BR112019018299B1

BR112019018299B1 - Processo e planta para calcinação de concentrado de metal

Info

Publication number: BR112019018299B1
Application number: BR112019018299-3A
Authority: BR
Inventors: Jochen Güntner; Alexandros Charitos; Ing.Jörg Hammerschmidt
Original assignee: Outotec (Finland) Oy
Priority date: 2017-03-07
Filing date: 2017-06-02
Publication date: 2022-07-26
Also published as: EP3592873B1; EP3592872A1; ZA201906113B; EA201991914A1; EA038634B1; KR102282267B1; FI3592873T3; CN110431244A; MX2019010411A; EA201991926A1; KR20190119091A; PE20191420A1; US11649523B2; WO2018162043A1; SA519410043B1; CA3055235A1; CA3055226A1; SA519410042B1; EP3592873A1; MX2019010410A

Abstract

A invenção descreve um processo para calcinação de concentrado de metal. Partículas de concentrado são alimentadas a um calcinador, onde são tratadas termicamente a uma temperatura na faixa de 500 e 1.200°C em um leito fluidizado para formar uma calcina. Pelo menos partes da calcina são retiradas do calcinador juntamente com uma corrente de gás como uma fração sólida. Partículas de concentrado com um diâmetro pelo menos 50% menor que o diâmetro médio das partículas de concentrado são separadas como partículas pequenas e/ou que partículas da fração gás-sólido são separadas em pelo menos uma etapa como partículas pequenas de calcina e/ou que as partículas são obtidas em outra etapa hidrometalúrgica como outras partículas. As partículas pequenas e/ou pelo menos parte das partículas pequenas de calcina e/ou pelo menos partes das outras partículas são micronizadas, pelo que pelo menos 80% dos grânulos apresentam um diâmetro de pelo menos 80% do diâmetro médio das partículas de concentrado. As microesferas são alimentadas ao calcinador.

Description

[0001] A invenção se refere a um processo e um aparelho correspondente para calcinação de concentrado de sulfeto de metal, em que as partículas de concentrado são alimentadas a um calcinador onde são tratadas termicamente a temperaturas entre 500 e 1.200°C em um leito fluidizado para formar uma calcina, e em que pelo menos partes da calcina são retiradas do calcinador juntamente com uma corrente de gás como uma fração sólida.

[0002] Os processos típicos de calcinação lidam com a calcinação de ouro, pirita, zinco, cobre, cobalto, níquel e PGMs. Os processos de calcinação podem ser realizados usando alimentação seca e alimentação de lama. No caso de alimentação de lama, a lama é alimentada de um tanque de lama a um recipiente de distribuição de lama. Dentro do recipiente de distribuição de lama, a água é adicionada para controlar a temperatura do calcinador. Alternativamente, a lama alimentada que entra no calcinador é desidratada. Os tipos típicos de reator para um calcinador são o reator de leito fluidizado, o forno rotativo ou o forno de múltiplas fornalhas.

[0003] No caso de um reator de leito fluidizado, os gases e pelo menos partículas pequenas do concentrado calcinado (calcina) são retirados por cima do calcinador e alimentados em pelo menos um dispositivo de separação para separar partículas sólidas. O pelo menos um dispositivo separador de gás-sólido pode ser concebido como refrigerador evaporativo e/ou caldeira de calor residual (combinado denominado refrigerador), ciclone (s) ligado (s) em paralelo ou em série. Além disso, prevê-se um precipitador eletrostático (ESP) a jusante do dispositivo de separação, e é por isso que um resfriamento da mistura gás-sólido é particularmente importante. O uso de uma caldeira de calor residual tem a vantagem adicional de produzir vapor saturado/superaquecido para uso interno ou para produção de eletricidade.

[0004] As correntes de calcina combinadas retirados diretamente do leito fluidizado, do refrigerador, dos ciclones e/ou do precipitador eletrostático entram eventualmente na etapa de lixiviação. Alternativamente, por exemplo, no caso do cobre, as partículas de calcina podem ser direcionadas para uma operação de unidade de fundição ou de forno elétrico.

[0005] A tendência geral dos concentrados de sulfeto para se tornarem mais finos afeta significativamente a operação dos calcinadores atualmente. Justifica-se com base nos graus de declínio do minério em todo o mundo, o que permite a produção de concentrado no rendimento desejado de metal, com tamanho de partícula inferior. Problemas típicos encontrados durante a calcinação são os seguintes. Durante a operação dos calcinadores de leito fluidizado borbulhante (típico de zinco, pirita, cobre, níquel, cobalto e metais PGM), ocorre a oxidação de partículas pequenas de concentrado na parte superior do calcinador, levando ao problema de uma diferença significativa de temperatura entre o fundo do calcinador (leito do calcinador) e sua parte superior (borda livre). Como resultado, a capacidade do forno calcinador é limitada, pois a temperatura na borda livre pode exceder 1.000°C e atingir uma faixa acima das especificações refratárias. Além disso, a quantidade de partículas pequenas de calcina retiradas da parte superior do calcinador aumenta, o que, como explicado abaixo, é pior em termos de composição de sulfeto e sulfato de enxofre em comparação com as partículas de calcina removidas do fundo do reator (via saída do subfluxo ou transbordamento). No caso de Leitos Fluidizados Circulantes, partículas pequenas de concentrado (calcina) não podem ser separadas seletivamente pelo ciclone reciclado e isso leva a uma composição química não ótima, expressa como aumento do teor de carbono orgânico na calcina, e outros problemas na etapa de lixiviação a jusante.

[0006] A diferença de temperatura explicada acima também leva a um agravamento das partículas não retiradas na parte superior do calcinador, isto é, as que são removidas do excesso do calcinador e do subfluxo saem. Isto pode ser entendido, uma vez que a diferença de temperatura entre a parte superior e a parte inferior do calcinador pode levar a uma temperatura inferior à especificada na região inferior do calcinador, levando assim a um aumento do teor de enxofre no sulfeto.

[0007] A problemática mencionada acima é diretamente refletida na etapa de lixiviação. No caso da calcinação com sulfeto de zinco, o enxofre se apresenta como sulfato (particularmente associado a partículas pequenas de calcina, isto é, aquelas retiradas como uma fração gás-sólido da parte superior do calcinador e reportando ao refrigerador, ciclone (s) e precipitador eletrostático) leva a um maior fluxo de sangramento do circuito eletrolítico que precisa ser neutralizado e isso está associado aos custos. Além disso, a formação de ferrita de zinco, que está associada à temperatura e, portanto, ao controle insuficiente da temperatura, leva a maiores exigências de energia no circuito de lixiviação. Pior ainda, o sulfeto de zinco não convertido resulta em redução da recuperação de zinco.

[0008] Nesta etapa de lixiviação, no caso de concentrados de ouro duplo refratário, o carbono orgânico contido levará a problemas com relação à recuperação de ouro através de um fenômeno denominado "pregg robing". É bem conhecido que os complexos de ouro-cianeto dissolvidos são absorvidos pelo carbono orgânico, levando assim à perda de ouro. O mecanismo acima é semelhante, como é o caso do carvão ativado, no entanto, o carvão ativado pode ser retido através dos respectivos crivos.

[0009] Tipicamente entre 10 e 100% em peso da carga total do calcinador são retirados pela parte superior do calcinador de leito fluidizado. No entanto, a composição das partículas retiradas do leito difere significativamente das partículas removidas da parte superior do calcinador. Os principais aspectos são o teor de enxofre e sulfato de enxofre. As partículas retiradas do leito (perto do fundo através de um transbordamento ou uma saída subfluxo mostram um teor de enxofre de sulfeto abaixo de 0,1% em peso e/ou um teor de enxofre do sulfato abaixo de 0,5% em peso, enquanto as partículas da parte superior do calcinador apresentam um teor de enxofre de sulfeto de 0,3 - 8% em peso e/ou um teor de enxofre de sulfato de até 40% em peso. Isto se deve ao fato das partículas do leito fluidizado terem um tempo de permanência mais elevado, pelo que o enxofre de sulfeto e/ou o carbono podem ser oxidados no calcinador e as temperaturas de calcinação no calcinador não permitem a sulfatação de vários componentes, por exemplo, ferro, e é por isso que sua quantidade de sulfato de enxofre é minimizada. É um estado da técnica reciclar partículas do dispositivo de separação gás-sólido para aumentar o tempo de permanência e, portanto, assegurar uma maior taxa de calcinação, assim como um teor de enxofre mais baixo no carbono e/ou sulfeto e/ou sulfato.

[0010] No entanto, uma fração de partículas com diâmetros muito baixos, especialmente abaixo de 15 μm, é tão pequena que elas não são separadas seletivamente no dispositivo de separação e repassadas para o reator, mas são retiradas juntas com uma corrente de gás nas últimas etapas do processo. Além disso, a reciclagem da maneira acima mencionada também não tocaria nas questões de diferença de temperatura entre a parte superior e inferior do calcinador nem na questão da formação de ferrita.

[0011] Resumindo, as partículas particularmente finas serão levantadas para a parte superior e são retiradas de lá muito rapidamente, para etapas onde a sulfatação indesejada é promovida, o que implica que a conversão de calcinação, bem como o menor teor de sulfeto e/ou sulfato e/ou carbono é ligado ao tamanho das partículas. A ligação ao teor de sulfato de enxofre e tamanho de partícula pode ser entendida, pelo que a sulfatação ocorre em grande parte, ao mesmo tempo em que resfria o fluxo de gás/sólido no interior do refrigerador (refrigerador evaporativo ou caldeira de calor residual). Para partículas com um diâmetro muito baixo em comparação com o diâmetro médio, a reciclagem também mostraria efeitos muito baixos em relação à conversão. Além disso, as partículas pequenas levantadas para a parte superior da calcinação causariam a liberação de calor local, como resultado de sua oxidação neste ponto, levando a uma diferença de temperatura muito alta entre a parte superior e inferior do calcinador, o que reduz a capacidade de calcinação, o tempo de vida refratário, bem como formação de ferrita.

[0012] Portanto, o raciocínio subjacente a presente invenção é encontrar uma possibilidade para calcinação sem encontrar problemas na mesma e etapas posteriores do processo, como a lixiviação, causada por diferenças de temperatura no calcinador, calcinação incompleta, formação de ferrita e sulfatação a jusante levando a uma calcina contendo alto teor de sulfeto e/ou sulfato e/ou carbono.

[0013] Este objetivo é obtido por um processo com as características da reivindicação 1.

[0014] Em detalhes, a invenção propõe uma separação das partículas de concentrado antes de alimentá- las ao calcinador, onde são tratadas de forma semelhante em temperaturas entre 500 e 1.200°C em um leito fluidizado de calcina. Partículas de concentrado com um diâmetro pelo menos 50% menor que o diâmetro médio das partículas de concentrado são separadas como partículas pequenas. Partículas pequenas podem ser usadas diretamente após a separação, ou podem ser armazenadas temporariamente em um reservatório ou represa como rejeitos. Tais "rejeitos" podem ser usados através de algum processamento adicional como também proposto no presente documento.

