BRPI0709287A2 - meio de injeção de lìquido para um sistema de lixiviação para extrair minerais valiosos de uma carga de minério particulado através do uso de um solvente lìquido, sistema de lixiviação de vala para extrair minerais valiosos do minério particulado, processo para a extração de minerais valiosos de uma carga de minério particulado e processo para a extração de minerais valiosos de minério particulado - Google Patents

Abstract

MEIO DE INJEçãO DE LìQUIDO PARA UM SISTEMA DE LIXIVIAçãO PARA EXTRAIR MINERAIS VALIOSOS DE UMA CARGA DE MINéRIO PARTICULADO ATRAVéS DO USO DE UM SOLVENTE LìQUIDO, SISTEMA DE LIXIVIAçãO DE VALA PARA EXTRAIR MINERAIS VALIOSOS DO MINéRIO PARTICULADO, PROCESSO PAPA A EXTRAçAO DE MINERAIS VALIOSOS DE UMA CARGA DE MINéRIO PARTICULADO E PROCESSO PARA A EXTRAçãO DE MINERAIS VALIOSOS DE MINéRIO PARTICULADO. Trata-se de um Sistema de Lixiviação de Vala (10, 10) que inclui um tanque (14) que contém uma carga de minério (50) inundado com um solvente líquido (94) até o nível de uma calha (90). Uma bomba (42) recircula o solvente líquido (94) para cima através da carga de minério (50) através de uma disposição de aspersão (80) para dissolver os minerais valiosos que são recuperados através de uma série de ciclones (44 e 46) e separados do solvente túrgido por uma coluna de carbono (100). A taxa e a pressão de liquido solvente (94) que flui através da disposição de aspersão (80) para cima através da carga de minério (50) são mantidas abaixo da quantidade que deve fluidizar a carga de minério (50) e em uma quantidade que produz canais (114, 122) que seguem trajetórias aleatórias que variam com o passar do tempo através da carga de minério (50), em que as partículas de minério nos canais (114, 122) são agitadas pelo solvente liquido (94) e em que as partículas de minério fora dos canais (114, 122) são mantidas substancialmente estáticas e em contato com o solvente líquido (94). Tal sistema (10, 10') pode processar minério de baixo grau (50) a baixos custos de operação e de capital.

Description

MEIO DE INJEÇÃO DE LÍQUIDO PARA UM SISTEMA DELIXIVIAÇÃO PARA EXTRAIR MINERAIS VALIOSOS DE UMA CARGA DEMINÉRIO PARTICULADO ATRAVÉS DO USO DE UM SOLVENTE LÍQUIDO,SISTEMA DE LIXIVIAÇÃO DE VALA PARA EXTRAIR MINERAIS VALIOSOSDO MINÉRIO PARTICULADO, PROCESSO PARA A EXTRAÇÃO DE MINERAISVALIOSOS DE UMA CARGA DE MINÉRIO PARTICULADO E PROCESSO PARAA EXTRAÇÃO DE MINERAIS VALIOSOS DE MINÉRIO PARTI.CULADO

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se à extração deminerais de uma carga de minério ao utilizar uma calharevestida em que um processo de extração de minerais é levadoa efeito.

Mais particularmente, a presente invenção refere-sea um sistema e um processo para a extração de minerais de umacarga de minério colocada em uma calha, ao utilizar técnicasde lixiviação, substancialmente à pressão e temperaturaatmosféricas.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Uma série de metais valiosos (por exemplo, ouro,cobre, níquel, tungstênio) são mantidos em quantidades muitopequenas (por exemplo, tipicamente de 1 a 100 ppm) em grandescorpos de minérios. Para extrair estes minerais, o minériodeve ser triturado e algumas vezes triturado, para permitirque um solvente químico líquido (por exemplo, ácidosulfúrico, ácido clorídrico, cianeto de sódio) dissolva osminerais valiosos, ou para permitir que bactérias acessem osminerais valiosos. Os minerais dissolvidos são drenados parafora do minério que contém os minerais valiosos. A soluçãotambém pode ser processada para remover os minerais valiosos.Este processo inteiro de extração é denominado lixiviação.

Há três processos de lixiviação principais paraexecutar a extração de minerais, ou seja, a lixiviação, alixiviação de tanque e a lixiviação de tonei.LIXIVIAÇÃO DE EMPILHAMENTO

A lixiviação de empilhamento envolve tipicamente aformação de camadas de minério contendo minerais trituradosem uma pilha ou empilhamento disposto em cima de uma almofadaimpermeável. Um agente de lixiviação é aspergido noempilhamento e filtrado através do empilhamento, dissolvendouma parte do mineral valioso. 0 agente de lixiviação commineral dissolvido é coletado por meio de drenagem debaixo doempilhamento e recirculado para o topo do empilhamento para executar mais lixiviação. Tipicamente, o tempo deprocessamento de lixiviação do empilhamento transcorre entreaproximadamente 90 dias e um ano.

