hidrometalurgia Aplicações específicas de lixiviação • Lixiviação de metais • Lixiviação de minérios na forma de óxidos • Lixiviação de minérios na forma de sulfetos 17/9/2015 hidrometalurgia Lixiviação de Metais Exemplos: Au e Ag http://ecycle.com.br/component/content/article/37-tecnologia-a-favor/1539-pesquisadores-descobrem-novo-metodo-de-extracao-de-ouro.html mine-engineer.com/mining/.../cyanide_leach.htm Chart of the top 10 gold producing countries Ranking Country 2012 Output (Tons) % World Production 1 China 403 14.9% 2 Australia 250 9.3% 3 USA (Nevada) 230 8.5% 4 Russia 205 7.6% 5 South Africa 170 6.3% 6 Peru 165 6.1% 7 Canada 102 3.8% 8 Indonesia 95 3.5% 9 Uzbekistan 90 3.3% 10 Ghana 89 3.3% Rest of the world 901 33.3% World gold production 2700 hidrometalurgia Lixiviação de Metais - hidrometalurgia Exemplo de lixiviação de metais: hidrometalurgia do Au e da Ag Relembrando Schematic representation of the dissolution of gold in cyanide solution (Habashi) Reações 2 AuS 4NaCNaq O2 g 2H2Ol 2NaAuCN 2a q 2NaOHaq H2O2l 2 AuS 4NaCNaq H2O2l 2NaAuCN 2a q 2NaOHaq (Habashi) Lixiviação de Metais - hidrometalurgia Reatores utilizados na lixiviação do ouro – tanques Pachuca hidrometalurgia Lixiviação de Metais - hidrometalurgia Gold and silver recovery by cyanidation (Habashi) hidrometalurgia Lixiviação de Metais - hidrometalurgia hidrometalurgia Lixiviação do ouro e da prata 2 AuS 4NaCNaq O2 g 2H2Ol 2NaAuCN 2a q 2NaOHaq H2O2l Efeito da concentração de cianeto na lixiviação do Au e da Ag - Habashi Lixiviação do ouro e da prata Lixiviação de Metais - hidrometalurgia 2 AgS 4NaCNaq O2 g 2H2Ol 2NaAgCN 2a q 2NaOHaq H2O2l Efeito da pressão de oxigênio e concentração de NaCN na velocidade de dissolução da Ag. Lixiviação do ouro e da prata Lixiviação de Metais - hidrometalurgia 2 AuS 4NaCNaq O2 g 2H2Ol 2NaAuCN 2a q 2NaOHaq H2O2l Efeito da temperatura na velocidade de dissolução do Au em solução de KCN a 0,25% Lixiviação do ouro e da prata Lixiviação de Metais - hidrometalurgia Exercício Em um tanque, com agitação mecânica, foram colocados 1 tonelada de minério de ouro e 3 toneladas de solução de cianeto de sódio 0,010% em massa. Depois de um tempo suficiente para atingir o equilíbrio, responda. a) Tem reagente em excesso? Quanto? 51,26 g de NaCN b) Qual a massa do sal de ouro produzida? 690,36 g do sal c) Qual a massa de rejeito sólido (base seca)? (suponha que somente o ouro do minério foi lixiviado. 999,5 kg de rejeito Dados: Minério de ouro: 500 gramas de Au por tonelada de minério. O minério consiste de ouro e quartzo. Au = 197 2 AuS 4NaCNaq O2 g 2H2Ol 2NaAuCN 2a q 2NaOHaq H2O2l 2 AuS 4NaCNaq H2O2l 2NaAuCN 2a q 2NaOHaq 4 AuS 8NaCNaq O2( g ) 2H2Ol 4NaAuCN 2a q 4NaOHaq hidrometalurgia Lixiviação de Minérios na forma de Óxidos 24/9/2015 Lixiviação de Minérios na forma de Óxidos hidrometalurgia • Óxidos simples: (CuO – tenorita; Al2O3 – bauxita; 2 grupos de óxidos UO2 – uranita; ZnO – zincita) • Óxidos mixtos ou complexos: (Cr2O3.FeO – cromita; TiO2.FeO – ilmenita; WO3.FeO – volframita) • Sem agentes oxidantes (CuO, SnO2, Al2O3, Al(OH)3) 3 maneiras de se fazer a lixiviação • Com agentes oxidantes (U3O8, UO2, FeO.WO3, CaO.WO3) • Com agentes redutores (MnO2) Lixiviação de Minérios na forma de Óxidos Sem agentes oxidantes Lixiviação da bauxita Bauxita Fonte: CETEM Bauxita Fonte: CETEM Bauxita - mineralogia 129 g/L NaOH Condições de lixiviação de bauxitas Fonte: CETEM Lixiviação de Minérios na forma de Óxidos Lixiviação da bauxita Table 3-4. Composition of typical bauxite (Habash) hidrometalurgia t = 5 horas P = 4-8 atm T = 100-250°C Processo Bayer Al2O3(s) + 2NaOH(aq.) 2NaAlO2(aq.) + H2O(l) hidrometalurgia Um dos processos hidrometalúrgicos mais importante Fonte: CETEM Lixiviação de Minérios na forma de Óxidos hidrometalurgia Lixiviação da bauxita Composições típicas de uma bauxita, da lama vermelha e da aluminas calcinada Lixiviação de Minérios na forma de Óxidos Com agentes oxidantes Lixiviação da schelita ou da wolframita - CaO.WO3 ou FeO.WO3 hidrometalurgia hidrometalurgia Aplicações a) Produtos de tungstênio • 10% do consumo do elemento • WO3 – amarelo limão – pigmento para cerâmicas • CaWO4 e MgWO4 – pó brando do revestimento interno dos bulbos de lâmpadas fluorescentes • Bronzes (Cu+Sn+outros) de tungstênio usados na fabricação de tintas • Na2WO4 e K2WO4 – indústrias do couro • Na2WO4 e K2WO4 – precipitação de proteínas sanguíneas (técnica de Folin-Wu • Na2WO4 e K2WO4 – dosagem gravimétrica do cálcio - (CaWO4) hidrometalurgia Aplicações Tungstênio metálico • Lâmpadas incandescentes • Ponta da caneta esferográfica Ligas de tungstênio • W-Re • catalisadores Ni-W - refinarias • Termopares • Aços especiais - ferramentas Cerâmicas • WC Tungstênio hidrometalurgia Tungstênio hidrometalurgia Tungstênio hidrometalurgia hidrometalurgia Lixiviação de Minérios na forma de Óxidos Lixiviação da scheelita CaWO4(s) + 2HCl(aq) H2WO4(s) + CaCl2(aq) Agente oxidante H2WO4(s) + 2NH4OH(aq) (NH4)2WO4(aq) + 2H2O(l) APT 5(NH4)2O.12WO3.11H2O Lixiviação de Minérios na forma de Óxidos hidrometalurgia Lixiviação da bauxita Exercício Calcular as quantidades, em massa, de solução de hidróxido de sódio e bauxita necessárias para produção de 20 toneladas diária de aluminato de sódio. Dados: Teor de óxido de alumínio na bauxita = 60% Concentração da solução de hidróxido de sódio = 17% Massa específica da solução de hidróxido de sódio 1,19 g/cm3 Rendimento na lixiviação = 100% Concentração da solução de aluminato de sódio = 20% Lixiviação de Minérios na forma de Óxidos Lixiviação da bauxita hidrometalurgia F I M
Download