[0015] Adicional ou alternativamente, partículas retiradas do calcinador juntamente com uma corrente de gás como uma fração gás-sólido são separadas em pelo menos uma etapa como partículas pequenas de calcina. Em seguida, as partículas pequenas separadas do concentrado e/ou as partículas pequenas de calcina da fração gás-sólido são peletizadas misturando-as, opcionalmente com o uso de um hidratante líquido/aglutinante. Pelo menos 80% em peso dos grânulos apresentam um diâmetro de pelo menos 80% do diâmetro médio das partículas de concentrado.

[0016] De um modo preferido, 80% em peso das pelotas teriam um tamanho de partícula inferior a 3 mm para uma boa fluidização no calcinador. Ainda mais preferencialmente, 40-80% das pelotas devem ser inferiores a 0,5 mm para melhorar a circulação se for utilizado um calcinador de leito fluidizado circulante. Desse modo, um tempo de residência muito homogêneo é alcançado. Como resultado, tempos de residência maiores/adequados para as pelotas e, portanto, a minimização de enxofre no sulfeto e/ou sulfato e/ou carbono é alcançada. Adicionalmente, o sulfato de enxofre é minimizado também no fato de ocorrer menos sulfatação como resultado de menos partículas serem arrastadas para o refrigerador, cujas temperaturas mais baixas em combinação com a concentração de dióxido de enxofre/trióxido permitem a sulfatação adicional de vários componentes, por exemplo, ferro, que não são favorecidos dentro do calcinador. Além disso, a redução do fluxo de partículas pequenas de concentrado sendo arrastadas para a parte superior do calcinador, por causa da peletização, leva a uma redução significativa da diferença de temperatura entre a parte superior e inferior do calcinador e assim permite manter a capacidade projetada, prolongando a vida refratária, tempo e minimizando a formação de ferrita, enquanto permitindo a quase completa oxidação/queima do enxofre contido e/ou carbono.

[0017] Em resumo, as partículas de concentrado são alimentadas a um calcinador, onde são tratadas termicamente a temperaturas entre 500 e 1.200°C, preferivelmente 600 a 950°C em leito fluidizado para formar uma calcina. Pelo menos partes da calcina são retiradas do calcinador juntamente com uma corrente de gás como uma fração sólida. Partículas de concentrado com um diâmetro de pelo menos 50%, preferencialmente 75% menor que o diâmetro médio das partículas de concentrado são separadas como partículas pequenas, que podem ser utilizadas diretamente ou armazenadas como rejeitos, e/ou partículas da fração gás-sólido são separadas em pelo menos uma etapa como partículas pequenas de calcina. Além disso, ou alternativamente, é possível usar partículas de outro processo hidrometalúrgico como outras partículas que podem ser utilizadas diretamente ou armazenadas como rejeitos e que podem ser usadas em combinação com outras partículas. As partículas pequenas e/ou as partículas pequenas de calcina e/ou as outras partículas, potencialmente em combinação com outras partículas são peletizadas, opcionalmente misturadas com um aglutinante líquido para formar pelotas, pelo que pelo menos 80% em peso das pelotas apresentam diâmetro de pelo menos 80% do diâmetro médio das partículas de concentrado, enquanto que 80% em peso das partículas possuem preferencialmente um tamanho de partícula inferior a 3 mm para uma boa fluidização e ainda mais preferencialmente 40-80% possuem um tamanho de partícula inferior a 0,5 mm para uma boa recirculação no leito fluidizado circulante, e as pelotas são alimentadas ao calcinador.

[0018] Deve-se dizer que as outras partículas resultantes de um processo hidrometalúrgico podem ser co- peletizadas com outras partículas, que podem ser diferentes das partículas pequenas ou partículas pequenas de calcina. Por exemplo, um produtor de zinco pode usar o fluxo total de concentrado como partículas adicionais.

[0019] De preferência, as partículas pequenas de calcina são separadas em uma caldeira de calor residual e/ou em um refrigerador evaporativo, e/ou em um ciclone, um precipitador eletrostático para separar as partículas pequenas de calcina de uma forma estável e fiável. De preferência, o concentrado de metal contém pelo menos 45% em peso de zinco, pelo menos 60% em peso de pirita, pelo menos 2 g/t de ouro, pelo menos 15% em peso de cobre, pelo menos 40% em peso de níquel, pelo menos 1% em peso de cobalto ou pelo menos 100 g/t de PGM (Metais do grupo platina contendo rutênio, ródio, paládio, ósmio, irídio e platina) para assegurar um rendimento elevado de metal.

[0020] É ainda mais preferível que o concentrado de metal contenha pelo menos 45% em peso de zinco, pelo que o diâmetro médio das partículas de concentrado está entre 5 e 40 μm, que o concentrado de metal contém pelo menos 60% em peso de pirita, pelo que o diâmetro médio das partículas de concentrado é entre 5 e 90 μm, que o concentrado de metal contém pelo menos 2 g/t de ouro, pelo que o diâmetro médio das partículas de concentrado é entre 5 e 100 μm, que o concentrado de metal contém pelo menos 15% em peso de cobre, pelo qual o diâmetro médio das partículas de concentrado está entre 10 e 50 μm ou que o concentrado de metal contém pelo menos 40% em peso de níquel, pelo que o diâmetro médio das partículas de concentrado é entre 5 e 40 μm, pelo menos 1% em peso de cobalto, em que o diâmetro médio das partículas de concentrado é entre 5 e 40 μm ou que o concentrado de metal contém pelo menos 100 g/t de PGMS, pelo que o diâmetro médio das partículas de concentrado está entre 20 - 100 μm. Os valores fornecidos são típicos para o respectivo metal.

[0021] Em uma forma de realização da invenção, de preferência direcionada para um concentrado contendo ouro, as partículas de concentrado são alimentadas ao calcinador de uma lama, o que simplifica o manuseamento das partículas. De preferência, a água contendo a lama está entre 20 e 70% em peso.

[0022] É preferido que as partículas pequenas e/ou pelo menos parte das partículas pequenas de calcina e/ou outras partículas sejam peletizadas, de tal modo que pelo menos 70% em peso sejam maiores que 500 μm. Partículas com esse tamanho podem ser manuseadas com mais facilidade. No leito fluidizado, partículas com um diâmetro de 500 μm se decompõem em partículas com diâmetro médio.

[0023] Pelo contrário, também é preferível peletizar as partículas pequenas e/ou pelo menos parte das partículas pequenas de calcina e/ou outras partículas até um tamanho de pelota de no máximo 90 μm, de preferência um tamanho de pelota entre o limite inferior do diâmetro médio das partículas (ergo zinco: 5 a 90 μm, pirita 5 a 90 μm, cobre 10 a 90 μm, níquel: 5 a 90 μm, cobalto: zinco: 5 a 90 μm e PGMs: 20 a 90 μm) para formar um leito fluidizado com tamanhos de partículas muito homogêneos.

[0024] Ainda mais preferencialmente, a quantidade de carbono orgânico e/ou a quantidade de enxofre sulfídrico contido nos compostos (incluindo também o enxofre elementar), no que diz respeito às partículas de concentrado, está entre 0,5 e 60, preferivelmente 30 a 50% em peso. Para o teor de carbono nesta faixa, a invenção é especialmente importante no caso de calcinação de concentrados de ouro devido ao fenômeno da ocorrência de "pregg-robing" durante a etapa de lixiviação, como explicado acima. Além disso, para sulfeto de enxofre dentro da gama acima mencionada, a invenção é de particular importância em relação às aplicações à jusante em termos de redução do valor de aquecimento contido (no caso de fundição) ou para permitir recuperações de metal elevadas e operação econômica (no caso de lixiviação) sem encontrar os problemas acima identificados em relação ao sulfeto e sulfato de enxofre.

[0025] Além disso, a quantidade de carbono orgânico e/ou a quantidade de enxofre contida nos compostos (incluindo também enxofre elementar) nas partículas pequenas é preferivelmente superior a 20% em peso, preferivelmente 30% em peso superior à média do teor de enxofre contido nos compostos (incluindo também enxofre elementar) em todas as partículas de concentrado. Para estas partículas, apenas um processo de acordo com a presente invenção permite um estágio de processo posterior sem os problemas discutidos ligados a um alto teor de carbono e/ou enxofre.

[0026] Fora isso, a invenção também é particularmente importante para uma quantidade de carbono orgânico e/ou uma quantidade de sulfeto de enxofre e/ou sulfato de enxofre, contida em compostos (incluindo também enxofre elementar), em partículas pequenas de calcina que são mais de 15% em peso superiores ao teor médio de enxofre e/ou enxofre do sulfato e/ou teor de carbono e/ou arsênio de todas as partículas de calcina.

[0027] Em outra forma de realização preferida da invenção, as partículas pequenas de calcina contêm, pelo menos, 2% em peso, de um modo preferido, 5% em peso de enxofre, sendo particularmente importantes na fase posterior de lixiviação.

[0028] Além disso, as outras partículas obtidas em outra etapa hidrometalúrgica apresentam um teor de enxofre de pelo menos 0,5% em peso, de preferência pelo menos 5% em peso. Além disso, é preferido um teor de enxofre máximo de 60% em peso. Desse modo, um despejo dos resíduos contendo enxofre, muitas vezes também carregado com metais pesados, tais como, por exemplo, chumbo ou metais de alto valor, como prata ou ouro são evitados. Além disso, o teor de enxofre é uma fonte de energia adicional no calcinador e os metais contidos podem ser recuperados das referidas partículas.

[0029] Processos hidrometalúrgicos típicos são divididos em três áreas gerais, nomeadamente lixiviação, concentração e purificação da solução e recuperação de compostos metálicos ou metal. Em detalhes, a lixiviação compreende lixiviação in-situ, lixiviação em pilha, lixiviação em cuba, lixiviação em tanque e lixiviação em autoclave. A concentração da solução é principalmente direcionada para a extração do solvente, enquanto a purificação é direcionada principalmente para a precipitação de impurezas e a recuperação do metal é direcionada à eletrólise e precipitação. Assim, as outras partículas mencionadas acima podem ser produzidas de várias aplicações, incluindo o processo de lixiviação direta (DL), processo de Jarosita pura (PJ), o processo de Albion, oxidação por pressão (POX) ou oxidação biológica (BIOX), antes ou após a lixiviação de cianeto, no caso do ouro. Os processos acima visam reagir ao concentrado de tal maneira que o processamento piro-metalúrgico através de calcinação e aplicação em plantas de ácido não é necessário. No entanto, eles produzem um resíduo hidrometalúrgico, como discutido acima, que deve ser tratado.