Mais especificamente, a lixiviação de empilhamentoenvolve a trituração graúda do minério (até o tamanho máximode partícula de aproximadamente 12 mm) e o empilhamento dominério triturado em um forro de plástico coberto com granitotriturado e tubulações de drenagem. 0 forro de plástico écolocado tipicamente em um terreno de nível quase contornadoe o minério triturado ("empilhado") é empilhado geralmente 10a 30 medidores acima do solo. No topo do empilhamento, écolocado um sistema de reticulação para distribuir umsolvente líquido no empilhamento. 0 solvente líquido éaspergido no empilhamento e pode lixiviar através do corpo deminério. Pode levar até 12 meses para maximizar osrendimentos até aproximadamente 70%.

Os problemas da lixiviação de empilhamento incluem:

• Concentrações variadas de minério com mineral,resultando na super-utilização e sub-utilização do solventelíquido, o que resulta em um uso ineficiente do solventelíquido, minério não processado e custos operacionaisexcessivos.

• Fluxo restrito do solvente líquido devido àcompactação e assentamento.• A retenção do produto químico contendo mineraisno corpo de minério triturado, resultando em rendimentos maisbaixos.

• Respingamento químico, vazamento, criação depoeira, e diluição pelas águas pluviais.

• A tendência do solvente líquido fluir em canaisfixos (indicado como "canalização"), contornando desse modo ominério não processado.

• Carga solar, que pode aumentar intensamente atemperatura operacional do empilhamento escavado, reduzindoseriamente a eficácia da operação de lixiviação.

Um problema sério associado com algumas instalaçõesde lixiviação de empilhamento é que elas podem falhar naliberação de qualquer um de seus minerais valiosos. De acordocom os operadores principais de instalações de lixiviação deempilhamento, não há nenhuma maneira de superar tais falhasnas lixiviações de empilhamento. Particularmente, até apresente data não houve nenhum reprocessamento que pudesseacarretar economicamente lucros de uma falha em lixiviação deempilhamento.

LIXIVIAÇÃO DE TANQUE

É conhecida a extração de minerais de um corpo deminério mediante a escavação do minério, o esmagamento e atrituração do mesmo em partículas abaixo de um tamanhopredeterminado, a introdução do minério triturado em umacâmara de reação e então a agitação da câmara. Isto éconhecido como "lixiviação de tanque".

Os processos físicos da lixiviação de tanqueenvolvem o esmagamento e a trituração do tamanho de partículado minério até menos de aproximadamente 100 μm. O minériotriturado é colocado em grandes tanques, onde o solventelíquido é adicionado. A mistura é agitada e aquecida (casonecessário). Tipicamente, aproximadamente nove horas são4/34requeridas para o processo de lixiviação e um total de 24horas para os processos de drenagem e descarga associados.Tipicamente, rendimentos de 85% a 95% dos minerais contidosno minério podem ser obtidos.

o problema principal da lixiviação de tanque é ocusto elevado da construção e da operação do processo, comcustos significativamente mais elevados por tonelada quandocomparada à lixiviação de empilhamento. O custo elevado e anatureza compacta do sistema de lixiviação de tanque minimizam a capacidade de processar economicamente grandesquantidades de minério de baixo grau.

LIXIVIAÇÃO DE TONEL

A lixiviação de tonei é similar à lixiviação deempilhamento, exceto pelo fato que o empilhamento é menor,localizado em um tonei e imerso no solvente liquido paraencharcar o minério para extrair os minerais. Este processoleva tipicamente de 9 a 20 dias e tem rendimentos entre 65% e85% - dependendo do tamanho das partículas e do tempo deresidência.

A limitação principal da lixiviação de tonei é queos tamanhos das partículas devem ser mantidos relativamentegrandes, isto é, -6 mm, de modo que o solvente líquido possadrenar para baixo através do corpo do minério.

Há um grande número de corpos de minério contendominerais que não podem ser processados economicamente porqualquer uma destas três técnicas de lixiviação da técnicaanterior. Há uma necessidade evidente quanto a um sistema delixiviação que tenha uma baixa entrada de energia, umcomponente de baixa manipulação de minerais e que possaacomodar materiais menores do que 2 mm no tamanho departícula, e mais preferivelmente menores do que 0,5 mm, eque podem tolerar partículas ultra-finas até aproximadamente1 μm.A presente invenção foi desenvolvida para afinalidade de obter um sistema e um processo de extração deminerais que apresentasse pelo menos algumas das vantagensdas técnicas lixiviação de empilhamento, de tanque e detonel, enquanto que superasse muitas de suas desvantagensinerentes.

As referências à técnica anterior neste relatóriodescritivo são fornecidas para finalidades ilustrativasapenas e não devem ser tomadas como uma admissão que taltécnica anterior faz parte do conhecimento geral comum naAustrália ou em outros lugares.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

De acordo com um aspecto da presente invenção, éapresentado um meio de injeção de liquido para um sistema delixiviação para a extração de minerais valiosos de uma cargade minério particulado pelo uso de um solvente liquido, emque os meio de injeção de líquido inclui um arranjo depassagens de transporte de líquido localizáveis abaixo dacarga de minério, e uma pluralidade de aberturas voltadaspara baixo distribuídas sobre as passagens para produzir umapluralidade de canais de solvente líquido de fluxo ascendenteatravés da carga de minério, em que os canais seguemtrajetórias aleatórias que variam com o passar do tempoatravés da carga de minério, em que as partículas de minérionos canais são agitadas pelo solvente líquido, e aspartículas de minério restantes são mantidas substancialmenteestáticas, e em que as passagens de transporte de líquido sãodestituídas de aberturas voltadas para cima e distribuem osolvente líquido a uma taxa e uma pressão abaixo daquelasrequeridas para causar a estratificação da carga de minério.

