BR112019004862B1 - Processo para a recuperação de metal precioso - Google Patents
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Abstract
a presente invenção refere-se a um método para a recuperação de pelo menos um metal precioso a partir de uma solução aquosa contendo o referido metal e, particularmente, a recuperação de prata e prata opcionalmente, um ou mais outros metais preciosos a partir do transbordamento de uma unidade de sedimentação, tal como um espessante, um clarificador ou um tanque.
Description
[0001] A presente invenção refere-se a um método de recuperação de pelo menos um metal precioso a partir de uma solução aquosa contendo o referido metal e, particularmente, a recuperação de prata e prata opcionalmente, um ou mais outros metais preciosos a partir do transbordamento de uma unidade de sedimentação, tal como um espessante, um clarificador ou um tanque.
[0002] Recuperação de material coloidal fino a partir de soluções onde as partículas sólidas são muito pequenas e/ou onde o teor de sólidos é baixo provou ser reduzido, especialmente quando a solução tem um pH muito baixo (< 1,5), como um forte transbordamento do espessante do estágio de lixiviação de ácido forte. O pH muito baixo é obtido por alto teor de ácido, o que também significa que a solução tem alta viscosidade.
[0003] Nestas condições, processos de separação típicos são muito caros ou o tamanho de partícula é muito pequeno para filtragem e/ou precipitação, por exemplo.
[0004] Métodos de filtração diferentes têm sido testados para recuperar o material coloidal fino a partir do transbordamento do espessante do estágio de lixiviação com ácido forte, entretanto sem qualquer sorte. Os filtros não têm sido capazes de remover os finos, ou os elementos de filtro foram totalmente entupidos, ou o próprio filtro não podia manusear o ambiente muito difícil do processo sem desintegração.
[0005] Uma das desvantagens associadas ao mesmo é que substâncias valiosas são perdidas, que leva a rendimentos reduzidos de extração das substâncias desejadas e custos operacionais aumentados.
[0006] Um objetivo da presente invenção é fornecer um método que alivia as desvantagens relativas a processos de recuperação tradicionais. O objetivo da invenção é alcançado por um método, em que é estabelecido na reivindicação independente. Outras modalidades da invenção são apresentadas nas reivindicações dependentes.
[0007] Provou ser desafiador recuperar metais preciosos a partir de um fluxo de uma unidade de sedimentação tal como um espessante, um clarificador ou um tanque, devido ao pequeno tamanho das partículas. A distribuição de tamanhos de partículas das partículas no dito transbordamento é tipicamente P80 menor que 40 μm, preferencialmente P80 menor que 10 μm.
[0008] Aplicações de flutuação que utilizam micro- e/ou nano-bolhas que foram geradas com tecnologias como flotação de gás induzida (IGF), flotação de gás dissolvido (DGF), flotação em coluna e eletroflotação, mostrou ser capaz de remover os sólidos suspensos. Por exemplo, com método de eletroflotação, a eficiência é de cerca de 70%.
[0009] O tamanho de uma nano-bolha é tipicamente sob 1 μm e as microbolhas estão tipicamente entre 1-1000 μm. Na flotação em espuma ordinária, as bolhas estão entre 600 e 500 μm. Com menores bolhas, é possível remover partículas mais finas que escapem da etapa de flotação mineral comum.
[00010] Consequentemente, a presente invenção baseia-se no uso de uma micro-ferramenta e uma flotação de nano-bolhas na recuperação de pelo menos um metal precioso. Nesta aplicação, o tamanho da bolha situa-se entre 0,5 a 250 μm, de preferência de 5 a 200 μm. O presente método é especialmente adequado para a recuperação de prata a partir de um transbordamento de uma unidade de sedimentação, tal como um espessante, purificador ou tanque.
[00011] Uma vantagem da presente invenção é que metais preciosos, tais como prata, pode ser recuperado eficientemente em vez de perder os mesmos diretamente à barragem de resíduos.
[00012] A seguir, a invenção será descrita em maior detalhe por meio de modalidades preferidas com referência ao desenho anexo.