[0030] Dependendo do teor de enxofre das partículas produzidas dos processos hidrometalúrgicos acima, pode ser escolhido processá-las como proposto no presente documento, isoladamente ou em combinação com partículas pequenas, partículas pequenas de calcina ou outras partículas. Um exemplo para partículas adicionais pode ser partículas de alimentação de concentrado ou partículas de calcina ou partículas inertes como areia. Especialmente, para um teor de enxofre de outras partículas, resultante do processamento hidrometalúrgico superior a 10%, é preferível combinar o seu tratamento com partículas pequenas (isto é, partículas pequenas de concentrado) e/ou partículas pequenas de calcina e/ou outras partículas. Isto resulta em uma distribuição mais homogênea do enxofre contido e, deste modo, são evitados fenômenos, tais como, a sublimação/evaporação de enxofre e a combustão não controlada no calcinador de leito fluidizado.

[0031] Outra forma de realização preferida da invenção fixa o tempo de permanência médio para um calcinador de leito fluidizado circulante em um valor entre 1 segundo e 10 horas, ainda mais preferencialmente entre 10 minutos e 1 hora. Este tempo médio de residência permite uma conversão completa da calcinação em um processo de acordo com a invenção. Tempos de residência médios acima de 1 h são tipicamente alcançados quando se usa um leito de borbulhamento como calcinador ao custo de alta pegada do reator, enquanto aqueles abaixo de 1 min. são alcançados quando usando um reator tipo flash operando no regime de transporte pneumático. De preferência, o ar secundário é injetado no calcinador que é aquecido a uma temperatura de pelo menos 200°C. Desse modo, uma melhor mistura do gás de fluidização e do ar secundário e, portanto, também uma reação mais homogênea é alcançada.

[0032] Ainda mais preferido é o caso em que pelo menos partes da calcina são resfriadas em um refrigerador de leito fluidizado, pelo que é mais eficiente que o ar utilizado como meio de resfriamento seja utilizado, pelo menos parcialmente, como ar secundário e/ou ar fluidizado no calcinador. Adicional ou alternativamente, as partículas pequenas de concentrado separadas podem existir na forma de rejeitos. Como discutido, os rejeitos são definidos no presente documento como partículas pequenas (isto é, partículas pequenas de concentrado) que são armazenadas em um dispositivo de armazenamento como um reservatório/represa ou outra área de armazenamento, tendo resultado da separação anterior de todas as partículas de concentrado sem tratamento adicional. Além disso, a definição de rejeitos é estendida no presente documento para incluir outras partículas, resultantes da operação anterior de um processo hidrometalúrgico, que são armazenados em um dispositivo de armazenamento como um reservatório ou represa, sem tratamento adicional. Os rejeitos estarão normalmente disponíveis como lama/pasta bombeável ou como lama não bombeável, dependendo do grau de secagem dentro do dispositivo de armazenamento. Caso os rejeitos sejam armazenados na forma de uma lama/pasta bombeável, então eles são bombeados para processamento adicional como proposto no presente documento, antes da etapa de peletização.

[0033] No caso em que os resíduos (resultantes de concentrado de sulfeto ou um processo hidrometalúrgico) serem secos, pelo menos parcialmente, por exemplo, como resultado da evaporação natural, e não estão disponíveis como lama/pasta bombeável, mas como lama sem bombeamento e não bombeável (por exemplo, como um bolo de filtro).

[0034] Deste modo, existem as seguintes opções: em primeiro lugar, os rejeitos semissecos podem ser repicados para uma lama/pasta bombeável utilizando, por exemplo, um repolpador de tambor rotativo, um misturador de alto cisalhamento ou outro equipamento de repolpação. Subsequentemente, são bombeados para processamento adicional como proposto no presente documento, antes da etapa de peletização.

[0035] Alternativamente, os rejeitos semissecos podem ser ainda mais desidratados/secos com o uso de qualquer tipo de tecnologia de secagem, que poderia ser distribuição dos rejeitos sobre uma almofada de secagem e utilização da luz solar como fonte de calor ou usando um espaço fechado, em que o ar aquecido e potencialmente pré- seco é soprado. Tal abordagem também facilita o transporte de material diretamente para a etapa de peletização subsequente, que pode então ocorrer através de um sistema de transporte convencional.

[0036] Além disso, é preferível que as partículas pequenas separadas (incluindo aquelas disponíveis como rejeitos em uma forma de lama/pasta bombeável) ou outras partículas (incluindo aquelas disponíveis como rejeitos em uma forma de lama/pasta bombeável) sejam desidratadas até o teor de água de menos de 20% em peso. Esta etapa de desidratação pode ser realizada com o uso de um filtro prensa ou qualquer outro equipamento de remoção de água, incluindo secadores. O filtro prensa típico para este uso pode ser o filtro Outotec Larox®. O objetivo desta etapa para as partículas pequenas ou outras partículas, se disponível como uma suspensão, é reduzir o seu teor de água, que está na gama de 20 e 70% em peso, para um nível adequado à etapa de aumento do tamanho a jusante (etapa de peletização), isto é tipicamente abaixo de 20% em peso e mais preferencialmente abaixo de 15% em peso. Deste modo, as partículas pequenas e/ou outras partículas podem ser peletizadas, também sem misturar partículas pequenas de calcina, enquanto as pelotas formadas durante a etapa de peletização subsequente são estáveis. No caso de uma prensa de filtro, o filtrado produzido pode ser usado como um hidratante/aglutinante na etapa de peletização separada. Além disso, esta água pode ser utilizada como água de processamento, por exemplo, no evaporador (se aplicável) ou outros consumidores. Uma alternativa a um filtro prensa poderia ser a utilização de um material de centrífuga ou espessante, em combinação com o uso de floculantes e aditivos químicos.

[0037] Outra alternativa para desidratar partículas pequenas (isto é, partículas pequenas de concentrado e/ou outras partículas) ou outras partículas para atingir um valor de umidade abaixo de 20% em peso, preferivelmente abaixo de 15% em peso, é utilizar um secador. Um gás de combustão pode ser usado como fonte de calor, enquanto a transferência de calor pode ocorrer por contato direto com gás de combustão ou indiretamente através de uma superfície de troca de calor. O gás aquecido também pode vir de um refrigerador de calcina ou de qualquer outro dispositivo de permutador de calor na limpeza da corrente de gás.

[0038] Em uma forma de realização preferida desta invenção, a utilização da desidratação pode ser evitada obtendo-se a umidade necessária para a subsequente peletização abaixo de 20% em peso e ainda mais preferencialmente abaixo de 15% em peso através de mistura. Isto pode ser obtido misturando as partículas pequenas (que podem estar disponíveis como rejeitos) ou outras partículas (que podem estar disponíveis como rejeitos) na forma de lama ou pasta com uma umidade de 20-70% em peso, mais preferivelmente entre 20-35% em peso com partículas pequenas de calcina que podem estar presentes como pó e têm um teor de água entre 0 e 3% em peso, uma vez que foram tratadas termicamente dentro do calcinador.Alternativamente, outras partículas, preferivelmente com um baixo nível de umidade de 0 a 3% em peso, por exemplo, areia, podem ser usadas com a finalidade de evitar o descarte de equipamentos. Desse modo, a formação estável de pelotas é obtida sem a redução da utilização do equipamento. A faixa de umidade mais preferida de 20-35% por peso, em relação ao fluxo de partículas pequenas e/ou outro fluxo de partículas, é mais facilmente alcançada em caso de repolpação de rejeitos existentes como sólidos semissecos, uma vez que a umidade final pode ser controlada durante o processo de repolpação através da adição de água.

[0039] A mistura das partículas pequenas de concentrado e/ou outras partículas com partículas pequenas de calcina e/ou outras partículas pode ocorrer na própria peletizadora ou em equipamento de mistura separado. No caso acima, as analogias de mistura entre as partículas pequenas ou os respectivos rejeitos (isto é, partículas pequenas de concentrado) e/ou outras partículas ou seus respectivos rejeitos (isto é, resultantes do processamento hidrometalúrgico) com partículas pequenas de calcina são fornecidas por (i) a umidade da peletização da mistura, isto é, a umidade que permite a formação de pelotas (grânulos) que está tipicamente abaixo de 20% em peso e mais tipicamente abaixo de 15% em peso, como discutido acima e (ii) o equilíbrio de calor do calcinador, considerando que partículas pequenas de calcina são essencialmente um sólido inerte. No entanto, mesmo no caso descrito no parágrafo acima, ou seja, onde partículas pequenas (ou seus respectivos rejeitos) e/ou outras partículas (ou seus respectivos rejeitos) são fornecidas na forma de lama/pasta para misturar com partículas pequenas de calcina e/ou outras partículas, qualquer uma das etapas de desidratação acima é possível (incluindo filtro prensa, centrífuga, espessante ou secador) a fim de manter a umidade das partículas pequenas ou outras partículas acima mencionadas. Este pode ser o caso se a umidade das partículas pequenas (ou seus respectivos rejeitos) e/ou outras partículas (ou seus respectivos rejeitos) for muito alta para misturar com partículas pequenas de calcina e/ou outras partículas em uma analogia de mistura permitida. A umidade muito alta das partículas pequenas (ou seus respectivos rejeitos) e/ou outras partículas (ou seus respectivos rejeitos) levaria a uma quantidade muito alta de partículas pequenas de calcina e/ou outras partículas necessárias para alcançar a umidade de mistura para a etapa de peletização abaixo de 20% em peso e preferencialmente abaixo de 15% em peso. Isso levaria a problemas com relação à disponibilidade e ao equilíbrio térmico do calcinador. As proporções de mistura preferidas entre partículas pequenas e partículas pequenas de calcina estão na gama de 0,1-10 e mais preferencialmente entre 1 e 2.

[0040] Como discutido, a etapa de peletização requer um nível de umidade entre 8 e 20% em peso e mais tipicamente entre 10 e 15% em peso. Durante a peletização de partículas pequenas de concentrado e/ou outras partículas, tendo um nível de umidade típico de 6-10% em peso, pode ser necessário adicionar água ou qualquer outro líquido para atingir os níveis de peletização desejados. Por outro lado, uma vez que as partículas de calcina estão presentes como pó (isto é, têm um valor de umidade de 0-3% em peso), o valor de umidade abaixo de 20% em peso pode ser conseguido através da adição de água ou qualquer outro líquido. Além disso, é possível granular uma mistura de pequenos concentrados e/ou outras partículas e partículas pequenas de calcina de uma maneira semelhante.

