, de modo que se conseguem dois concentrados de sulfuretos, de tipos diferentes. O concentrado de sulfuretos do primeiro tipo representa um concentrado relativamente pouco solúvel contendo por 11 exemplo os metais preciosos que existiam no minério. No que toca ao concentrado de sulfureto do segundo tipo, ele representa um concentrado com o qual se pretende a recuperação máxima das componentes valiosas lixiviadas por um determinado método de lixiviação. Quando tal se pretenda, o efluente proveniente da produção dos concentrados, isto é, as areias de concentração, também podem ser concentradas possivelmente com um material oxidico. 0 concentrado de sulfuretos solúvel do segundo tipo, obtido por concentração, é tratado por um passo de lixiviação baseada em sulfato ou em cloreto, ou por um processo de lixiviação criado pela combinação de ambos, lixiviação esta para a qual também se pode conduzir a solução proveniente da lixiviação dos materiais oxídicos, caso tal seja necessário. De uma forma vantajosa, a lixiviação é levada a cabo sob a forma de uma lixiviação atmosférica a uma temperatura na gama de 50 - 105°C. Também se pode levar a cabo esta lixiviação num autoclave. Para além disto, pelo menos uma parte da solução do passo de transformação que se segue ao passo de lixiviação pode ser conduzida ao passo de lixiviação.

Conduz-se uma solução ácida que se obteve por lixiviação do concentrado do segundo tipo, solução esta que se pode concentrar por recirculação, a um passo de transformação levado a cabo com o concentrado do primeiro tipo a uma temperatura na gama de entre 90 - 200°C, 12 vantajosamente a uma temperatura de entre 150 - 190°C.

Agora, em consequência da reacção que se segue (4) em princípio:

Cun++ CuFeSz, (ZnS, PbS) = CuxS + Fe2+ + (Zn2+ + Pb2+) + ... (4) obtém-se um concentrado rico em CuxS que conterá de forma vantajosa os metais preciosos, o qual é levado a um tratamento subsequente, por exemplo para a produção de cobre blister. Consoante por exemplo a razão entre os sulfuretos de cobre-zinco-chumbo-ferro no minério inicial e na matéria-prima de tipo desperdício que também se conduza para a lixiviação, toda a solução após a transformação vai primeiro para a circulação, à lixiviação, ou então uma parte dela - numa situação balanceada parte da solução de recirculação - é conduzida através de pelo menos mais um passo de transformação depois da transformação em cobre, no qual por exemplo o Zn2+ e/ou o Pb2+ da solução são precipitados como sulfuretos na presença de sulfureto de ferro, quer em consequência das reacções (5) e (6), quer das reacções (7) e (8)

Fei_xS + Zn2+ = ZnS + Fe2+ +... (5)

Fei_xS + Pb2+ = PbS + Fe2+ +... (6) ou

FeS + Zn2+ = ZnS + Fe2+, (7) 13

FeS + Pb2+ = PbS + Fe2+ (8) . A produção de sulfureto de chumbo (PbS) necessita aqui de uma solução de base, tal como uma solução de cloreto ou uma solução mista de cloreto e sulfato, na qual o Pb2+ seja solúvel.

Nestes casos, podem precipitar-se os sulfuretos de zinco (ZnS) e de chumbo (PbS), quer em conjunto, quer em separado, consoante, entre outras, as razões de conteúdos em zinco e em chumbo, e consoante o processamento ulterior do sulfureto de zinco e do sulfureto de chumbo. A utilização de Fei-xS implica quer condições de autoclave, quer a utilização de um redutor do Fe3+. A utilização do (FeS) na precipitação de ZnS e de PbS é vantajosa porque as reacções mencionadas são muito rápidas mesmo à temperatura ambiente. Porque antes da precipitação de ZnS e de PbS, pode facilmente limpar-se a solução de alimentação, retirando-se-lhe impurezas típicas do Zn e do Pb por métodos conhecidos, o sub-processo descrito acima é um passo preliminar muito adequado para a produção pirometalúrgica tanto do Pb como do Zn, entre outros. A utilização de pirite (FeS2) como reagente para se produzir Fei_xS ou FeS pode ser justificada por exemplo quando a pirite já é obtida finamente dividida, como produto secundário do tratamento do minério, ou quando não se pode encontrar nas proximidades pirrotite (Fei_xS), ou 14 quando torna necessário minerar a pirrotite em separado. Para além disto, o FeS2 contém amiúde ouro, entre outros, que se pode recuperar em ligação com a precipitação do sulfureto de zinco e/ou do sulfureto de chumbo.