[00013] A figura 1 é um diagrama de blocos de uma modalidade exemplar da invenção, apresentando uma disposição que compreende uma unidade de lixiviação, um clarificador e uma unidade de DGF.
[00014] A presente invenção refere-se a um método de recuperação de pequenas partículas contendo pelo menos um metal precioso a partir de uma solução aquosa contendo o referido metal com uma unidade de flutuação de micro e/ou nano-bolhas.
[00015] Particularmente a presente invenção refere-se à recuperação de prata e opcionalmente um ou mais outros metais preciosos a partir de transbordamento de uma unidade de sedimentação tal como um espessante, purificador ou tanque.
[00016] Uma parte principal de sólidos é separada da solução inicial na etapa de sedimentação. Tipicamente acima de 80%, mais tipicamente acima de 90% dos sólidos é removido na etapa de sedimentação. As pequenas partículas sólidas que não se depositam, seguirão a fase líquida para o transbordamento. As partículas finas no transbordamento contêm uma quantidade significativa de metais preciosos e, portanto, a recuperação de sólidos do transbordamento é viável. As partículas finas se originam das etapas de preparação anteriores, onde o material é primeiramente lixiviado e então precipitado. As partículas finas são principalmente material precipitado.
[00017] A solução aquosa submetida a uma flotação em micro e/ou nano-bolhas compreende partículas pequenas contendo metal precioso em baixa concentração de sólido abaixo de 5000 mg/L, tipicamente abaixo de 1000 mg/L, mais tipicamente, abaixo de 500 mg/L. Distribuição de tamanho de partícula das partículas no dito transbordamento é tipicamente P80 baixo de 40 μm, preferencialmente P80 abaixo de 10 μm.
[00018] Assim, a presente invenção refere-se a um método de recuperação de pelo menos um metal precioso a partir de CCT uma solução aquosa contendo o referido metal, o qual compreende a submissão da dita solução a uma flotação em microbolhas e/ou nano-bolhas. Em uma modalidade, o pH da solução no processo de flotação em microbolha é no máximo 1,5. Em uma modalidade, o pH da solução no micro- e/ou no processo de flotação em nano- bolhas está na faixa de 0,5 a 1,5. Em uma modalidade, o pH da solução é de cerca de 0,5.
[00019] Em uma modalidade, a solução aquosa é um transbordamento de uma unidade de sedimentação.
[00020] Em uma modalidade, a flotação em micro e/ou nano-bolhas é a flotação por gás induzido (IGF). Em uma modalidade, a flotação em nano-bolha é a flotação por gás dissolvido (DGF). Em uma modalidade, a flotação em micro e/ou de nano-bolhas é eletroflotação. Em uma modalidade, a flotação em micro- e/ou nano-bolhas é a flotação em coluna.
[00021] Em uma modalidade, metal precioso é selecionado a partir do grupo que compreende prata, ouro, ruteniumina, rodiumina, paladiumina, osmiumina, iridiumina, platina ou qualquer combinação dos mesmos.
[00022] Em uma modalidade, o metal precioso é prata. Assim, em uma modalidade, a presente invenção refere-se a um método para recuperação de prata e opcionalmente um ou mais outros metais preciosos a partir de uma solução aquosa contendo prata. Em uma modalidade, a solução aquosa contendo prata é o transbordamento de uma unidade de sedimentação, tal como um espessante, purificador ou tanque.
[00023] Após lixiviação, prata é como um precipitado fracamente solúvel na forma de jarosita de prata AgFe3(SO4)2(OH)6 ou outros compostos fracamente solúveis. Uma vez que o precipitado contendo prata pode ser precipitado como material muito fino e devido ao tamanho de partícula fino, não se deposita rápido o suficiente para que seja recuperada uma unidade de sedimentação. Devido ao tamanho de partícula fino, também é difícil a filtragem. A flotação em espuma ordinária não separa suspensões sólidas diluídas com partículas finas a partir da solução, uma vez que o tamanho da bolha é grande demais.
[00024] Em uma modalidade, o teor de zinco da solução aquosa no processo de flotação em micro- e/ou nano- bolhas é de cerca de 60 g/L.