[0041] Além disso, no caso da alimentação de concentrado de lama, que é típica no caso de calcinação de minérios contendo ouro, a peletização pode ocorrer através da adição de parte do fluxo de partículas de concentrado alimentado ao calcinador que, como discutido, tem um valor de umidade de 20 a 70%. Assim, tal corrente pode ser combinada para peletização de partículas pequenas de calcina e/ou outras partículas (incluindo os rejeitos) e/ou outras partículas na umidade apropriada. O emprego das partículas de concentrado desta forma tem os benefícios adicionais de que o consumo de água é minimizado, uma vez que não é necessário nenhum acréscimo de líquido (que tenha um impacto negativo no equilíbrio de calor do calcinador) para peletização, além daquele contida na lama. A formação de partículas pequenas de calcina também é minimizada, pois parte das partículas de concentrado são peletizadas.

[0042] Outra possibilidade, no caso da alimentação com concentrado de pasta, é que os rejeitos de partículas pequenas, bem como outras partículas (incluindo seus rejeitos) podem ser processados como pasta, cujo valor de umidade pode ser ajustado (por exemplo, durante a repolpação) um valor que facilita o transporte de material. Os rejeitos podem então ser misturados com as partículas de concentrado dentro do espessante concentrado de onde são direcionadas para o tanque de lama e calcinador. Alternativamente, se a corrente de rejeitos adicional tiver um impacto negativo no desempenho do espessante concentrado em termos de, por exemplo, clareza de transbordamento do espessante, o fluxo de rejeitos de celulose pode ser adicionado ao tanque de polpa diretamente em uma proporção que não aumente o teor de água dentro da polpa, de tal modo que o equilíbrio térmico do calcinador não seja desafiado em termos de manter a temperatura adequada do processo.

[0043] Além disso, é preferível operar o processo de peletização no modo batelada. Isso requer pelo menos um tampão e um sistema de dosagem. O modo em batelada levará a uma maior qualidade do produto. Isto se justifica desde a distribuição de tamanho de partícula mais estreita (isto é, 80% de pelotas abaixo de 3 mm para garantir a fluidização da pelota e ainda mais preferencialmente 80% de pelotas abaixo de 0,5 mm para uma boa circulação sólida ao utilizar um calcinador de leito fluidizado circulante) e maior densidade sólida para sedimentar a estabilidade) dos grânulos produzidos pode ser obtida no modo descontínuo. Isto é justificado, uma vez que durante o modo de batelada, todas as partículas permanecem no equipamento de peletização na mesma quantidade de tempo e passam por um processamento uniforme, enquanto durante a operação contínua existe uma distribuição de tempo de residência. Desse modo, o processamento contínuo leva a que algumas partículas sejam processadas por um período muito curto, resultando em pelotas muito pequenas e muito fracas, bem como em algumas pelotas grandes. Com base nas questões de disposição, o sistema tampão pode consistir em um ou mais tampões de proteção, seguidos por um ou mais tampões de dosagem. Recipientes de tamponamento/dosagem com compartimentos também podem ser usadas para evitar a construção de vários recipientes. O número de recipientes de tamponamento/dosagem e seus compartimentos também dependerá da quantidade de materiais que entrarão na etapa de peletização como sólidos secos e sólidos úmidos com uma umidade inferior a 20% em peso, mais tipicamente abaixo de 15% em peso. Com base na descrição das formas de realização da invenção descritas no presente documento, tais sólidos podem ser (i) partículas pequenas de concentrado (partículas pequenas) (ii) outras partículas resultantes do processamento hidrometalúrgico (por exemplo, da lixiviação direta (DL) ou do processo de Jarosita Puro (PJ) ou processo de Albion ou oxidação sob pressão (POX) ou oxidação biológica (BIOX), antes ou após a lixiviação de cianeto no caso de ouro, ou outros resíduos) (iii) partículas pequenas de calcina, (iv) ligantes sólidos ou (v) partícula adicionais, por exemplo, utilização de qualquer tipo de partículas de calcina e/ou areia para controlar a umidade de peletização e/ou emprego de partículas de concentrado não separadas para distribuir melhor o enxofre contido em outras partículas e assim evitar a oxidação de enxofre não controlada como descrito acima. O recipiente (s) de tampão assegura que o material de alimentação permaneça disponível, enquanto o (s) compartimento (s) do recipiente de dosagem tem a finalidade de liberar uma quantidade de material de alimentação pré- medida no tempo necessário em relação à etapa de peletização. A descarga dos sólidos do depósito de segurança pode ser auxiliada através de um dispositivo de descarga, visando a agitação mecânica, que pode ou não empregar uma série de parafusos rotativos ou equipamento rotativo. A descarga do compartimento de armazenagem pode ser facilitada por pistolas de ar comprimido, "hummers" rotativos ou vibradores.

[0044] Além disso, o número de recipientes dosadores ou compartimentos dos recipientes dosadores dependerá também do modo de alimentação dos sólidos acima para o granulador, por exemplo, ao misturar uma lama (ou em alguns casos pasta) com partículas pequenas de calcina, partículas pequenas de calcina podem ser necessárias em mais de uma carga para melhorar o processo de mistura. O recipiente (s) de dosagem funciona como um recipiente de dosagem para o equipamento de peletização subsequente. Assim, o material incluído no recipiente (s) de dosagem deve (m) ser controlado. Assim, o recipiente (s) dosador deve empregar um método de medição do respectivo sólido (kg), tal como colocando o recipiente (s) de dosagem em células de peso. O recipiente dosador é seguido por uma válvula a jusante capaz de descarregar o teor do compartimento (s) do recipiente em segundos, de modo a facilitar a operação do equipamento de peletização. A operação de dosagem é facilitada quando o recipiente de dosagem é alimentado através de um alimentador de alta velocidade a montante, que pode incluir um transportador de alta velocidade ou um transportador helicoidal de alta velocidade. A descarga do compartimento de armazenagem pode ser facilitada por pistolas de ar comprimido, hummers rotativos ou vibradores.

[0045] Como mencionado nos parágrafos acima, a alimentação de lama/pasta ao equipamento de peletização pode incluir (i) partículas pequenas, incluindo resíduos de rejeitos (rejeitos) ou (ii) partículas de concentrado ou (iii) outras partículas resultantes do processamento hidrometalúrgico e (iv) uma mistura destes. A lama/pasta alimentada é fornecida à etapa de peletização através de bicos dedicados e atua efetivamente como um líquido, hidratante/aglutinante.

[0046] Além disso, é um objetivo da invenção que o ligante líquido utilizado no equipamento de peletização compreenda água, ou uma solução aquosa contendo sulfatos e/ou baixa concentração de ácido. Essa adição aumenta a estabilidade dos grânulos produzidos por ligações químicas adicionais, aumentando assim a estabilidade do grânulo. Um exemplo desse líquido na produção de zinco é o ácido fraco do circuito eletrolítico.

[0047] Adicionalmente, aglutinante sólido pode ser adicionado o qual preferivelmente inclui sólidos de um dispositivo de separação gás-sólido, isto é, um refrigerador evaporativo, ou uma caldeira de calor residual ou um precipitador eletrostático. Estes sólidos exibem tipicamente alto teor de enxofre em sulfato na faixa de 1 - 5% em peso e possuem tamanho médio de partícula de 5-100 μm, o teor de sulfato sendo formado devido às condições de processo favoráveis nestes equipamentos em termos de pressão parcial de oxigênio e temperatura. Em outras palavras, o pequeno processamento de partículas de calcina proposto no presente documento aumenta a estabilidade da pelota, uma vez que o sólido processado é um ligante propriamente.

[0048] Além disso, é preferível adicionar outras partículas, como partículas de calcina e/ou areia, para controlar a umidade da peletização. Adicional ou alternativamente partículas de concentrado não separadas podem ser usadas como partículas adicionais para distribuir melhor o enxofre contido em outras partículas e, assim, evitar a oxidação de enxofre não controlada como descrito acima. As fases da batelada têm duração inferior a 1 hora, mais preferivelmente entre 3 e 15 minutos.

[0049] Adicionalmente, é preferido alimentar as pelotas no calcinador como sólidos úmidos apresentando umidade inferior a 20% em peso e sem uma preparação de lama. Tal alimentação é denominada "alimentação seca". A alimentação de pelotas no calcinador seria prejudicial à sua estabilidade, uma vez que elas se decomporiam parcialmente em seus grãos primários.

[0050] A jusante do calcinador, pelo menos partes da calcina são tipicamente lixiviadas na lixivia usando uma solução com um teor de ácido levando a um valor de pH de 2 ou menos, preferivelmente 1 ou menos, e/ou é lixiviada em uma solução de cianeto ou é fundida ou entra em um forno elétrico.

[0051] Basicamente, a lixiviação é um processo em que a calcina é solúvel e as impurezas são insolúveis. A lixiviação é usada na metalurgia extrativa como uma técnica que converte metais em sais solúveis em meio aquoso. Na lixiviação, um enxofre com alto teor de sulfeto e/ou carbono - no caso do ouro - leva à recuperação reduzida de metal, enquanto o enxofre com sulfato leva a dificuldades de processamento explicadas acima, por exemplo, no caso do zinco para uma forma de sangria mais elevada, o circuito eletrolítico que precisa ser neutralizado, sendo este último associado ao custo. Com o emprego do forno, um alto teor de sulfeto e/ou enxofre no sulfato e/ou carbono pode levar a problemas de equilíbrio de calor em uma fundição utilizando também alimentações adicionais de concentrado.

[0052] Além disso, uma forma de realização preferida da invenção é a moagem e/ou trituração de pelo menos parte das partículas de calcina passadas para as etapas descendentes do processo. Isso se deve ao fato de que, para etapas posteriores do processo, e especialmente durante a lixiviação, são preferidos diâmetros médios menores. Assim, o aumento do diâmetro médio causado pela peletização é revertido.

[0053] Além disso, a invenção é também dirigida a uma planta de acordo com as características da reivindicação 14, preferivelmente para pré-formatar um processo de acordo com as reivindicações 1 a 13.

[0054] Tal planta apresenta um calcinador de leito fluidizado para tratamento similar de partículas de concentrado a temperaturas entre 500 e 1.200°C, preferivelmente 600 a 950°C, para formar uma calcina. Além disso, tal planta apresenta pelo menos um conduto de fração sólida para retirar a fração sólida do calcinador e uma fração gás-sólido para retirar uma fração gás-sólido do calcinador.

[0055] É preferido que a instalação também contenha um dispositivo de separação de partículas para separar partículas de concentrado com um diâmetro pelo menos 50% menor que o diâmetro médio das partículas de concentrado e/ou pelo menos um dispositivo de separação de gás, para separar partículas da fração gás-sólido como partículas pequenas de calcina do fluxo de gás com a intenção de reciclá-las para o calcinador após o processamento como descrito no presente documento. Adicionalmente, é preferido que a planta contenha um dispositivo hidrometalúrgico para ganhar partículas como outras partículas com a intenção de as dirigir para o calcinador após processamento como descrito no presente documento.