De acordo com um outro aspecto da presenteinvenção, é apresentado um Sistema de Lixiviação de Vala paraa extração de minerais valiosos de minério particulado, emque o sistema compreende:

um meio de distribuição para distribuir uma cargade minério particulado;

um tanque com capacidade de receber e reter a cargade minério particulado para lixiviação com um solventelíquido;

um meio de injeção de um líquido localizado abaixoda carga de minério no tanque para produzir uma pluralidadede canais do solvente líquido de fluxo ascendente através dacarga de minério, em que o meio de injeção de líquido éoperado a uma vazão e uma pressão menores do que é requeridopara causar a fluidização da carga de minério, e os canaisseguem trajetórias aleatórias que variam com o passar dotempo através da carga de minério, e em que as partículas deminério nos canais são agitadas pelo solvente líquido, e aspartículas de minério restantes são substancialmenteestáticas;

um meio de recirculação de líquido para coletar osolvente líquido no topo da carga de minério e retornar omesmo ao meios de injeção; e

um meio de coleta de líquido para coletar pelomenos uma parte do solvente líquido para separar os mineraisdissolvidos.

Preferivelmente, o dito meio de injeção de líquidose apresenta na forma de um meio de aspersão localizadocontíguo a um piso do tanque. Dito de uma maneira típica, omeio de aspersão compreende uma disposição de tubulações deaspersão que compreendem uma pluralidade de linhasramificadas supridas pelas linhas principais, em que cada umadas tubulações de aspersão tem uma pluralidade de furos nelasprovidos para injetar o solvente líquido na pasta de minérioparticulado. Preferivelmente, os ditos furos nas tubulaçõesde aspersão são arranjados em uma direção não voltada paracima, de modo a evitar o ingresso de partículas de minério.Preferivelmente, os ditos furos são dispostos em uma direçãovoltada para baixo a um ângulo que excede aproximadamente 45graus em relação à horizontal.

Tipicamente, o meio de injeção de líquido tambémcompreende uma bomba para bombear o solvente líquido atravésdos furos na disposição de aspersão na carga de minérioparticulado. Preferivelmente, a bomba é adaptada para aplicarum fluxo e uma pressão suficientes do solvente líquido paracriar uma vazão entre 1 e 5 cm/s de solvente líquido atravésda carga de minério pelos furos.

Preferivelmente, o tanque também tem uma calha detransbordamento de solvente líquido localizado abaixo de umaborda superior do tanque. Tipicamente, a calha de transbordamento de solvente líquido se apresenta na forma deuma calha, cuja base é inclinada para baixo. Preferivelmente,uma superfície superior da carga de minério fica localizadaabaixo da calha de transbordamento de solvente líquido, comuma camada de solvente líquido no topo da carga de minério.Preferivelmente, o tanque é alimentado com o solvente líquidoaté o nível de calha de transbordamento de solvente líquido.

Onde gases dissolvidos são requeridos no processode lixiviação, é preferível que um meio de aspersão de gásseja provido no circuito. Um aspersor de gás pode ser providono solvente líquido acima da carga de minério para manter aconcentração de gás dissolvido a um nível suficiente parafacilitar um processo de extração de minerais.

De acordo ainda com um outro aspecto da presenteinvenção, é apresentado um processo para a extração deminerais valiosos de uma carga de minério particulado, em queo processo inclui as etapas de:

posicionamento de um meios de injeção de líquidoabaixo da carga de minério;manutenção da carga de minério substancialmenteestática acima do meio de injeção de liquido; e

injeção de solvente líquido para cima através dacarga de minério a uma taxa e uma pressão que podem produziruma pluralidade de canais que fluem para cima através dacarga de minério, em que os canais seguem trajetóriasaleatórias que variam com o passar do tempo através da cargade minério, em que as partículas de minério nos canais sãoagitadas pelo solvente líquido e em que as partículas deminério fora dos canais são mantidas substancialmenteestáticas e em contato com o solvente líquido.

De acordo ainda com um outro aspecto da presenteinvenção, é apresentado um processo para a extração deminerais valiosos de minério particulado, em que o processoinclui as etapas de:

introdução de uma carga de minério particulado emum tanque;

manutenção da carga de minério substancialmenteestática no tanque; e

injeção de solvente líquido para cima através dacarga de minério a uma taxa e uma pressão que podem produziruma pluralidade de canais que fluem para cima através dacarga de minério, em que a taxa e a pressão são menores doque aquelas requeridas para causar a estratificação do ditominério, e os canais seguem trajetórias aleatórias que variamcom o passar do tempo através da carga de minério, em que aspartículas de minério nos canais são agitadas pelo solventelíquido e em que as partículas de minério fora dos canais sãomantidas substancialmente estáticas e em contato com osolvente líquido;

recirculação do solvente líquido mediante adrenagem de parte do solvente líquido no topo da carga deminério e retorno do mesmo abaixo da carga de minério a serbombeada para cima outra vez através da carga de minério; e

coleta de uma parte do solvente líquido para aseparação dos minerais dissolvidos.

