Procesamiento metalúrgico de metales no ferrosos

Procesamiento metalúrgico de metales no ferrosos

Los productos de cal desempeñan un papel clave en la minería y la extracción de metales no ferrosos como aluminio, cobre, oro, níquel, cobalto, uranio, titanio y litio. Asimismo la cal es importante para la refinación y la fundición pirometalúrgica de varios metales no ferrosos. Además, los productos de cal se utilizan en el tratamiento de efluentes y residuos, así como en el asentamiento, la desecación, la filtración, la protección ambiental y la seguridad en las minas.

Lhoist ofrece una amplia gama de productos de cal de una pureza y reactividad apropiadas para la optimización de procesos y la recuperación de metales. En calidad de expertos en eficiencia de la utilización de cal, aportamos innovación y experiencia a nuestros clientes a través de servicios personalizados. Estos varían desde el suministro del producto reactivo de cal hasta la provisión de unidades de extinción de cal para la producción de lechada de cal (lodos de cal apagada) en las instalaciones del cliente.

Metalurgia extractiva, hidrometalurgia y procesamiento de minerales

 

 

Producción de concentrados de metales base por flotación de minerales

El método de flotación para la separación de minerales (para producir concentrados de minerales sulfurados) se basa en el principio de que las diferentes superficies de minerales reaccionan de forma distinta a diferentes niveles de pH. Mediante el uso de cal para el control del pH, se pueden lograr diferentes comportamientos de flotación de los minerales para poder concentrar y recuperar de forma selectiva los valiosos sulfuros de metales base (cobre, níquel, cobalto, zinc y plomo).

Depresión de pirita durante la flotación de los sulfuros de minerales

Durante la flotación, debe separarse la pirita FeS2 - el sulfuro de mineral más abundante pero menos valioso - de los sulfuros de metales base más valiosos, como la calcopirita CuFeS2. Sin depresión de la pirita, el FeS2 contaminaría y diluiría el producto de concentrados. El uso de cal facilita esta separación.

Producción de alúmina a partir de bauxita mediante el proceso de Bayer

El proceso de Bayer es el principal método industrial para la refinación de la bauxita para producir alúmina (óxido de aluminio). La cal, típicamente en forma de cal apagada (lechada de cal), se utiliza en varios componentes del procesamiento de minerales. Estos incluyen: digestión, caustificación, filtración, producción de medios filtrantes (formación de aluminato tricálcico) y remoción de oxalatos.

Recuperación de oro por cianuración

El cianuro es el lixiviante más comúnmente utilizado para la recuperación de oro en solución, de la cual puede ser recuperado y convertido en el metal oro. Desempeñando un papel clave en el control del proceso de lixiviación por cianuración, la cal aumenta el pH a un nivel operativo efectivo y seguro.

Tratamiento del oro refractario

El mineral de oro refractario generalmente contiene sulfuro de hierro (típicamente pirita, FeS2), que necesita ser oxidado y extraído antes de la cianuración. Todos los diversos métodos de oxidación generan ácido, que requieren niveles significativos de consumo de cal para neutralizar el ácido, la precipitación de impurezas y el control del pH (>10,5) para la cianuración. Podemos maximizar la eficiencia en la utilización de cal para estas aplicaciones.

Eliminación de arsénico

El arsénico es una impureza significativa y peligrosa asociada a muchos minerales de cobre y de oro refractario. A menudo presente en soluciones ácidas, debe extraerse de una forma sólida, estable. La conversión de arsénico soluble en escorodita FeAsO4.2H2O se considera la opción de tratamiento más adecuada. Precisa de los siguientes elementos:

  • Hierro ferroso soluble
  • Un oxidante para oxidar el hierro ferroso a férrico. Esto produce la cooxidación de arsénico a arsenato y la coprecipitación de As con Fe en forma de escorodita.
  • Cal para aumentar el pH de la solución ácida que contiene arsénico. Esto facilita la oxidación de hierro ferroso a férrico y asegura la precipitación y la estabilidad de la escorodita. 

Lixiviación del mineral óxido de cobre y cobalto

El procesamiento hidrometalúrgico de los minerales de óxido de cobre y cobalto implica la disolución del mineral con ácido. La solución ácida resultante requiere varios pasos para precipitar las impurezas de los elementos disueltos en la solución. La cal se usa para los diferentes pasos de precipitación en estos procesos.

Procesamiento hidrometalúrgico de níquel laterítico

El procesamiento hidrometalúrgico de las lateritas niquelíferas (limonitas o saprolitas) requiere condiciones ácidas para disolver el níquel dentro del mineral laterítico. Esta solución ácida se neutraliza en varios pasos usando cal, precipitando las impurezas de los elementos disueltos en la solución y recuperando los valiosos metales base (Ni, Co, Cu) como productos precipitados.

Recuperación de plata a partir de sulfuros de minerales de oro refractario

Durante la oxidación a presión o procesamiento en autoclave de ciertos tipos de minerales, la plata puede migrar al residuo como un coprecipitado en los sulfatos de hierro básicos, impidiendo su recuperación. Puede usarse un proceso de ebullición con cal: a alta temperatura los precipitados que contienen plata reaccionan con cal. Esto produce su conversión a óxidos y/o hidróxidos de hierro y la solubilización de la plata para su recuperación posterior.