[00025] Em uma modalidade, o tamanho de partícula de P80 partículas na solução de alimentação é de cerca de 40 μm, de preferência sob 10 μm.
[00026] Em uma modalidade, o pH da solução é ajustado com a adição de H2SO4, HCl, HNO3 ou qualquer combinação dos mesmos. Em uma modalidade, o pH é ajustado com a adição de H2SO4 e/ou HCl.
[00027] Em uma modalidade, as micro e/ou as nano-bolhas são geradas com unidade de flotação de gás dissolvido (DGF). Em uma modalidade, as micro- e/ou as nano-bolhas são geradas com unidade de flotação de gás induzido (IGF). Em uma modalidade, as micro- e/ou as nano- bolhas são geradas com uma unidade de eletroflotação. Em uma modalidade, as micro- e/ou as nano-bolhas são geradas com uma unidade de flotação em coluna.
[00028] Em uma modalidade, o gás nas micro- e/ou nano-bolhas é ar. Em uma modalidade, o gás nas nano- bolhas é ar enriquecido com oxigênio. Em uma modalidade, o gás nas nano-bolhas é oxigênio.
[00029] Em uma modalidade, o gás nas micro- e/ou as nano-bolhas é hidrogênio. Em uma modalidade, o gás nas nano-bolhas é uma combinação de oxigênio e hidrogênio.
[00030] Em uma modalidade, o gás nas micro-e/ou as nano-bolhas é nitrogênio.
[00031] Em uma modalidade, o gás nas micro-e/ou as nano-bolhas é hélio.
[00032] Em uma modalidade, o gás nas micro-e/ou as nano-bolhas é argônio.
[00033] Em uma modalidade, o gás nas micro-e/ou as nano-bolhas é xenônio.
[00034] Tipicamente produtos químicos, tais como floculantes e/ou coagulantes, bem como produtos químicos comuns de flutuação mineral, podem ser utilizados na flotação em micro- e/ou nano-bolhas para melhorar a recuperação do pelo menos um metal precioso. Os floculantes e coagulantes são conhecidos na técnica e são fornecidos por Kemira, por exemplo.
[00035] Em uma modalidade, um floculante e um coagulante são usados no micro- e/ou a flotação em nano- bolhas da presente invenção. Em uma modalidade, um floculante sem qualquer coagulante é usado na flotação em micro- e/ou em nano-bolha da presente invenção.
[00036] O presente método é especialmente adequado para a recuperação de prata a partir de soluções industriais, tal como um transbordamento contendo prata de uma unidade de sedimentação tal como um espessante, um clarificador ou um tanque.
[00037] O fato de que um metal precioso pode ser recuperado a partir de uma solução aquosa contendo o referido metal com o presente método é notável. Tipicamente, as partículas contendo metal são tão pequenas que seguirão o fluxo de líquido e, assim, terminam no transbordamento. Além disso, as pequenas partículas, bem como resíduos dos produtos químicos atuais a solução em geral bloqueia os filtros usados no campo.EXEMPLOSExemplo 1
[00038] Um transbordamento de um espessante foi tratado com uma unidade de eletroflotação em escala de laboratório
[00039] Na unidade de teste DAF, a corrente elétrica é conduzida aos eletrodos localizados no fundo da unidade de teste. Corrente elétrica quebra uma pequena parte das moléculas de água nos gases H2 e O2. Bolhas de gás produzidas (tamanho de 10-50 μm.) elevação da superfície e elevação das partículas sólidas à superfície da lama de formação da unidade. A corrente elétrica necessária e a quantidade de gás produzido borbulha na salinidade da água e na quantidade de TSS da solução e têm de ser ajustados no caso do caso.TESTE - DADOS DE PRODUTO E LÍQUIDO DE LAVAGEMTipo de processo/produto- Produto: transbordamento de processo de ácidoforte- Operação: remoção de sólidos/flutuação de ardissolvidoÁgua de processo:- Temperatura: média > 90° C- Teor de Sólidos: min 0, máximo 60000 mg/l Média 3 000 mg/l, último 2 meses ~ 2 000 mg/l - pH: < 1, H2SO4 50-70 g/l- Nível de Cl: > 200 mg/l Distribuição de Tamanhos de partículas: d10 1,95/2,24d50 6,59/20,9 μmd90 37,4/50,4 μm
[00040] Testes de borbulhamento de gás DAF
[00041] A água de ácido forte testada foi tratada com DAF sem e com adição química com vários produtos químicos com diferentes doses. O teste foi conduzido em uma coifa de fumo e um dispositivo de alarme de sulfeto de hidrogênio foi inserido próximo à unidade DAF para ver se qualquer sulfeto de hidrogênio foi liberado durante o teste. A amostra de água clarificada foi tirada a cerca de cinco centímetros abaixo da superfície da água através de uma mangueira de amostra depois que o tempo de flutuação foi reduzido. A turvação foi analisada a partir de todas as amostras e teor sólido das amostras que foram mais claras. Os testes foram conduzidos em dois dias e o conteúdo sólido foi analisado a cada dia a partir de amostras 0: 2,6 e 2,3 g/l, respectivamente.