Preferivelmente, a dita etapa de injeção desolvente líquido através da carga de minério compreende obombeamento do solvente líquido através do minérioparticulado a uma vazão e uma pressão suficientes para criaruma vazão entre 1 e 5 cm/s de solvente líquido através dacarga de minério. Tipicamente, o restante da carga de minérioé substancialmente estática e em contato com o solventelíquido.

Preferivelmente, o processo compreende as etapasadicionais de remoção dos finos arrastados no solventelíquido e retorno do líquido ao tanque através da bomba e dadisposição de aspersão. Os finos são preferivelmenteretornados a uma região superior do tanque. Preferivelmente,o processo também compreende a etapa de remoção daspartículas ultrafinas do solvente líquido depois que ele écoletado para a separação dos minerais dissolvidos.

Em seguida, o sistema e o processo de extração deminerais da presente invenção serão indicados como um"Sistema de Lixiviação de Vala". 0 Sistema de Lixiviação deVala será descrito com referência particular à lixiviação doouro, mas também pode ser utilizado com outros minerais,incluindo o cobre, o níquel, a platina, o tungstênio, eoutros ainda, que podem ser lixiviados sob a pressãoatmosférica e uma temperatura substancialmente atmosférica.

O Sistema de Lixiviação de Vala tem a vantagem deprocessar o minério em uma grande escala, com baixo custo decapital, ao empregar uma manipulação mínima do minério, e éconsideravelmente mais econômico do que os processosconvencionais de extração de minerais. Desse modo, o Sistemade Lixiviação de Vala tem a maioria das vantagens dalixiviação de empilhamento, da lixiviação de tanque e dalixiviação de tonei, mas sem muitas de suas desvantagensinerentes.

A operação do Sistema de Lixiviação de Vala ébaseada no movimento aleatório do solvente líquido em canaisrelativamente estreitos para cima através de uma carga deminério colocada em uma vala. Estes canais são um tantosimilares àqueles da lixiviação de empilhamento - exceto pelofato que na lixiviação de empilhamento o solvente líquidotende a fluir para baixo em "rios" que são fixos em sua rotaatravés do minério. No Sistema de Lixiviação de Vala, ominério dentro dos canais aleatórios do solvente líquido defluxo ascendente é submetido à agitação, o que libera omineral valioso em uma maneira similar àquela da lixiviação de tanque, sem os agitadores mecânicos e os requisitos deenergia associados. Essa canalização aleatória do solventelíquido produz uma migração do solvente líquidosubstancialmente através de toda a carga de minério,resultando na agitação de substancialmente todas as partículas de minério, desse modo obtendo um rendimentosimilar àquele da lixiviação de tanque. 0 restante da cargade minério é estático e fica em contato com o solventelíquido exatamente da mesma maneira que a lixiviação detonei, que tem a vantagem de começar a dissolver o mineral valioso na preparação para a agitação pela canalizaçãoaleatória, o que não é obtido pela lixiviação de tonei.

Por todo o relatório descritivo, a menos que ocontexto requeira de alguma outra maneira, deve ficarcompreendido que a palavra "compreendem", ou variações tais como "compreende" ou "que compreende", implica na inclusão deum número inteiro positivo ou de um grupo de números inteirospositivos indicados, mas não na exclusão de qualquer outronúmero inteiro positivo ou de um grupo de números inteirospositivos. Do mesmo modo, deve ficar compreendido que apalavra "preferivelmente", ou variações tais como"preferido", implica que um número inteiro positivo ou umgrupo de números inteiros positivos indicados são desejáveis,mas não essenciais ao funcionamento da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A natureza da invenção será mais bem compreendida apartir da seguinte descrição detalhada de diversasrealizações específicas do Sistema de Lixiviação de Vala,fornecidas apenas a título de exemplo, com referência aosdesenhos anexos, nos quais:

a Figura 1 é uma vista em perspectiva parcialmentedestacada, mostrada de cima para baixo, de uma realizaçãopreferida do Sistema de Lixiviação de Vala de acordo com apresente invenção;

a Figura Ia é uma vista em perspectiva parcialmentedestacada, mostrada de cima para baixo, de uma outrarealização preferida do Sistema de Lixiviação de Vala deacordo com a presente invenção;

a Figura 2 é uma vista lateral esquemática de umcircuito de trituração, circuito de lixiviação e circuito derecuperação do Sistema de Lixiviação de Vala da Figura 1;

a Figura 3 é uma vista em perspectiva, mostrada decima para baixo, de uma parte de um sistema de aspersão doSistema de Lixiviação de Vala da Figura 1;

as Figuras 4a a 4d são uma série de esboços queilustram uma seqüência típica de mudanças da canalização dosolvente líquido quando ele flui para cima através de umacarga de minério em um tanque do Sistema de Lixiviação deVala da Figura 1; as mudanças ocorrem por um período dehoras;

a Figura 5 é uma vista em perspectiva vista de cimapara baixo de uma célula de teste para o Sistema deLixiviação de Vala da presente invenção; e

as Figuras 6 e 7 são vistas em perspectivaparcialmente destacadas vistas de cima para baixo de doisconjuntos de aspersão da célula de teste da Figura 5.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS REALIZAÇÕES PREFERIDAS

Nas Figuras 1 e 2 é mostrada uma realizaçãoexemplificadora do Sistema de Lixiviação de Vala 10 de acordocom a presente invenção. O Sistema de Lixiviação de Vala 10inclui um circuito de trituração 12, um circuito delixiviação 14, um circuito de separação 16, um circuito dedescarte 18 e o reservatório de água 20.