[0056] Além disso, a planta de acordo com a invenção contém uma peletizadora em que as partículas pequenas e/ou as partículas pequenas de calcina e/ou as outras partículas são misturadas com um aglutinante líquido para formar pelotas. Desse modo, pelo menos 80% em peso dos grânulos apresentam um diâmetro de pelo menos 80% do diâmetro médio das partículas concentradas e que 80% dos grânulos têm preferencialmente um tamanho de partícula inferior a 3 mm, e ainda mais preferivelmente 40-80% têm um tamanho de partícula inferior a 0,5 mm para uma boa recirculação, especialmente para um calcinador de leito fluidizado circulante. Além disso, é previsto um conduto de reciclagem da peletizadora para o calcinador. Desse modo, é possível assegurar que partículas contendo menos sulfeto e/ou enxofre sulfato e/ou partículas contendo carbono sejam alimentadas em uma etapa posterior do processo, como a lixiviação.

[0057] Uma forma de realização preferida da planta da invenção apresenta um leito fluidizado borbulhante como calcinador para uma transferência de massa e calor muito homogênea. No entanto, também é possível um reator de leito fluidizado circulante.

[0058] No caso de um reator de leito fluidizado borbulhante, parte da calcina resultante sai do calcinador através da saída de transbordamento e/ou saída de fluxo descendente, (em ambos os casos através de um dispositivo de descarga) localizado perto da parte inferior do reator. No caso de um calcinador de leito fluidizado circulante, uma saída está localizada no vaso de vedação que também é equipado com um dispositivo de descarga. Em seguida, o produto (calcina) entra no resfriador, que pode ser um leito fluidizado e pode ou não ter feixes para a remoção indireta de calor e pode ou não utilizar o resfriamento direto através da injeção de água. O dispositivo de descarga acima mencionado pode incluir uma configuração utilizando uma válvula de cone, válvula rotativa ou alimentador de parafuso. O resfriador de acordo com a definição acima pode incluir, mas não se limita a, um tipo de resfriamento de tambor rotativo de leito fluidizado, em seção.

[0059] O próprio dispositivo de peletização contém um misturador de baixo ou alto cisalhamento, um granulador de disco rotativo ou de leito fluidizado ou qualquer outro equipamento de ampliação de tamanho.

[0060] Uma forma de realização preferida da invenção prevê um misturador de alto cisalhamento como a peletizadora. Um misturador de alto cisalhamento operado em um modo de batelada é o mais preferido devido à qualidade do produto, especialmente uma distribuição muito pequena do diâmetro de pelotas resultantes e uma densidade compacta de pelotas levando a alta estabilidade das pelotas.

[0061] Além disso, o dispositivo de separação gás-sólido é um refrigerador evaporativo e/ou uma caldeira de calor residual e/ou ciclone (s), ligados em paralelo ou em série, e/ou um precipitador eletrostático. Uma disposição de filtro de saco ou multi-ciclone (multi-ciclone) pode também ser utilizado como um dispositivo de separação de gás-sólido.

[0062] Pelotas grosseiras de calcina e partículas de calcina grosseira são removidas do leito fluidizado através de uma saída de subfluxo. Isto é preferido, uma vez que alguns dos grânulos ou partículas no leito fluidizado podem ser demasiado grandes para fluidificar adequadamente. A significância da saída de subfluxo é ainda mais pronunciada no caso de um leito fluidizado circulante, onde pelotas muito grandes para circular internamente podem levar à incapacidade de evacuar a calcina produzida. Em qualquer caso, sem um estouro negativo, o calcinador, no pior dos casos, quebraria como resultado do acúmulo de material.

[0063] Além disso, a invenção pode ser estendida para a calcinação de minério de sulfeto, isto é, a calcinação de minério que não entrou através de um circuito de flotação, com a finalidade de recuperar o metal desejado. Ainda mais, a invenção pode ser estendida a um processo de calcinação de dois estágios, ou seja, visando a remoção adicional de arsênico, com a finalidade de recuperar o metal desejado. Tal caso é particularmente típico na produção de ouro.

[0064] Além disso, a invenção também abrange o tratamento da calcina de um processo de lixiviação direta (DL), Jarosita pura (PJ), processo de Albion, planta de oxidação sob pressão (POX), oxidação biológica (BIOX), antes ou após a lixiviação de cianeto no caso de ouro, ou como outras partículas mencionadas acima, que ainda podem conter carbono orgânico e/ou enxofre e/ou arsênico na forma de arsenato de ferro (escorodita) que pode dificultar significativamente a quantidade de recuperação de metal. Assim, o objetivo no presente documento seria a remoção de carbono orgânico e/ou arsênico e/ou enxofre. A finalidade do presente documento é recuperar adicionalmente o metal desejado dos materiais acima, por exemplo, ouro, zinco.

[0065] Outros desenvolvimentos, vantagens e possíveis aplicações podem também ser retirados da descrição que se segue dos exemplos das formas de realização e projetos. Todas as características descritas e/ou ilustradas do objeto da invenção propriamente ou em qualquer combinação, são independentemente da sua inclusão nas reivindicações ou na sua referência posterior.

[0066] Nos projetos: a figura 1 uma primeira forma de realização da invenção incluindo uma separação das partículas pequenas das partículas de concentrado incluindo equipamento de desidratação para partículas pequenas (isto é, partículas pequenas de concentrado) e sistemas de alimentação secos para o calcinador para pelotas e alimentação não peletizada.

[0067] A figura 2 uma segunda forma de realização da invenção incluindo uma separação de partículas pequenas de calcina da fração gás-sólido e sistemas de alimentação secos para o calcinador para pelotas e alimentação não peletizada.

[0068] A figura 3 uma terceira forma de realização da invenção incluindo a adição de partículas obtidas no processo hidrometalúrgico e outras partículas e sistemas de alimentação secos para calcinadores para pelotas e alimentações não peletizadas.

[0069] A figura 4 uma quarta forma de realização da invenção com uma combinação de ambas as separações de partículas, bem como a adição de outras partículas e sistemas de alimentação secos ao calcinador para pelotas e alimentação não peletizada.

[0070] A figura 5 é uma quinta forma de realização da invenção incluindo uma combinação de ambas as separações de partículas, onde partículas pequenas separadas das partículas de concentrado e partículas pequenas de calcina separadas da fração gás-sólido, bem como uma adição de outras partículas e sistema de alimentação a seco para o calcinador para pelotas e sistemas de alimentação de polpa para alimentações não peletizadas.

[0071] Na figura 1, uma alimentação de partículas de concentrado saindo do circuito de flotação, ou concentrado despolpado, é alimentada via tubulação 1 a um dispositivo de separação de partículas 2, em detalhes um equipamento de separação, que pode incluir uma disposição de múltiplos hidrociclones, permitindo a separação de partículas maiores, exercendo uma força centrífuga. A partir daí, as partículas maiores são passadas pela tubulação 3 para um dispositivo de desidratação 4, como um filtro prensa. De lá, passam no conduto 6, tampão 7 e no conduto 9.

[0072] Através da tubulação 9, a alimentação seca é fornecida ao reator 10 que é concebido como um reator de leito fluidizado. O gás de saída que deixa o calcinador 10, inclui uma fração sólida, composta de partículas pequenas de calcina.

[0073] A fração gás-sólido é passada através do conduto 21 para um refrigerador 26, o qual pode ser uma caldeira de calor residual ou um refrigerador evaporativo. No caso de um refrigerador evaporativo, o meio de resfriamento é alimentado pela tubulação 27. A partir daí, a fração gás-sólido passa ainda através do conduto 23 para dois ciclones secundários 22 ligados em paralelo, em que parte das partículas pequenas de calcina são separadas (fração mais grosseira) do fluxo de gás. Em seguida, o fluxo de gás é passado através da tubulação 28 para um precipitador eletrostático 30, em que o ar para proteger os isoladores é adicionado através da tubulação 31. As partículas obtidas do refrigerador 26 podem ser opcionalmente passadas para o refrigerador de calcina 60 através das tubulações 24, 25 e para um moinho 46 através da tubulação 64.

[0074] Alternativamente, a calcina do refrigerador 26, a calcina dos ciclones secundários 22 e/ou o precipitador eletrostático são transferidos para os limites da bateria da planta (por exemplo, para lixiviação) através das tubulações 24, 25', 35, 29, 35', 36, 35", 36', 35* e 37. Através do conduto 38, é possível misturar estas partículas com as partículas do conduto 42 e passá-las para a etapa do processo adicional através do conduto 45.

[0075] A fração de gás resultante é passada através da tubulação 32 e por um ventilador intermediário 33 e da tubulação 34 para uma seção de produção de plantas suplementar (não mostrada) de limpeza de gás e potencialmente ácido sulfúrico.

[0076] O calcinador 10 é concebido como um reator de leito fluidizado. Por conseguinte, os gases fluidificantes, como o ar, para a oxidação do enxofre de sulfeto e carbono orgânico são passados através da tubulação 13, ventilador 14, tubulação 15 e 16 para o calcinador 10 como um gás de fluidização. O gás é opcionalmente também inserido via tubulação 17 como gás secundário.

[0077] É também possível ter mais entradas de gás (não mostradas) utilizando o ventilador 14 ou outros ventiladores. Através do conduto 18, 19 é também possível retirar partes das partículas de calcina do leito fluidizado no interior do calcinador 10. O conduto 18 é conhecido como uma saída de transbordamento no caso de um calcinador de leito fluidizado borbulhante, enquanto o conduto 19 é conhecido como uma saída do subfluxo. De preferência, a retirada ocorre através dos condutos 18, 19 que estão localizados no fundo e no lado do reator, respectivamente. Também é preferível que o conduto 18 (saída de transbordamento) esteja localizado perto da grelha de bocal usada para a distribuição homogênea da corrente de gás 16, no entanto colocado a uma tal distância que permita sólidos suficiente no leito do calcinador. A localização do conduto 18 marca, essencialmente, dentro de um calcinador de leito fluidizado borbulhante, o limite entre a fase densa do calcinador (leito de borbulhamento), que é rico em sólidos, e o bordo livre, que é inferior em termos de concentração de sólidos. O propósito da tubulação 19 (saída de subfluxo) é ser capaz de descarregar pelotas de calcinador ou outras partículas de calcina grandes demais para serem arrastadas com o fluxo de gás até a tubulação 21, ou para sair pela saída de transbordamento 18 no caso de um borbulhamento do calcinador de leito fluidizado. Os condutos 18 e 19 são opcionalmente projetados como uma tubulação de transbordamento ou subfluxo, respectivamente, equipados com um dispositivo de descarga para o equipamento a jusante. As partículas e partículas sobredimensionadas que saem pela saída de descarga passam para o refrigerador de calcina 60 através das tubulações 19, 18, respectivamente. O refrigerador 60 pode ser projetado como um resfriador de leito fluidizado. Neste caso, o gás fluidizante como o ar é introduzido através do ventilador 62 e condutos correlatos 61 e 63. Além disso, também é possível usar o gás fluidizante em seguida como um gás secundário, que seria passado através do conduto pontilhado 17' para o conduto 17 e para o reator 10.