Producción de óxido de titanio

La producción de TiO2 a partir de ilmenita FeTiO3 hace uso de ácido sulfúrico. Se requiere de caliza y cal para neutralizar el efluente resultante y eliminar las impurezas de metal disueltas antes de la reutilización o vertido en el medio ambiente.

Producción de torta amarilla de uranio

Se usa ácido sulfúrico para la lixiviación de uranio a partir de ciertos tipos de mineral, a menudo junto con un oxidante como el hierro férrico. Dicha lixiviación se produce in situ, depositado en pilas o en tanques con agitación. Tras la recuperación de uranio a partir de la solución (típicamente mediante extracción con disolventes), la solución de purga ácida residual precisa de neutralización y tratamiento para extraer los metales disueltos. La cal se usa tanto para la neutralización como para la precipitación.

Producción de litio

El litio, en forma de carbonato o hidróxido, se produce a partir de varias fuentes, incluyendo minerales de espodumena, lepidolita y salmueras. Para estos, los principales factores para el consumo de cal son:

  • Extracción de magnesio en diagramas de flujo de recuperación con salmuera
  • Neutralización y eliminación de impurezas en diagramas de flujo de espodumena.
  • Conversión de carbonato de litio en hidróxido de litio monohidratado

Seguridad y aplicaciones de procesos

 

 

 

 

Control de la humedad en productos sólidos minerales (límites de humedad transportables)

Es obligatorio que los productos minerales, tales como el mineral de hierro y otros concentrados de minerales, cumplan con límites de humedad transportable estrictamente regulados que se aplican al transporte a granel. Muy poca humedad provoca problemas de polvo. Demasiada humedad produce la fluidificación del material, con consecuencias posiblemente desastrosas para los buques de carga a granel. La cal, CaO, reacciona con agua libre para formar el hidróxido de calcio, reduciendo así el contenido de humedad de los productos minerales. La cal también se puede utilizar como un método de control de la humedad para los sólidos minerales a granel en condiciones climáticas que dan lugar a humectación y pegajosidad en los minerales, causando problemas durante la manipulación a granel.

Desecación y floculación de partículas minerales suspendidas en espesantes

La cal se puede utilizar como un floculante durante el espesamiento y la sedimentación de partículas minerales, produciendo un aumento de las tasas de sedimentación y una mejor desecación durante la eliminación de residuos.

Confinamiento hidráulico

La cal puede modificar las propiedades hidráulicas de las instalaciones para el confinamiento de soluciones y residuos. Proviacal® DD es un producto a base de cal diseñado específicamente para la modificación hidráulica de diques, presas y depósitos para relaves. www.proviacal.com

Control de olores de los concentrados minerales

El control de olores es importante durante el almacenamiento, transporte y manipulación de los concentrados de minerales de sulfuros de metales base. Los colectores de flotación, como los xantatos, son retenidos en los concentrados minerales. Bajo determinadas circunstancias, estos compuestos orgánicos pueden descomponerse durante el almacenamiento, transporte y manipulación de los concentrados de metales base. Los productos de descomposición incluyen compuestos organosulfurados gaseosos que crean cuantiosos olores. Lo que podría dar motivo a que las autoridades reguladoras restrinjan el transporte de estos concentrados. La utilización de productos de cal en el último paso de separación sólido/líquido de la producción del concentrado puede reducir significativamente los olores asociados a los concentrados minerales.

Prevención de explosiones de polvo de carbón

La caliza molida se usa en la minería subterránea de carbón, para prevenir y suprimir las explosiones de polvo de carbón. Normalmente se rocía sobre las paredes de las minas, donde actúa como un aglutinante de polvo de carbón, evitando que el polvo sea llevado por el aire y contribuya al riesgo de explosión. Además, se pueden almacenar bolsas de caliza en lugares estratégicos de la mina. En caso de explosión, éstas también explotan. El polvo de piedra caliza resultante diluye la concentración del polvo de carbón, reduciendo su impacto explosivo y potencial de combustión.

Refinación y fundición pirometalúrgicas

La cal se utiliza en una variedad de aplicaciones de refinación y fundición de cobre, níquel, aluminio y magnesio. 

 

Cobre y níquel

  • Agente fundente en hornos de cobre para crear escoria. La cal es estable a altas temperaturas y no requiere ningún aporte de energía, a diferencia de la piedra caliza, que sustrae energía que se debe sustituir.
  • Remoción de arsénico a partir del cobre en convertidores y hornos anódicos, y para la precipitación de arsénico proveniente de los flujos de rechazo del tostador para la recuperación de ácido.
  • Reactivo de depuración para el tratamiento de los gases de fundente derivados de las operaciones de roscado de metal base.
  • Simplificación de la filtración del polvo capturado, y ayuda para evitar la formación de lodo en los filtros de mangas que contienen humedad del aire.

Aluminio

REFINAL™ es un agente fundente y de refinación de aluminio especializado, desarrollado en colaboración con MQP Ltd., un proveedor de equipos y de tecnologías innovadoras para la industria del aluminio. http://www.mqpltd.com/

Magnesio

La gama EMGESAL® FLUX consiste en fundentes de metal ligeros de alta calidad adaptados para la refinación del magnesio. Extraen las inclusiones no metálicas, proporcionan protección al magnesio fundido y extinguen los incendios de magnesio. Brochure Emgesal® - EN

Nuestra planta, Rheinkalk, produce una gama de productos anhidros, sintéticos, sin cal, basados en la carnalita (MgCl2-KCl). Estos están disponibles para fundición y refinación de metales ligeros.