Para além do ácido, a componente principal na solução recirculada obtida do passo de transformação do método de acordo com a invenção que é devolvida aos passos de lixiviação, é o ferro. Separa-se o ferro sobretudo em ligação com a lixiviação do concentrado de sulfuretos do segundo tipo, sob a forma de óxido, hidrato do óxido ou hidrónio-álcali-jarosite. Para conteúdos mais importantes em ferro, também é viável uma termohidrólise regeneradora de ácido, levada a cabo a uma temperatura elevada.

No entanto, o factor que assegura uma economia óptima e uma operação eficaz em geral para o processo global do método de acordo com a invenção, está ligado ao controlo de cada sub-passo feito especificamente para cada mineral, e ao facto de os processos de flotação utilizados para criar os concentrados do primeiro e do segundo tipos serem vantajosamente controlados por medições electroquimicas, especificamente para cada mineral, descritas por exemplo nas patentes US 5.108.495 e US 4.561.970. Leva-se a cabo um procedimento semelhante para os outros passos do processo, tais como a lixiviação e a transformação.

Deste modo, através da medição e dos ajustamentos 15 em especial da química do enxofre, dos conteúdos em componentes solúveis e das taxas de oxidação de minerais diferentes, directamente nas condições do local de fabrico, leva-se a cabo cada um dos sub-processos da melhora maneira possível. Por exemplo, no que toca à lixiviação de minérios baseados em calcopirite (CuFeS2) contendo metais preciosos, um conjunto de pormenores muito importantes são a lixiviação de CuFeS2 sob condições atmosféricas, quando necessária, e a lixiviação de ouro e de prata bem como dos seus minerais, em suspensões baseadas em sulfato ou em cloreto, em suspensões contendo minerais que sejam sulfuretos. Em geral deva-se a cabo a lixiviação de CuFeS2 na gama de temperaturas de 50 - 105°C. Neste caso, de acordo com o método desta invenção, obtêm-se por exemplo os metais preciosos na solução, com uma boa recuperação. Além disto, é importante manter-se uma determinada taxa potencial com o CuFeS2 ele próprio, e determinadas razões de HSC>3=, S203=, S406=, S506=, etc., na solução e sobre as superfícies do mineral. Na flotação, a utilização dos métodos correspondentes assegura resultados que se aproximam dos limites definidos pelo grau de moenda pura. Uma boa região na lixiviação de CuFeS2 está habitualmente localizada, consoante a matéria-prima, entre outros factores, na gama de +450 - + 650 mV em relação ao AgCl/Ag. Em simultâneo, no entanto, o potencial do Cui,96S deve ser claramente inferior, e por exemplo o potencial do eléctrodo de prata (Ag°) deve preferivelmente ser inferior a +200 mV. De um modo semelhante, controlando a lixiviação do ouro, ouro e prata são transferidos para a solução sob a forma de 16 complexos com tiossulfato, e eles são obtidos no produto CuxS na transformação, em conjunto com os metais preciosos do concentrado de sulfuretos do primeiro tipo. Uma taxa de potencial pequena durante a lixiviação pode originar por exemplo a precipitação do sulfureto de prata AgSx, enquanto uma taxa de potencial elevada cria politionatos ricos em enxofre que removem por exemplo o ouro da solução, de diversas maneiras. Em consequência, é natural que uma lixiviação eficaz tenha que conter, entre outros, pirite, uma determinada quantidade de sulfito, ou carbono. Para além disto, podem utilizar-se vantajosamente agentes catalíticos, tais como o níquel e o cobalto, contidos nas soluções recirculadas, para ajustar os sub-passos do processo.

Descreve-se a invenção em mais pormenor adiante, fazendo-se referência ao desenho anexo, Fig. 1 que é um diagrama de caudal ilustrando uma concretização preferida da invenção.

