Processamento metalúrgico de metais não ferrosos

Processamento metalúrgico de metais não ferrosos

Os produtos de cal desempenham um papel fundamental na mineração e extração de metais não ferrosos, entre os quais alumínio, cobre, ouro, níquel, cobalto, urânio, titânio e lítio. A cal também é importante no refino pirometalúrgico e na fundição de vários metais não ferrosos. Além disso, os produtos de cal são utilizados no tratamento de efluentes e rejeitos, e na sedimentação, eliminação de água, filtração, proteção ambiental e segurança das minas.

A Lhoist oferece uma ampla gama de produtos de cal de pureza e reatividade adequadas para a otimização de processos e recuperação de metais. Como especialistas em eficiência na utilização de cal, trazemos inovação e experiência aos nossos clientes através de serviços personalizados. Estes variam desde o fornecimento de reagentes de produtos de cal até unidades para extinção de cal terceirizadas para produção de leite de cal (calda de cal extinta) em locais dos clientes.

Metalurgia extrativa, hidrometalurgia e processamento de minerais

 

 

Produção do concentrado de metal base por flotação do mineral

O método de separação de minerais por flotação (para a produção de concentrados de sulfetos metálicos) se baseia no princípio de que as superfícies de diferentes minerais reagem diferentemente segundo diferentes níveis de pH. Utilizando cal para controle do pH, pode-se obter comportamentos diferenciados de flotação para concentrar e recuperar seletivamente os valiosos sulfetos de metais de base (cobre, níquel, cobalto, zinco e chumbo).

Depressão da pirita durante a flotação de sulfetos minerais

Durante a flotação, a pirita, FeS2 – o sulfeto mineral mais abundante mas menos valioso – precisa ser separado dos sulfetos de metais base mais valiosos tais como a chalcopirita - CuFeS2. Sem depressão da pirita, o FeS2 iria contaminar e diluir o produto concentrado. O uso de cal facilita essa separação.

Produção de alumina a partir da bauxita pelo processo Bayer

O processo Bayer é o principal método industrial de refino da bauxita para a obtenção da  alumina (óxido de alumínio). A cal, em geral na forma de cal extinta (leite de cal), é usada em vários componentes do processamento de minerais. Tais incluem digestão, causticização, filtração, produção de adjuvantes de filtração (formação do aluminato tri-cálcico) e remoção de oxalatos.

Recuperação de ouro por cianetação

O cianeto é o lixiviante mais utilizado para a recuperação de ouro em solução, a partir da qual pode ser recuperado e convertido em ouro metálico. A cal desempenha um papel fundamental no controle do processo de lixiviação de cianetação, ao aumentar o pH para um nível operacional efetivo e seguro.

Tratamento do ouro refratário

O minério de ouro refratário geralmente contém sulfeto de ferro (em geral pirita, FeS2), que precisa ser oxidado e removido antes da cianetação. Todos os vários métodos de oxidação geram ácidos, exigindo níveis significativos de consumo de cal para sua neutralização, para a precipitação de impurezas e controle de pH (> 10,5) para a cianetação. Nós podemos otimizar a eficiência do uso de cal para essas aplicações.

Remoção do arsênico

O arsênico é uma impureza significativa e perigosa associada a muitos minérios de cobre e de ouro refratário. Frequentemente presente em soluções ácidas, deve ser removido em uma forma sólida estável. A conversão de arsênico solúvel em escorodita FeAsO4.2H2O é considerada a opção de tratamento mais adequada. Essa requer os seguintes elementos:

  • Ferro ferroso solúvel.
  • Um oxidante para oxidar o ferro ferroso em ferro férrico. Isso resulta na co-oxidação do arsênico em arseniato e a coprecipitação do As com Fe na forma de escorodita.
  • Cal para aumentar o pH da solução ácida contendo arsênico. Isso vai facilitar a oxidação do ferro ferroso para férrico, e garante a precipitação e estabilidade da escorodita. 

Lixiviação do minério de cobre-cobalto

O processamento hidrometalúrgico de minérios de óxidos de cobre e cobalto implica a dissolução do minério com ácido. A solução ácida resultante requer várias etapas para precipitar as impurezas do elemento dissolvido da solução. A cal é usada em várias etapas de precipitação nesses processos.

Processamento hidrometalúrgico de lateritas de níquel

O processamento hidrometalúrgico de lateritas de níquel (limonitas ou saprolitas) requer condições ácidas para dissolver o níquel contido no minério de laterita. Esta solução ácida é neutralizada em várias etapas usando cal, precipitando as impurezas de elementos dissolvidos da solução e recuperando metais básicos valiosos (Ni, Co, Cu) como produtos precipitados.

Recuperação da prata de minérios de sulfeto de ouro refratário

Durante a oxidação por pressão ou o processamento em autoclave de certos tipos de minério, a prata pode se associar ao resíduo como coprecipitado em sulfatos básicos de ferro, impedindo sua recuperação. Neste caso, pode-se usar um processo de fervura com cal: em altas temperaturas, os precipitados contendo prata reagem com a cal. Isto resulta na sua conversão em óxidos e/ou hidróxidos de ferro e na solubilização de prata para posterior recuperação.