[00042] Primeiro a lama foi tratada com DAF sem qualquer adição química. O tempo de borbulhamento de gás foi de 5 minutos seguido por 5 minutos de tempo flutuante. Depois que todos os três melhores floculantes foram testados sem qualquer adição de coagulante. O dia seguinte foram testados coagulantes + floculantes juntos. Todos os dezenove testes juntos foram conduzidos alterando-se os produtos químicos e dosagens. Também, alguns testes foram feitos com tempo de borbulhamento de ar diferente e alterando-se a corrente de borbulhamento.
[00043] Nenhuma grande diferença na formação de espuma poderia ser vista em diferentes testes.
[00044] A espessura da espuma foi de cerca de 1-1,5 centímetros e a cor foi acastanhada leve. A cor da água clarificada era verde e alguns sólidos puderam ser vistos flutuando no mesmo após o período de teste. O tempo de borbulhamento de ar foi de cinco minutos na maioria dos testes e o tempo flutuante cinco minutos em todos os testes.
[00045] Os resultados com DAF utilizando diferentes floculantes e combinações de diferentes floculantes e coagulantes são dados abaixo (Tabela 1)
[00046] Os resultados acima mostram claramente que os sólidos podem ser removidos do extravasamento de uma unidade de sedimentação tal como um espessante, purificador ou tanque utilizando o método da presente invenção.
[00047] Será óbvio aos versados na técnica que, conforme a tecnologia avança, o conceito inventivo pode ser implementado de diversas maneiras. A invenção e suas modalidades não estão limitadas aos exemplos descritos acima, mas podem variar dentro do escopo das reivindicações.
Claims (13)
1. Método de recuperação de pelo menos um metal precioso a partir de uma solução aquosa contendo o referido metal, caracterizado por compreender submeter a referida solução aquosa a uma flotação em microbolhas e/ou nano- bolhas, em que o pH da solução aquosa é no máximo 1,5 e pelo menos uma parte das bolhas de flotação tem um tamanho inferior a 100 μm.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a solução aquosa é um transbordamento (overflow) de uma unidade de sedimentação tal como um espessante, um clarificador ou um tanque.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o teor de zinco da solução aquosa é acima de 60 g/l.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tamanho de partícula P80 das partículas na solução de alimentação é abaixo de 40 μm.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o metal precioso é selecionado a partir do grupo que compreende prata, ouro, rutênio, ródio, paládio, ósmio, irídio, platina ou qualquer combinação destes.
6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o metal precioso é prata.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pH está na faixa de 0,51,5.
8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pH é ajustado com a adição de H2SO4, HCl, HNO3 ou qualquer combinação destes.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o pH é ajustado com a adição de H2SO4 e/ou HCl.
10. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a unidade de flotação em micro- e/ou nano-bolha é uma unidade de flotação de gásinduzido (IGF).
11. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a unidade de flotação em mircro- e/ou nano-bolha é uma unidade de flotação de gás dissolvido (DGF).
12. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de flotação de micro- e/ou nano-bolha é uma unidade de eletroflotação.
13. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de flotação de micro- e/ou nano-bolha é uma unidade de flotação de coluna.
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