O circuito de trituração 12 é tipicamente deformato convencional e é projetado para prover saídas deminério com tamanhos de partícula < 500 pm. Deve ser levado em consideração o fato que outras saídas de tamanho deminério poderiam ser utilizadas, dependendo do fracionamentodo mineral precioso no minério. A saída do circuito detrituração 12 tem um sistema de controle de densidade dapolpa 30 para distribuir o minério triturado em uma forma depasta ao circuito lixiviação 14.

Também deve ser levado em consideração o fato queno reprocessamento de refugos de descarte nenhum circuito detrituração será requerido.

Também deve ser levado em consideração o fato que o minério poderia ser introduzido no circuito de lixiviação emuma forma seca.

O circuito de lixiviação 14 inclui um tanque deprocessamento 40, uma bomba de aspersão 42, um ciclone úmidoprincipal 44, um ciclone sangrador secundário 46 e uma bomba de pasta 48.

A saída do sistema de controle de densidade dapolpa 3 0 é acoplada nas extensões superiores do tanque deprocessamento 40. Uma carga de minério 50, nesta realização,é formada no tanque de processamento 40 em uma forma depasta.

O tanque de processamento 40 é tipicamentesubstancialmente retangular quando vista em planta e em seçãotransversal. O tanque de processamento 40 tem um pisoinclinado 60 e quatro paredes dispostas para cima que incluemas paredes de extremidade 62 e 64, e as paredes laterais 66 e 68.

Tipicamente, o piso 60 tem uma inclinação deaproximadamente 2 graus em relação à horizontal daextremidade 62 à extremidade 64 para ajudar na remoção dacarga de minério 50 uma vez que os processos lixiviação sãoconsiderados como completos. "Completo" no contexto doprocesso de lixiviação é uma determinação econômica do custode recuperação de um mineral mais valioso em comparação com oseu valor de venda. Quando há um lucro insuficiente, oprocesso de lixiviação é paralisado. 0 piso 60 tem umescoadouro 70 localizado adjacente à parede de extremidade 64para o esvaziamento do tanque de processamento 40.

Deve ser compreendido que o piso 60 poderia teroutras orientações e poderia ter uma forma diferente. Porexemplo, o piso 60 poderia ser plano; alternativamente, opiso 60 poderia ser em forma de V em sua direção transversal;isto é, inclinando para dentro a partir de ambas as paredeslaterais 66 e 68, passando para uma calha central para ajudarna drenagem da carga de minério 50 do tanque 40.Alternativamente, o piso 60 poderia ter a forma de um Vinvertido para passar para duas calhas na extensão inferiordo piso 60.

Na realização exemplificadora, o tanque deprocessamento 4 0 tem aproximadamente 20 metros decomprimento, 10 metros de largura e 3 metros de altura. Noentanto, deve ser compreendido que outras dimensões tambémpodem ser empregadas e o tanque 4 0 não tem que ter um formatoretangular. Convenientemente, as paredes 62 a 68 são formadaspor um material cimentício, tal como concreto ou algo dogênero. No entanto, deve ser levado em consideração o fatoque as paredes 62 a 68 poderiam ser formadas por materiaismetálicos de modo a tornar o tanque de processamentoportátil. Para esta finalidade, considera-se que a largura eo comprimento podem ser reduzidos ligeiramente parasatisfazer as leis e os regulamentos de transporte deveículos motorizados. Também pode ser levado em consideraçãoo fato que o tanque de processamento 4 0 poderia ser providocom uma tampa (não mostrada) para inibir o ingresso demateriais pluviais e materiais de detritos e para inibir oegresso do vapor de água.

É levado em consideração o fato que o tanque 4 0poderia ser formado a partir da sujeira que é estabilizada erevestida com uma camada impermeável.

0 tanque de processamento 4 0 também inclui um meiode #njeção de um líquido na forma da disposição de aspersão80 das tubulações de aspersão localizadas contíguas ao pisoinclinado 60. A disposição de aspersão 80 tem umamultiplicidade de furos 82 (vide a Figura 3) arranjados paradirigir um fluxo do solvente líquido (agente de lixiviação)para cima através do tanque de processamento 40. Narealização exemplificadora, a disposição de aspersão 80 temaproximadamente 72.000 furos 82 localizados sobre umapluralidade de linhas ramificadas 84 supridas pelas linhasprincipais 86. É altamente desejável que cada um dos furos 82por toda a disposição de aspersão 8 0 recebe o mesmo fluxo e amesma pressão do solvente líquido. Para esta finalidade, deveser levado em consideração o fato que as linhas ramificadas84 poderiam ser afuniladas na seção transversal se afastandoda linha principal 86.E preferível que os furos 82 sejam arranjados emuma direção não voltada para cima de modo a evitar o ingressode partículas de minério. Preferivelmente, os furos 82 sãodispostos em uma direção voltada para baixo a um ângulosuperior a aproximadamente 4 5 graus em relação à horizontal.