De acordo com o desenho, minera-se minério baseado em cobre 1, e divide-se o minério obtido em fracções diferentes: a ganga 2, uma fracção contendo óxidos 3 e uma fracção 4 a concentrar. Encaminha-se a fracção contendo óxidos 3 para a lixiviação de óxidos 5, à qual se alimenta uma parte da solução de sulfato 12 recirculada do passo de transformação 11 do método de acordo com a invenção, e quando tal se pretenda, também desperdício contendo cobre 6. Encaminha-se a solução 20 obtida na 17 lixiviação de óxidos para a lixiviação do concentrado do segundo tipo 8, enquanto que a parte insolúvel vai para os resíduos 21 da lixiviação de óxidos.

Na concentração levada a cabo por flotação 19, divide-se a fracção 4 em dois concentrados: um concentrado do primeiro tipo 7, contendo sobretudo componentes pouco solúveis, tais como os metais preciosos, e um concentrado do segundo tipo 8, contendo principalmente componentes solúveis. Encaminha-se o concentrado do segundo tipo 8 para a lixiviação 9, à qual também é alimentado ácido sulfúrico 10 e uma solução 20 obtida da lixiviação dos óxidos 5. Alimenta-se também ao passo de lixiviação 9, pelo menos uma parte da solução de sulfato 12, obtida no passo de transformação 11.

No passo de lixiviação 9, o concentrado baseado em sulfureto de cobre 8 é lixiviado e neutralizado, de modo que na lixiviação 9, o ferro é obtido no resíduo 15. Encaminha-se a solução 13 proveniente da lixiviação 9 para um passo de transformação 11, ao qual também é alimentado o concentrado do primeiro tipo 7. No passo de transformação 11, o cobre volta à forma de sulfureto contendo os metais preciosos por intermédio do sulfureto de ferro do concentrado do primeiro tipo 7 que é alimentado ao passo de transformação 11. Remove-se o sulfureto de cobre 14 contendo metais precisos do passo de transformação 11 e encaminha-se para processamento subsequente. Parte da solução de sulfato 12 do passo de transformação 11 é 18 devolvida ao passo de lixiviação 9 do concentrado do segundo tipo 8 e ao passo de lixiviação do óxido 5, enquanto que parte da solução do sulfato 12 é vantajosamente encaminhada por exemplo para um segundo passo de transformação 16, por exemplo para transformar o zinco e o chumbo contidos na solução nas suas formas de sulfureto por intermédio do sulfureto de ferro 17 alimentado ao passo de transformação 16, e para remover 18, o zinco e o chumbo para tratamento subsequente. Combina~se a solução do segundo passo de transformação 16 com a solução de sulfato 12 do primeiro passo de transformação 11, e devolve-se respectivamente aos passos precedentes do processo.

Exemplo

Aplicou-se um método de acordo com a invenção a um minério de sulfureto de cobre - pirite - pobre em zinco, tratando-se a quantidade total de 447 kg, contendo 1,6 %, em peso, de cobre, e 0,47 %, em peso, de zinco. Em relação à concentração, do concentrado em tratamento separou-se um concentrado de sulfureto de zinco que se encaminhou para processamento suplementar por um modo conhecido como aplicável.

De acordo com a invenção, dividiu-se o concentrado em tratamento em duas partes, um concentrado primário (8,7 kg) e um concentrado secundário (32,4 kg). O concentrado primário continha uma grande quantidade de 19 calcopirite pouco solúvel, (CuFeS2), de tal modo que o concentrado primário continha 2,1 kg de cobre, 3,5 kg de ferro, 4,1 kg de enxofre bem como uma pequena quantidade, 0,1 kg, de zinco. Para além do cobre, o concentrado secundário continha uma grande quantidade de pirite (FeS2), de tal modo que o concentrado secundário continha 4,2 kg de cobre, 11,7 kg de ferro, e 13,8 kg de enxofre, bem como 0,7 kg de zinco.