[0078] A partir do refrigerador 60, as partículas são ainda alimentadas através do conduto 64 para o moinho 46, de modo a reduzir o diâmetro médio das partículas para uma etapa posterior do processo, por exemplo, uma etapa de lixiviação.

[0079] O ponto essencial é que, no dispositivo de separação de partículas 2, partículas menores são separadas e passadas pela tubulação 81, 82 para uma bomba de lama 80.Na ausência de um equipamento a jusante, as partículas pequenas podem ser transportadas em uma forma de suspensão, denominada "rejeitos", como discutido acima, para o tanque de rejeitos/represa ou área 120, através das tubulações 81, 82'. No caso de operação normal, partículas pequenas são passadas da bomba de lama 80 através das tubulações 83, 83' para um dispositivo de desidratação 84. A partir daí, os sólidos desidratados são passados para um tampão 86 através da tubulação 85. Daí a tubulação 87 leva a um sistema de dosagem 88. Depois disso, a tubulação 90 alimenta partículas na peletizadora 91 e via tubulação 92 para um tampão adicional 93. A partir daí, a tubulação 94 leva os grânulos a um dispositivo de alimentação 95 e através da tubulação 96, para o calcinador 10 e, mais especificamente, para o fundo, centro ou topo do reator.

[0080] A água do dispositivo de desidratação 84 é alimentada através da tubulação 111 para uma bomba 112. A partir daí, a água é alimentada ao dispositivo de peletização 91 através das tubulações 113, 114 e 115, onde é usada como um hidratante/ligante. Além disso, a água é retirada através das tubulações 113, 114 e 116.Alternativamente, o filtrado pode ser usado como meio de resfriamento no resfriador evaporativo (se aplicável) através das tubulações 113, 117 e 119. Além disso, a água filtrada pode ser alimentada através das tubulações 113, 117 e 118 para dentro de um tanque de rejeitos/represa ou área de armazenamento 120. Tal conexão substitui a água evaporada na lagoa, represa ou área de armazenamento acima mencionada, mantendo assim os rejeitos contidos como lama/pasta fluida bombeável. Ligante/hidratante extra líquidos podem ser adicionados à peletizadora através da tubulação 115' para ajustar o valor desejado de umidade da pelota.

[0081] O reservatório/represa de rejeitos ou a área 120 servem para armazenar rejeitos no caso dos equipamentos 84, 86, 88, 91, 93, 95 não estarem momentaneamente em serviço ou ainda não estarem instalados.

[0082] A partir do reservatório/represa de rejeitos ou área 120, as partículas passam através da tubulação 121 potencialmente para um reciclador 122 que pode ou não ser requerido, dependendo da condição dos rejeitos (assim representados com uma linha pontilhada), isto é, se estiverem disponíveis como lama/pasta bombeável ou como lama não bombeável. Esta última está associada às propriedades materiais dos rejeitos, ao tempo de armazenamento no reservatório de rejeitos, à represa ou área 120 e à taxa de evaporação da água, que também depende das condições climáticas locais. Para repolpar os rejeitos para uma lama/pasta bombeável, é necessária uma fase líquida, por exemplo, água, adicionada através da tubulação 123. A lama/pasta bombeável de repolpamento é então transferida para uma bomba de lama 125 através da tubulação 124 e para a tubulação 83' através da tubulação 126. Assim, a operação pode ocorrer com uma "alimentação fresca" de partículas pequenas geradas no dispositivo de separação de partículas 2 ou, ainda, partículas pequenas já separadas provenientes do reservatório de rejeitos, represa ou área 120.

[0083] A figura 2 mostra um projeto idêntico do reator 10 e sua periferia, mas sem uma separação de partículas pequenas. Em vez disso, as partículas do refrigerador 26 (opcionalmente), do (s) ciclone (s) 22 e/ou do precipitador eletrostático (30) são transmitidas dos condutos 24, 25', 35, 29, 35', 36, 35", 36'e 35* através do conduto 131 para o refrigerador de tambor rotativo 130 (ou outro tipo de refrigerador).

[0084] Deve ser observado que, tipicamente, as partículas pequenas de calcina separadas do refrigerador (26) são mais grosseiras do que o restante das partículas pequenas de calcina e têm, portanto, uma composição química mais favorável, permitindo potencialmente a descarga para o fluxo de produto através das tubulações 24, 25. Os sólidos dos ciclones secundários 22 são transferidos para o refrigerador de tambor rotativo 130 (ou outro tipo de refrigerador) através das tubulações 29, 35', 35", 35*,131. Os sólidos do precipitador eletrostático são transferidos para o refrigerador de tambor rotativo 130 (ou outro tipo de refrigerador) através das tubulações 36, 36',35", 35*, 131.

[0085] Daí as partículas são transferidas para um sistema de transporte 133, através da tubulação 132 e subsequentemente através do conduto 134 para o tampão 86. A tubulação 87 leva as partículas a um sistema de dosagem 88. Depois disso, as partículas são alimentadas através da tubulação 90 para a peletizadora 91 e através da tubulação 92 para um tampão adicional 93. Uma vez que as partículas pequenas de calcina apresentam baixo ou nenhum teor de água, um hidratante/aglutinante líquido é adicionado à peletizadora 91 através da tubulação 115'. A partir da peletizadora 91, as pelotas são transportadas através da tubulação 94 para um dispositivo de alimentação 95 e através da tubulação 96 para o calcinador 10 e mais especificamente no fundo, centro ou topo do reator. Assim, é também que alguns ou todos os sólidos obtidos do refrigerador 26 (que pode ser uma caldeira de calor residual ou refrigerador evaporativo), dos ciclones secundários 22 e do precipitador eletrostático 30 podem ser purgados após serem reciclados para o calcinador 10 via tubulações 25 ou 37 ou 38, 45 devido a, por exemplo, considerações sobre o equilíbrio térmico do calcinador causadas, por exemplo, por um valor de aquecimento inferior ao esperado da alimentação de partículas de concentrado que entra no sistema através da tubulação 6.

[0086] A figura 3 mostra que também é possível adicionar partículas de outro estágio de processo 140, como processo de lixiviação direta (DL), Jarosita pura (PJ), o processo de Albion, oxidação sob pressão (POX), oxidação biológica (BIOX), antes ou após a lixiviação do cianeto no caso do ouro, através do conduto 135 para o tampão 86.

[0087] Além disso, é mostra disposição onde as outras partículas do dispositivo hidrometalúrgico 140 são misturadas dentro do tampão com outras partículas, isto é, partículas de concentrado não sendo submetidas a separação através do conduto 136 ou outras partículas, tais como, areia ou partículas de calcina através do conduto 137.

[0088] Além disso, outras partículas podem também ser utilizadas sozinhas, por exemplo, dependendo do seu teor de enxofre. Assim, uma fonte de calor adicional pode ser necessária para atingir temperaturas de calcinação, que não sejam as resultantes da oxidação de enxofre e carbono contida nas outras partículas. Assim, qualquer tipo de combustível pode ser inserido no sistema, quer diretamente ao calcinador 10 através da tubulação 138, ou dentro do fluxo de corrente de ar de entrada, isto é, através da tubulação 139.

[0089] O projeto representado na figura 3 corresponde a um sistema em que as partículas adicionadas da fase de processo acima (isto é, o dispositivo hidrometalúrgico 140) estão prontamente disponíveis como partículas úmidas tendo uma umidade abaixo da umidade de peletização apropriada. Se estas partículas estiverem disponíveis como lama/pasta ou como rejeitos em uma forma de lama/pasta bombeável ou não bombeável, pode ser empregada uma disposição semelhante à mostrada na figura 1 para desidratar partículas pequenas e para armazenar e repolpar rejeitos de partículas pequenas.

[0090] A figura 4 mostra uma combinação de todas as fontes de partículas para peletização, nomeadamente a separação das partículas pequenas de concentrado, a reciclagem, pelo menos parcialmente, das partículas pequenas de calcina e a adição de partículas de outra fonte. Também no presente documento, o projeto representado na figura 4 corresponde a um sistema em que as partículas provenientes de uma etapa do processo hidrometalúrgico (isto é, o dispositivo hidrometalúrgico 140) estão prontamente disponíveis como partículas úmidas com uma umidade abaixo da umidade de peletização apropriada. Se estas partículas estiverem disponíveis como lama/pasta ou como rejeitos em uma forma de lama/pasta bombeável ou não bombeável, pode ser empregada uma disposição semelhante à mostrada na figura 2 para desidratar partículas pequenas e para armazenar e repolpar resíduos de partículas pequenas.

[0091] A figura 5 mostra um projeto para separar, peletizar e alimentar as partículas pequenas de calcina do calcinador como uma suspensão, o que é particularmente importante para a calcinação de ouro.

[0092] A lama de partículas concentradas entra no dispositivo de separação 2. As partículas maiores entram no espessador 4 através do conduto 3. A partir do espessador 4, o fluxo de transbordamento do espessador (tubulação 5) pode ser usado de consumidores de água de processo (por exemplo, refrigerador evaporativo 26, conexão não mostrada). Através da tubulação 6, o concentrado espessado é dirigido a uma disposição de recipiente de distribuição de tanque/suspensão de lama 7, em que o teor de água da suspensão é ajustado para permitir o controle de temperatura dentro do calcinador 10. A adição de água é realizada através da tubulação 8, enquanto a lama entra no calcinador 10 através do conduto 9. As partículas pequenas separadas, saindo do dispositivo de separação 2 através da tubulação 81, ou respectivos rejeitos, são tratadas da mesma maneira que a descrita para a figura 1 e, portanto, uma descrição detalhada é omitida no presente documento.

[0093] Além disso, as partículas pequenas de calcina são separadas potencialmente dos ciclones secundários 22, do refrigerador evaporativo 26, assim como as partículas coletadas do precipitador eletrostático aquecido 30. Os sólidos obtidos dos ciclones secundários 22 são transferidos para um refrigerador de tambor rotativo 130 (ou outro tipo de refrigerador) através das tubulações 24, 25', 35, 35', 35", 35*, 35**, 131.