Para tamanhos de partículas de minério < 500 pm,deve ser levado em consideração o fato que os furos 82 têm umdiâmetro de aproximadamente 2 mm de modo a inibir o bloqueiodas mesmas. Os furos 82 são tipicamente localizados emespaçamentos de 35 mm e as linhas ramificadas 84 ficamlocalizadas em espaçamentos de 5 0 mm. Deve ser compreendidoque outros tamanhos e espaçamentos de furos e espaçamentos delinhas ramificadas poderiam ser utilizados.

A bomba 42 é projetada para distribuir fluxo e pressão do solvente líquido suficientes para criar uma vazãode aproximadamente 1 cm/s do solvente líquido através dacarga de minério 50 pelos furos 82. Esta vazão érelativamente baixa e não é suficiente para elevar a carga deminério ou fazer com que ela estratif ique. A vazão só ésuficiente para criar canais estreitos do solvente líquidoque fluem para cima através da carga de minério 50. Essescanais não são fixos em sua direção e orientação, mas, aoinvés disto, seguem trajetórias aleatórias através do minério50. Não obstante, o fluxo do solvente líquido dos furos 82 é suficiente para agitar as partículas de minério 50, o que temo efeito de liberar o mineral precioso de uma maneira similaràquela da lixiviação de tanque, sem a necessidade deagitadores mecânicos ou requisitos de energia associados.Esses canais aleatórios de solvente líquido migram, por um período de muitas horas, através de toda a carga de minério50, agitando substancialmente todas as partículas de minério,desse modo resultando um rendimento similar àquele dalixiviação de tanque. 0 restante da carga de minério ésubstancialmente estático e fica em contato com o solventeliquido.

0 processo de formação e migração aleatória doscanais é ilustrado nas Figuras 4a a 4d e descrito maisdetalhadamente a seguir.

0 tanque de processamento 40 também tem uma calhade transbordamento de solvente liquido 90 localizadoaproximadamente a 0,5 metro abaixo das extensões superioresdas paredes 62 a 68. Convenientemente, a calha detransbordamento de solvente líquido 90 se apresenta na formade uma calha, cuja base é inclinada para baixo rumo à bomba48. Uma superfície superior 92 da carga de minério 50 ficalocalizada aproximadamente a 0,5 metro abaixo da calha detransbordamento de solvente líquido 90 com uma camada 94 deaproximadamente 0,5 metro de solvente líquido em cima dacarga de minério 50.

Deve ser levado em consideração o fato que a calhade transbordamento 90 poderia ser substituída por umadisposição de tubulações posicionadas no solvente líquidoacima da carga de minério 50.

Preferivelmente, o tanque de processamento 40 éalimentado com o solvente líquido até o nível da calha detransbordamento de solvente líquido 90. No caso da lixiviaçãode um minério contendo ouro, o solvente líquido temtipicamente uma concentração de aproximadamente 0,01% decianeto.

Na lixiviação do minério com ouro, é preferível queum aspersor de ar seja provido no solvente líquido acima dacarga de minério 50 para manter a concentração do oxigêniodissolvido em um nível suficiente para manter um bom processode cianetação. Considera-se que uma concentração de oxigêniodissolvido de mais de aproximadamente 5 ppm é desejável. Maispreferivelmente, uma concentração de oxigênio dissolvido demais de 7 ppm é mantida.

O tanque 40 é provido com um forro 98 arranjadopara inibir o vazamento do solvente líquido através do tanque40 na eventualidade deste ser feito de materiais permeáveislíquidos.

As saídas 92 e 94 são conectadas ao ciclone 44 paraa remoção dos finos arrastados no agente de lixiviação e pararetornar o líquido ao tanque de processamento 40 através dabomba 42 e a disposição de aspersão 80. Os finos sãoretornados do ciclone 44 através de uma bomba de pasta 48 euma linha de retorno de pasta 96 para as regiões superioresdo tanque de processamento 40.

A célula de lixiviação também é provida com umdispositivo de aeração para injetar uma concentraçãorelativamente baixa de ar ou de oxigênio no solvente líquido.Isto pode ser convenientemente efetuado através de umadisposição de aspersão localizada no solvente líquido acimada carga de minério 50. Alternativamente, o dispositivo deinjeção de ar poderia ser uma bomba, um venturi ou uma fontede ar comprimido ou algo do gênero.

O ciclone sangrador secundário 46 é acoplado àsaída de líquido do ciclone principal 44 e empregado pararemover as partículas ultrafinas do agente de lixiviaçãoantes que ele seja enviado ao circuito de separação 16. Osfinos do ciclone sangrador 46 são retornados à bomba de pasta48.