Levou-se o concentrado secundário em primeiro lugar a uma lixiviação com ácido sulfúrico que se conduziu a uma temperatura de 100 - 105°C, sob condições oxidantes. Encaminhou-se a solução contendo ácido sulfúrico, proveniente desta lixiviação, contendo 77 g/L de cobre, 59 g/L de zinco e 30 g/L de ferro, a um passo de transformação conduzido à temperatura de 160 - 170°C, ao qual também se alimentou o concentrado primário. De acordo com a reacção (4) em principio, 0 cobre contido na solução foi transformado, por intermédio do ferro contido no concentrado primário, a uma forma de sulfureto de cobre (CuxS), ao mesmo tempo que o cobre já sob a forma de sulfureto que integrava o concentrado primário permaneceu como sulfureto. A quantidade de concentrado de cobre obtida foi de 10,7 kg, contendo 5,9 kg de cobre. A solução criada no passo de transformação que de acordo com a reacção (4) continha em principio o ferro já transformado numa forma solúvel, bem como o zinco, foi parcialmente devolvida ao passo de lixiviação do 20 concentrado secundário, do qual se removeram 40,1 kg de ferro sob a forma de resíduo da lixiviação e precipitado de jarosite. Parte da solução do passo de transformação foi encaminhada para um novo passo de transformação secundário, no qual se precipitou o zinco recorrendo a troilite (FeS), sob a forma de um sulfureto, de acordo com a reacção (7), em principio. A quantidade que se obteve de sulfureto de zinco foi de 1,2 kg, que se misturou com o concentrado de sulfureto de zinco obtido em ligação com o passo de concentração e se transportou para sofrer um processamento subsequente. A solução de sulfato de ferro obtida do passo de transformação secundária foi devolvida, em conjunto com a solução do primeiro passo de transformação, ao passo de lixiviação do concentrado secundário.

Lisboa, 28 de Março de 2011.

Claims (13)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Um método para processar concentrados produzidos a partir de minérios baseados em sulfureto de cobre, no qual o concentrado (4) a processar, obtido de uma concentração do minério, seja dividido em dois concentrados em sulfuretos, de tipos diferentes, a saber um concentrado (7) contendo sobretudo componentes pouco solúveis tais como os metais preciosos contidos no minério, e um concentrado (8) contendo sobretudo componentes bem solúveis, de tal modo que o concentrado (8) contendo componentes solúveis seja encaminhado para um passo de lixiviação (9), e a solução (13) obtida no referido passo de lixiviação seja encaminhada para pelo menos um passo de transformação (11.16) , e em que se alimente o concentrado (7) contendo componentes pouco solúveis no passo de transformação (11) dos quais existe pelo menos um, localizado em primeiro lugar na direcção do caudal, e que neste passo de transformação (11) que se localiza em primeiro lugar da direcção do caudal, pelo menos o cobre contido na solução é transformado na sua forma de sulfureto por intermédio da forma sulfureto do ferro do concentrado (7) que contém as componentes pouco solúveis, e em que pelo menos uma parte da solução (12) obtida durante o passo de transformação (11.16) , dos quais existe pelo menos um, seja devolvida ao passo de lixiviação (9).

2. Um método de acordo com a reivindicação 1 2 caracterizado por nos passos de transformação (16) que se segue(m) ao passo de transformação que se localiza em primeiro lugar na direcção do caudal, as diversas componentes metálicas serem transformadas nas suas formas de sulfureto, por intermédio da forma sulfureto do ferro (17) alimentada ao referido passo de transformação.

3. Um método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a lixiviação (9) ser levada a cabo como uma lixiviação atmosférica, a uma temperatura de 50-105°C.

4. Um método de acordo com a reivindicação 1 ou com a 2, caracterizado por a lixiviação (9) ser levada a cabo como uma lixiviação em autoclave.

5. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o passo de transformação (11,16) ser levado a cabo a uma temperatura de 90 - 200°C.

6. Um método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o passo de transformação (11,16) ser levado a cabo a uma temperatura de 150 - 190°C.

7. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o ferro adicionado no primeiro passo de transformação (11) na direcção do caudal, ser calcopirite (CuFeS2) . 3

8. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o ferro adicionado no passo de transformação (16) que é o seguinte após o primeiro passo de transformação, ser troilite (FeS).

9. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6 anteriores, caracterizado por o ferro adicionado no passo de transformação (16) que é o seguinte após o primeiro passo de transformação, ser pirrotite (Fei_ xS) .

10. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o processo de flotação (19) utilizado para produzir os concentrados, ser controlado recorrendo a medições electroquimicas especificas para cada mineral.

11. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o passo de lixiviação (9), utilizado no tratamento do concentrado, ser controlado recorrendo a medições electroquimicas especificas para cada mineral.

12. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o passo de transformação (11,16), utilizado no tratamento do concentrado, ser controlado recorrendo a medições electroquimicas especificas para cada mineral.

13. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por se recuperarem os metais preciosos contidos nos concentrados no passo de transformação (11) que se localiza em primeiro lugar na direcção do caudal. Lisboa, 28 de Março de 2011.