[0094] Deve ser observado que, tipicamente, partículas pequenas de calcina separadas dos ciclones secundários, na disposição mostrado na figura 5, são mais grosseiras do que o restante das partículas pequenas de calcina e contêm um menor teor em termos de carbono orgânico, permitindo potencialmente a descarga para o fluxo de produto através das tubulações 24, 25. Os sólidos do refrigerador 26 evaporativo são transferidos para o refrigerador de tambor rotativo 130 (ou outro tipo de refrigerador) através das tubulações 29, 35', 35", 35*, 35**, 131. Os sólidos do precipitador eletrostático são transferidos para o refrigerador de tambor rotativo 130 (ou outro tipo de refrigerador) através das tubulações 36, 36', 35", 35*, 35**, 131. No entanto, dependendo dos aspectos da disposição, a tubulação 19 pode ser direcionada diretamente para o resfriamento 40 ou para um resfriamento separado (não mostrado). Através da tubulação 41, adiciona-se água de resfriamento para resfriar os sólidos e obter uma lama bombeável.

[0095] A partir do tambor rotativo as partículas do refrigerador são transferidas para um sistema de transporte 133, através da tubulação 132 e subsequentemente para o tampão 86. A tubulação 87 leva as partículas a um sistema de dosagem 88. Depois disso, as partículas são alimentadas através da tubulação 90 para a peletizadora 91 e através da tubulação 92 para um tampão adicional 93. Se a umidade de mistura de partículas pequenas e partículas pequenas de calcina for inferior à requerida para a peletização, um hidratante/aglutinante líquido é adicionado à peletizadora 91 através da tubulação 115'. A partir do tampão 93, os pelotas são transportados através da tubulação 94 para um dispositivo de alimentação 95 e pela tubulação 96 para o sistema de transporte sólido do calcinador (vedação de loop) 50 ou alternativa e diretamente no calcinador 10 e mais especificamente na parte inferior, centro ou topo do reator. Assim, é também que alguns ou todos os sólidos obtidos dos ciclones secundários 22, refrigerador evaporativo 26 e precipitador eletrostático 30 podem ser purgados sendo reciclados para o calcinador 10 através das tubulações 25, 37 ou 38 devido, por exemplo, às considerações sobre o equilíbrio térmico do calcinador causadas, por exemplo, por um valor de aquecimento inferior ao esperado da alimentação de partículas de concentrado que entram no sistema através da tubulação 1.

[0096] As tubulações 35*, 35**, linha tracejada 38 mostram a possibilidade de direcionar a calcina do resfriador de pulverização e do precipitador eletrostático para um resfriamento separado 43. Através da tubulação 44, é adicionada água de resfriamento de modo a resfriar os sólidos e obter uma lama bombeável. As partículas de extinção são alimentadas através da tubulação 45, após as etapas do processo, como uma lixiviação com cianeto.

[0097] Outras linhas pontilhadas 71, 72 mostram a possibilidade de passar partículas para um moinho seco de calcina 70. As partículas são então enviadas de volta para a tubulação 64 através da tubulação 72.

[0098] Outras linhas pontilhadas 73 e 75 mostram uma opção para conduzir as partículas através da tubulação 73 para um moinho úmido 74 e para trás, via tubulação 75, para a tubulação 42. A partir daí, as partículas são direcionadas para processos a jusante, como a lixiviação de cianeto. Se necessário (não mostrado), pode ser utilizado um aparelho semelhante de moagem a seco e moagem a úmido, antes e depois do novo resfriamento (43), respectivamente.

[0099] Também no caso da figura 5, a disposição representada corresponde a um sistema em que as partículas adicionadas da fase de processo acima (isto é, o dispositivo hidrometalúrgico 140) estão prontamente disponíveis como partículas úmidas tendo uma umidade abaixo da umidade de peletização apropriada. Se estas partículas estiverem disponíveis como lama/pasta ou como rejeitos em uma forma de lama/pasta bombeável ou não bombeável, pode ser empregada uma disposição semelhante à mostrada na figura 1 para desidratar partículas pequenas e para armazenar e repolpar rejeitos de partículas pequenas.

Exemplo 1

[00100] Um primeiro exemplo é fornecido no presente documento. Um produtor de zinco pode combinar uma usina de lixiviação direta e/ou uma usina de jarosita pura (PJ) e uma usina de calcinação como parte de sua cadeia de produção de zinco. Seria favorável combinar as operações para não descartar lixívia direta e/ou resíduo de Jarosita puro (PJ) e recuperar o chumbo e a prata contidos. Além disso, a sublimação e a evaporação, bem como a queima descontrolada do enxofre contido no resíduo, devem ser evitadas. O projeto apresentado na figura 3 é uma opção para utilização. O dispositivo hidrometalúrgico 140 corresponderia a uma planta de Lixiviação Direta (DL) e/ou a uma Planta de Jarosita Pura (PJ). Os resíduos de Lixiviação Direta (DL) e/ou resíduos de Jarosita Pura (PJ) correspondem às outras partículas como definidas no presente documento. Eles contêm um teor médio de enxofre de 50% em peso e contém 4% em peso de chumbo e 400 g/t de prata. As partículas são recebidas após uma prensa de filtro integrada na planta de Diret Leaching (DL) e/ou Jarosit Pura (PJ) e exibem uma umidade de 20%, portanto elas podem ser adicionadas diretamente dentro do compartimento de tampão 86 via tubulação 135. Para evitar as questões acima mencionadas no que diz respeito ao enxofre contido no resíduo de enxofre, é realizada a granulação dos resíduos de Lixiviação Direta (DL) e/ou Jarosita Pura (PJ) com mais partículas, isto é, alimentação concentrada através da tubulação 136 é realizada. Desse modo, o enxofre contido no resíduo de lixiviação é homogeneizado e é encapsulado, o que leva a um comportamento de oxidação ótimo dentro do leito. Assim, as partículas residuais de lixiviação, como outras partículas, e partículas de concentrado de zinco não são separadas, pois partículas adicionais com tamanho médio de partícula de 40 μm e teor de enxofre de 40% em peso são co- peletizadas na peletizadora 91 e são, então, reagidas dentro do calcinador 10, de acordo com o projeto da figura 3. Desse modo, os problemas de combustão/conversão de enxofre relacionados às outras partículas são evitados.

Exemplo 2

[00101] Como segundo exemplo, o produtor de ouro que pode operar uma instalação de oxidação biológica para tratar concentrados de ouro refratário pode achar que é difícil lidar com o aumento de carbono orgânico e arsênio no material direcionado para a lixiviação de cianeto. A composição típica de tal material pode estar na gama de 25% em peso de sulfeto sulfuroso, 1-3% em peso de carbono orgânico e 0,5-1,5% em peso de arsênio e 15-25 g/t de ouro e um tamanho médio de partículas de aproximadamente 20 μm. Alternativamente, o produtor pode considerar utilizar material que tenha sido processado dentro de um estágio de oxidação biológica e lixiviação de cianeto. Tal material pode exibir a seguinte composição química, isto é, 2-5% em peso de sulfeto de enxofre, 1-3% em peso de carbono orgânico, 0,5-1,5% em peso de arsênio e 5-15 g/t de ouro e um tamanho médio de partículas de aproximadamente 20 μm. Em ambos os casos as partículas tratadas com BIOX, antes ou depois do estágio de lixiviação do cianeto são granuladas devido à sua distribuição granulométrica, o que levaria a notáveis problemas de conversão (devido ao tempo de residência limitado) em relação à conversão de enxofre, carbono e arsênio como discutido no presente documento e então alimentadas ao calcinador. Isto pode ser realizado de acordo com o projeto da figura 3. As outras partículas discutidas nesta invenção corresponderiam então às partículas de BIOX, antes ou depois da lixiviação com cianeto. Estas outras partículas podem ser calcinadas sozinhas, contudo com a adição de combustível através do conduto 138, isto é, diretamente no calcinador, ou através do conduto 139, isto é, dentro da tubulação aérea 15 que dirige ar para a calcinador. O objetivo, evidentemente, é oxidar o enxofre, o carbono e, potencialmente, o arsênio, de modo a permitir uma recuperação mais elevada do ouro. Devido à peletização, será disponibilizado tempo de residência suficiente para permitir a conversão dos elementos acima mencionados dentro do calcinador. A remoção do arsênio pode necessitar de tratamento adicional ou prévio em uma atmosfera redutora ou neutra.

Exemplo 3

[00102] Um terceiro exemplo pode ser fornecido no caso do cobre, por exemplo, quando parcialmente calcinado, isto é, em condições subestequiométricas em relação ao oxigênio. As partículas pequenas de calcina podem conter uma quantidade significativa de arsênio, isto é, cerca de 6% em peso. Assim, elas podem ser recicladas para o calcinador, de acordo com o esquema da figura 2 (depois de passar através de um refrigerador 130, um tampão 86 e uma peletizadora 130). Dentro do calcinador, pode obter-se uma conversão residual inferior a 0,3% em peso de arsênio em pequenos grânulos de partículas de calcina.

Exemplo 4

[00103] Um quarto exemplo é discutido abaixo. Um produtor de zinco, produtor de ácido através da calcinação de pirita, produtor de cobre e/ou cobalto, produtor de níquel, produtor PGM, todos utilizando um calcinador de leito fluidizado borbulhante para as suas operações de calcinação, isto é para oxidar enxofre, enfrentam frequentemente a seguinte questão. O sulfato de enxofre das partículas pequenas de calcina separadas representa frequentemente cerca de 3-4% em peso durante o manuseamento, com os concentrados finos cada vez mais presentes tendo um diâmetro médio das partículas de aproximadamente 25 μm. As sondas descritas acima levam a um custo significativo dentro do circuito de lixiviação, como foi explicado no presente documento.

[00104] Este problema pode ser resolvido com o fluxograma da figura 2. A reciclagem de todas as partículas pequenas de calcina através do refrigerador 130 e, eventualmente, a sua peletização na peletizadora 91, antes de sua adição ao calcinador, permite efetivamente que nenhuma partícula pequena de calcina seja direcionada para a lixiviação. Desse modo, apenas o material que sai através das saídas de transbordamento ou subfluxo será direcionado para a lixiviação, que é baixa em sulfatos (por exemplo, aproximadamente 0,3 %em peso dependendo das impurezas) devido ao fato da sulfatação de vários componentes, por exemplo, ferro, não ser termodinamicamente favorecida. Assim, os custos dentro do circuito de lixiviação são minimizados.

Exemplo 5

[00105] Um quinto exemplo é discutido abaixo. Isso se refere aos mesmos produtores, conforme discutido no terceiro exemplo acima. Como resultado do concentrado fino manipulado, tendo um diâmetro médio de 25 μm, diferenças significativas de temperatura entre a parte superior e a parte inferior do calcinador são encontradas (na faixa de 200°C). Como resultado, limitações de capacidade, problemas de validade refratária e formação de ferrita estão sendo enfrentados.