O circuito de separação 16 se apresenta tipicamentena forma de um conjunto convencional de colunas de carbono100 conhecido para a separação do ouro dissolvido do licortúrgido (agente de lixiviação). O licor estéril é retornado àbomba de aspersão 42. Uma vez que esteja completamenteimpregnado, as retícuias de carbono são removidas das colunasde carbono 100 e enviadas para processamento adicional paraproduzir ouro maciço.

o Sistema de Lixiviação de Vala 10 é instaladotipicamente em uma localização bastante próxima de um localda mina onde o minério está sendo escavado para que sejalixiviado de seu teor mineral.

Tipicamente, o tanque 40, quando feito de concreto,é construído da maneira de laje de inclinação bem conhecida.As lajes são inclinadas substancialmente verticalmente e seuscantos são unidos para formar o tanque 50. Tipicamente, asparedes 62 a 68 são dispostas a um ângulo de aproximadamente5 graus em relação à vertical, fora dos confins do tanque 50.A quantidade de alargamento do tanque é limitada peloprocesso de canalização e considera-se que, na presenterealização, as paredes não devem se alargar para fora em maisde 15 graus.

o minério que contém o mineral precioso é mineradoe conduzido ao circuito de trituração 12. O minério étriturado em uma usina de trituração de múltiplos estágiosaté um tamanho de partícula, que, na realizaçãoexemplificadora, é menor do que aproximadamente 500 μm.

Antes de carregar o tanque 4 0 com o minériotriturado, o tanque 4 0 é cheio com água e/ou solventelíquido. Isto é desejado para reduzir a abrasão das paredes62 a 68 e da disposição de aspersão 80 enquanto o minério é despejado no tanque 40.

O minério triturado é passado ao sistema decontrole de densidade da polpa 3 0 e então conduzido ao tanque40. A pasta de minério afunda através do solvente líquido atéo piso 60 e se propaga para fora. A pasta de minério continuaa encher o tanque 4 0 até que o seu nível superior sejaaproximadamente 0,5 metro abaixo da linha de drenagem 90.Isto significa a conclusão da formação da carga de minério 50no tanque 4 0 e os processos de lixiviação podem seriniciados. Nesta condição, há aproximadamente 0,5 metro desolvente líquido acima da carga de minério 50.

Durante o enchimento do tanque 14 com o minério 50,o solvente líquido é bombeado lentamente através dadisposição de aspersão 8 0 de modo a inibir o ingresso dominério 50 na disposição de aspersão 80.

A disposição de aspersão 8 0 também é provida comuma instalação de remoção na forma de um dreno ou uma saída,orientada para permitir que o solvente líquido flua para forada disposição 80 sem ter que fluir através do minério 50.

Desta maneira, qualquer minério 50 ou material de detritoalojado na disposição 8 0 pode ser removido e retornado àsextensões superiores do tanque 14 para tornar a reunir ominério 50 e ser processado, e não ser perdido do sistema 10.

A bomba de aspersão 42 é ativada agora para aplicaruma corrente contínua de solvente líquido coletado no topo dacarga de minério 50 à disposição de aspersão 80. O solventelíquido deixa a disposição de aspersão 80 através dos 72.000furos 82 e flui para cima através da carga de minério 50, quejá está saturada com solvente líquido. O fluxo do solventelíquido aplicado pela bomba de aspersão 42 gera, portanto,uma região de pressão relativamente alta a montante de cadaum dos furos 82. O solvente líquido continua então a fluir emuma direção ascendente, seguindo a trajetória de menorresistência até alcançar a superfície superior da carga deminério 50, a qual está coberto com uma camada de solventelíquido mantida à pressão atmosférica.

Uma trajetória de fluxo típica do solvente líquidoatravés da carga de minério 50 é mostrada na Figura 4a. Àmedida que o tempo prossegue, o fluxo de solvente líquido dequalquer furo 82 começa a criar uma erosão localizada dacarga de minério 50, indicada em 110 na Figura 4b. A erosão110 cria uma cavidade 112, que tem uma alta concentração delíquido e uma baixa concentração de partículas de minério 50.Este desequilíbrio na concentração permite que o fluxoascendente do solvente líquido gere uma turbulência, a qualtem o efeito de agitar as partículas e desse modo alimaximizando a lixiviação de minerais preciosos. A energia dofluxo ascendente de solvente líquido tem o efeito de elevaralgumas das partículas de minério até o topo da carga deminério 50 através de um canal 114 e deposita as mesmas emtorno de uma abertura 116 em uma elevação 118. Durante a passagem do tempo de um número de horas, a turbulência formatipicamente um entalhe 120 no canal 114, tal como mostradosna Figura 4c. Simultaneamente, as partículas mais finas deminério são depositadas no interior do canal 114 e naelevação 118. À medida que o entalhe 120 continua a crescer, a massa das partículas de minério próxima ao mesmo ficainstável e se decompõe, o que trunca o canal 114 e inicia umnovo canal 122, tal como mostrado na Figura 4d. 0 novo canal122 é deslocado lateralmente do canal original 114, o que temo efeito de fazer com que os canais de solvente líquido migrem através da carga de minério 50 de uma maneiraaleatória. Durante um período de muitas horas, o movimentoaleatório de todos os canais 114 dentro da carga de minério* 50 tem o efeito de lixiviar de maneira turbulentasubstancialmente todas as partículas de minério no tanque 40.