Produção de óxido de titânio

A produção de TiO2 a partir de ilmenita FeTiO3 usa ácido sulfúrico. São necessários calcário e cal para neutralizar o efluente resultante e remover as impurezas metálicas dissolvidas antes da reutilização ou descarte no meio ambiente.

Produção do yellowcake de urânio

Usa-se ácido sulfúrico para lixiviar urânio de certos tipos de minério, frequentemente associado a um oxidante, como ferro férrico. Essa lixiviação ocorre seja in situ, em montes ou em tanques com agitação. Após a recuperação do urânio da solução (em geral por extração por solvente), as águas mães residuais, ácidas, requerem neutralização e tratamento para remover os metais dissolvidos. Usa-se cal tanto para a neutralização como para a precipitação.

Produção de lítio

O lítio, sob a forma de carbonato ou hidróxido, é produzido a partir de várias fontes, incluindo os minérios de espodumeno, lepidolita e salmouras. Para isso, os principais processos envolvendo consumo de cal são:

  • Remoção do magnésio em processos de recuperação de salmoura
  • Neutralização e remoção de impurezas no processamento do espodumeno
  • Conversão de carbonato de lítio em de hidróxido de lítio mono-hidratado

Aplicações em segurança e em processo

 

 

 

 

Controle da umidade em produtos minerais sólidos (limites de umidade para transporte)

O transporte de produtos minerais, como o minério de ferro e outros concentrados minerais, precisa obedecer a limites estritamente regulados de umidade que se aplicam ao transporte de granéis. Escassez de umidade resulta em problemas de remoção de pó. Muita umidade produz a fluidização do material, com consequências possivelmente desastrosas para navios graneleiros. A cal, CaO reage com a umidade livre para formar hidróxido de cálcio, reduzindo assim o teor de umidade dos produtos minerais. A cal também pode ser usada como método de controle de umidade para sólidos minerais a granel em condições climáticas que permitem a formação de minérios úmidos e pegajosos, causando problemas durante o manuseio de granéis.

Eliminação de água e floculação de partículas minerais em suspensão em espessadores

Pode-se usar cal como floculante durante o espessamento e sedimentação de partículas minerais, obtendo-se melhores índices de sedimentação e melhora na eliminação de água durante o descarte de rejeitos de mineração.

Contenção hidráulica

A cal pode modificar as propriedades hidráulicas de instalações para solução e contenção de rejeitos. O Proviacal® DD é um produto à base de cal concebido especificamente para modificações hidráulicas de diques, barragens e instalações de rejeitos. www.proviacal.com

Controle de odor em concentrados minerais

O controle de odor é importante durante o armazenamento, transporte e manuseio de concentrados de sulfetos minerais de metais de base. Os coletores de flotação, como os xantatos, são retidos em concentrados minerais. Em determinadas circunstâncias, estes compostos orgânicos podem se decompor durante o armazenamento, transporte e manuseio de concentrados de metais de base. Os produtos de decomposição compreendem compostos organossulfurosos gasosos que criam odores marcantes. Isso poderia levar as autoridades reguladoras a restringir o transporte desses concentrados. O uso de produtos de cal na fase final de separação sólido / líquido da produção de concentrados pode reduzir significativamente os odores associados aos concentrados de minerais. 

Prevenção de explosão de pó de carvão

Usa-se calcário moído em minas de carvão subterrâneas para prevenir e conter explosões de poeira de carvão. Em geral a cal é pulverizada nas paredes das minas, onde atua como um aglutinante de pó de carvão, prevenindo que este fique em suspensão no ar e contribua para o risco de explosão. Além disso, colocam-se sacos de calcário em locais estratégicos na mina. No caso de uma explosão, esses também explodem. O pó de calcário resultante dilui a concentração do pó de carvão, reduzindo seu impacto explosivo e potencial de combustão.

Refino e fundição pirometalúrgica

Usa-se cal em várias aplicações de refino e fundição de cobre, níquel, alumínio e magnésio.

 

 

Cobre e níquel

  • Agente de fluxo em fornos de cobre para criar escória. A cal é estável a altas temperaturas e não requer energia, ao contrário do calcário, que remove energia que precisa ser reposta.
  • Remoção de arsênico de cobre em conversores e fornos de ânodo, e para a precipitação de arsênico em correntes de recuperação de ácido por ustulação.
  • Reagente de lavagem para tratar gases de fluxo provenientes de operações de obtenção do metal base.
  • Simplifica a filtração de poeiras retidas e ajudando a evitar a formação de lamas em filtros de manga que contenham umidade do ar.

Alumínio

  • REFINAL ™ é um agente especializado em fluxagem e refinação de alumínio desenvolvido em cooperação com a MQP Ltd., fornecedora de tecnologias e equipamentos inovadores para a indústria de alumínio. http://www.mqpltd.com/

Magnésio

A gama EMGESAL® FLUX consiste em fluxos de metal leve de alta qualidade adaptados ao refino de magnésio. Esses removem inclusões não metálicas, fornecem proteção contra derretimento e extinguem incêndios de magnésio. Brochure Emgesal® - EN

Nossa fábrica em Rheinkalk produz uma gama de produtos anidros sintéticos não baseados em cal, à base de carnallita (MgCl2-KCl). Estes estão disponíveis para fundição e refino de metais leves.