[00106] A solução é fornecida dentro da figura 1 desta invenção. Ao separar, dentro do dispositivo de separação de partículas 2, as partículas abaixo de 12 μm e desidratar as mesmas em uma prensa de filtro 84, antes de finalmente peletizar as mesmas na peletizadora 91 e inseri- las no calcinador 10 o problema é resolvido, pois as pelotas formadas (<1 mm) não oxidam na parte superior do forno, mas perto da parte inferior como pretendido. Como resultado, 100% da capacidade da planta pode ser alcançado e a especificação da vida útil refratária permanece válida durante toda a operação do calcinador. Finalmente, o controle de temperatura torna-se muito mais fácil, minimizando assim a formação de ferrita.

Exemplo 6

[00107] Um sexto exemplo pode ser considerado para o caso de um produtor de zinco. Quando for necessário integrar o processo de Lixiviação Direta (DL) e/ou o processo de Jarosita Pura (PJ) com o processo de calcinação, como explicado no primeiro exemplo, quando também for necessário resolver a questão do alto teor de sulfato nas partículas pequenas de calcina como explicado no quarto exemplo e quando necessitar ainda de resolver a questão da diferença de temperatura no calcinador, como explicado no quinto exemplo, então um processo, de acordo com o projeto da figura 4 seria o mais adequado. Assim, a utilização de resíduos de Lixiviação Direta (DL) e/ou Jarosita Pura (PJ) e uma calcina de enxofre de baixo teor de enxofre no sulfeto, abaixo de 0,1% em peso, e baixo teor de enxofre no sulfato, abaixo de 0,5% em peso, podem ser atingidos.

Exemplo 7

[00108] Finalmente, no caso da calcinação de ouro, o fluxograma da figura 5 seria o mais adequado. Desse modo, o carbono orgânico na calcina é minimizado. Isso maximiza a recuperação de ouro dentro da etapa de lixiviação. Isto é realizado reciclando partículas pequenas de calcina dos ciclones secundários 22, do refrigerador de pulverização 26 e do precipitador eletrostático 30 para o calcinador 10, depois de passar através do refrigerador 130 e da peletizadora 91. Assim, o tempo de permanência necessário é alcançado dentro do calcinador 10. Isto é ainda mais reforçado se as partículas de concentrado, possuindo um diâmetro médio das partículas de 50 micra, sofrerem separação dentro do dispositivo de separação 2.

[00109] Como resultado, pode ser obtido um pequeno fluxo de partículas, possuindo um diâmetro de tamanho de partícula médio de 20 micra, o qual pode desidratar no filtro-prensa e ser peletizado na peletizadora, juntamente com as partículas pequenas de calcina. Como resultado, partículas contendo carbono recebem o tempo de permanência necessário para maximizar a queima de carbono, maximizando assim a recuperação de ouro. Níveis de carbono orgânico na calcina abaixo de 0,2% em peso podem ser alcançados. LISTA DE REFERÊNCIAS 1. conduto 2. dispositivo de separação de partículas 3. conduto 4. dispositivo de desidratação 5,6. conduto 7. tampão 8,9. conduto 10. calcinador 11-13. conduto 14. ventilador 15-19. conduto 20. ciclone 21. conduto 22. ciclone secundário (s) 23-25. conduto 26. resfriador 27. conduto 29,30. precipitador eletrostático 31, 32. conduto 33. ventilador 34-38. conduto 40. resfriamento 41, 42. conduto 43. resfriamento separado 44, 45. conduto 46. moinho/dispositivo de moagem 50. sistema de transporte sólido 51. conduto 52. ventilador 53-55. conduto 60. resfriador 61. conduto 62. ventilador 63,64. conduto 70. moinho seco 71-73. conduto 74. moagem úmida 75. conduto 80. bomba 81-83. conduto 84. dispositivo de desidratação 85. conduto 86. amortecedor 87. conduto 88. recipiente (s) dosador (s) 90. conduto 91. peletizadora 92. conduto 93. tampão 94. conduto 95. dispositivo de alimentação 96. conduto 111. conduto 112. bomba 113-119 conduto 120. reservatório de rejeitos/represa ou área 121. conduto 122. repolpador 123, 124. conduto 125. bomba 126. conduto 130. resfriador 131, 132. Conduto 133. sistema de transporte 134. conduto 135-139. conduto 140. dispositivo hidrometalúrgico.

Claims

1. Processo para calcinação de concentrado de metal, em que as partículas de concentrado são alimentadas em um calcinador, em que são tratadas termicamente a uma temperatura na faixa de 500 e 1.200°C, em um leito fluidizado para formar uma calcina, em que pelo menos partes da calcina são retiradas do calcinador juntamente com uma corrente de gás como uma fração sólida, caracterizado pelo fato de que as que partículas são obtidas em outra etapa hidrometalúrgica como outras partículas, que pelo menos partes das outras partículas são peletizadas, em que pelo menos 80% das pelotas apresentam um diâmetro de pelo menos 80% do diâmetro médio das partículas de concentrado e que as pelotas são alimentadas ao calcinador, que o concentrado de metal contém pelo menos 45% em peso de zinco, em que o diâmetro médio das partículas de concentrado está entre 5 e 40 μm, que o concentrado de metal contém pelo menos 60% em peso de pirita, em que o diâmetro médio das partículas de concentrado está entre 5 e 90 μm, que o concentrado de metal contém pelo menos 2 g/t de ouro, em que o diâmetro médio das partículas de concentrado está entre 5 e 100 μm, que o concentrado de metal contém pelo menos 15% em peso de cobre, em que o diâmetro médio das partículas de concentrado está entre 10 e 50 μm, que o concentrado de metal contém pelo menos 1% em peso de cobalto, em que o diâmetro médio das partículas de concentrado está entre 5 e 40 μm ou que o concentrado de metal contém pelo menos 100 g/t de PGMS, em que o diâmetro médio das partículas de concentrado está entre 20-100 μm e que as outras partículas são obtidas em uma etapa de lixiviação direta (DL) ou em uma etapa de processo Albion ou em uma etapa de Oxidação em pressão (POX) ou em uma etapa de Oxidação biológica (BIOX) ou em um processo de Jarcosita Pura (PJ).

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as partículas de concentrado com um diâmetro pelo menos 50% menor que o diâmetro médio das partículas de concentrado são separadas como partículas pequenas e peletizadas em conjunto com as outras partículas e/ou que as partículas pequenas calcinadas são separadas em uma caldeira de calor residual e/ou em um refrigerador evaporativo e/ou em um ciclone, um precipitador eletrostático.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que as partículas da fração gás-sólido são separadas em pelo menos uma etapa como partículas pequenas de calcina e são peletizadas em conjunto com as outras partículas.

4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que as partículas pequenas e/ou pelo menos parte das partículas pequenas de calcina e/ou pelo menos partes das outras partículas são peletizadas, de tal modo que pelo menos 70% em peso são maiores que 500 μm ou que pelo menos 70% em peso são menores que 90 μm.

5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a quantidade de enxofre e/ou carbono nas partículas de concentrado está entre 0,5 e 60% em peso e/ou a quantidade de enxofre e/ou carbono nas partículas pequenas é superior a 20% em relação às partículas de concentrado e/ou que a quantidade de enxofre e/ou arsênio nas partículas pequenas de calcina é superior a 15% em relação às partículas médias de calcina e/ou que as partículas pequenas de calcina contêm pelo menos 2% em peso de enxofre.

6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o ar secundário que é injetado no calcinador é aquecido a uma temperatura de pelo menos 200°C.

7. Processo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que pelo menos partes da calcina são resfriadas em um refrigerador de leito fluido, em que o ar utilizado como meio de resfriamento direto e/ou indireto é empregado como ar secundário e ou meio fluidificante no calcinador.

8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que as partículas pequenas e/ou pelo menos parte das partículas pequenas de calcina e/ou pelo menos parte das outras partículas e/ou partículas adicionais são peletizadas por mistura com um aglutinante líquido compreendendo água ou uma solução aquosa contendo sulfatos e/ou uma baixa concentração de ácido.

9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que as partículas pequenas e/ou pelo menos parte das partículas pequenas de calcina e/ou pelo menos parte das outras partículas e/ou partículas adicionais são peletizadas por mistura com outras partículas.

10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a jusante do calcinador pelo menos parte da calcina é lixiviada em uma solução de lixiviação com um teor ácido que conduz a um valor de pH de 2 ou menos e/ou é lixiviada em uma solução de cianeto ou é fundida ou entra em um forno elétrico.

11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que as partículas de calcina não recirculadas são moídas e/ou trituradas.

12. Planta para calcinação de concentrado de metal, apresentando um calcinador (10) para um tratamento térmico de partículas de concentrado em temperaturas entre 500 e 1.200°C em um leito fluidizado para formar uma calcina e um conduto (11) para retirar uma fração de gás- sólido do calcinador (10), caracterizada pelo fato de que um dispositivo hidrometalúrgico (140) para obtenção de partículas como outras partículas, uma peletizadora (91) em que as partículas do dispositivo hidrometalúrgico adicional (140) são misturadas com um aglutinante líquido para formar pelotas, em que pelo menos 80% em peso das pelotas apresentam um diâmetro de pelo menos 80% do diâmetro médio das partículas de concentrado e que as pelotas são alimentadas, através de um conduto de reciclagem (96) da peletizadora (91), ao calcinador (10), que o concentrado de metal contém pelo menos 45% em peso de zinco, em que o diâmetro médio das partículas de concentrado está entre 5 e 40 μm, que o concentrado de metal contém pelo menos 60% em peso de pirita, em que o diâmetro médio das partículas de concentrado está entre 5 e 90 μm, que o concentrado de metal contém pelo menos 2 g/t (de ouro), em que o diâmetro médio das partículas de concentrado está entre 5 e 100 μm, que o concentrado de metal contém pelo menos 15% em peso de cobre, em que o diâmetro médio das partículas de concentrado está entre 10 e 50 μm, que o concentrado de metal contém pelo menos 1% em peso de cobalto, em que o diâmetro médio das partículas de concentrado está entre 5 e 40 μm ou que o concentrado de metal contém pelo menos 100 g/t de PGMS, em que o diâmetro médio de partículas de concentrado está entre 20-100 μm e que as outras partículas são obtidas em uma etapa de lixiviação direta (DL) ou em uma etapa do processo Albion ou em uma etapa de Oxidação por pressão (POX) ou em uma etapa de Oxidação biológica (BIOX) ou em um processo de Jarosita Pura (PJ).

13. Planta para calcinação de concentrado de metal, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que um refrigerador de leito fluidizado está disposto à jusante do calcinador (10).

14. Planta para calcinação de concentrado de metal, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizada pelo fato de que o calcinador (10) apresenta um conduto de saída de subfluxo (19) para retirar aglomerações.

15. Planta para calcinação de concentrado de metal, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizada pelo fato de que a planta apresenta pelo menos um dispositivo de separação de gás (22, 26, 30) para separação das partículas da fração de gás-sólido como partículas pequenas de calcina, peletizando as mesmas na peletizadora (91) em conjunto com as partículas pequenas ou outras partículas.