Através deste processo, o solvente líquido sedesloca para cima através da carga de minério 50 em menos dequatro minutos, mais particularmente entre aproximadamente ume quatro minutos, por exemplo, em aproximadamente doisminutos e meio. O tempo transcorrido é um fator do tamanho de partícula do minério, das propriedades do minério, daprofundidade da carga de minério 50, e da pressão do fluxo edas características da bomba de aspersão 42.

A bomba de aspersão 42 pode ser operada em modos debaixa e alta vazão. O modo de baixa vazão aplica uma baixavazão à carga de minério 50 para manter a agitação daspartículas de minério 50 nos canais 114, e o restante daspartículas fica substancialmente estático, mas em contato como solvente líquido. No modo de alta vazão, os canais 114 sedecompõem para formar novos canais 122. O modo de alta vazãoé particularmente útil nas condições onde a baixa vazão tendea conduzir à sedimentação do minério e os canais 114 sedecompõem, mas sem a formação de novos canais 122. Foiverificado que isto tem maior probabilidade de acontecer noreprocessamento de refugos de ouro onde o tamanho departícula é de 100% passando 80 micra ou menos.

Na prática, a alta vazão pode ser empregada duranteum a cinco minutos para estabelecer os novos canais 122, e abaixa vazão empregada durante trinta minutos a várias horas,contanto que os canais 114 sejam mantidos e continuem amigrar em torno da carga de minério 50.

O solvente líquido é reciclado continuamenteatravés da carga de minério 50 por meio deste processo. Detempos em tempos, uma parte do agente de lixiviação túrgido éremovida através dos ciclones 44 e 46 e separada do mineralvalioso pelos filtros de carbono 100. O agente de lixiviaçãoestéril é retornado à disposição de aspersão 80 através dabomba de aspersão 42.

Periodicamente, o minério no tanque 40 é ensaiadopara determinar a proporção de recuperação dos minerais. Umavez que o rendimento tenha alcançado um nível satisfatório, otanque 40 pode ser drenado quanto ao solvente líquido atravésdo escoadouro 70. A carga de minério 50 é então purgada comágua ou produtos químicos para preparar o minério para aeliminação como refugos no circuito de resíduos 18.

Uma vez que o minério residual seja seguro, ele ébombeado para fora do escoadouro 70 para o circuito deresíduos 18 e a água é dali recuperada e retornada aoreservatório de água 20.

Um dispositivo da injeção de ar é utilizado paraarejar o solvente líquido.

Deve ser levado em consideração o fato que umnúmero de tanques 4 0 poderia ser colocado em um arranjo debateria e acoplados aos ciclones 44 e 46 e à bomba deaspersão 42 em uma configuração compartilhada. Os tanques 40poderiam ser operados de maneira substancialmente independentes uns dos outros em um tipo de operaçãodescontínua por meio da qual cada tanque 4 0 tem minério emestágios diferentes do processo de lixiviação.

Além disso, deve ser levado em consideração o fatoque, onde o minério poderia ser introduzido no tanque 40 emuma forma seca, o tanque 4 0 não é carregado inicialmente como solvente líquido. Neste caso, a carga de minério 50 setorna relativamente nivelada no tanque 4 0 e o solventelíquido é introduzido através da disposição de aspersão 8 0para elevar o minério 50 de baixo para cima. Nesta situação, o solvente líquido também poderia ser introduzido no minério50 de cima para baixo.

Além disso, o tanque de concreto 14 poderia sersubstituído por uma vala 150, vide a Figura la, de tamanhosimilar escavada no solo com paredes inclinadas 152 e revestida com um forro de material plástico 154 comcapacidade de inibir o egresso de solvente líquido 94. 0Sistema de Lixiviação de Vala 10', tal como aplicado à vala150, é substancialmente o mesmo que no caso do tanque deconcreto 14. No Sistema de Lixiviação de Vala 10', a calha 90é substituída por uma escumadeira flutuante 156. Aescumadeira flutuante 156 é formada a partir de uma tubulação160 com flutuadores 162 localizados periodicamente ao longode seu comprimento para impedir que afunde sob a força dopeso do solvente líquido e de todas as partículas de minério50 arrastadas. Além disso, as bombas 42 e 48 são acopladas navala 150 sobre as paredes 152 e não através destas. Alémdisso, as paredes 152 da vala 150 são inclinadas emaproximadamente 4 5 graus em relação à vertical, para evitarsubstancialmente a possibilidade de sedimentação.

A vala 150 pode ser instalada sobre um empilhamentode refugos e os refugos reprocessados in-situ sem anecessidade de produzir um novo empilhamento de refugos.

CÉLULA DE TESTE

A eficácia do Sistema de Lixiviação de Vala para aextração do ouro foi testada ao utilizar uma amostra deminério de 75 kg. Os resultados e o desempenho foramcomparados àqueles obtidos pela tecnologia tradicional deCianetação de Frasco de Rolagem para simular a recuperaçãopossível de um reator de tanque agitado.

0 teste foi realizado em uma célula de teste 200tal como ilustrado nas Figuras 5 a 7, estando na forma de umacélula superior aberta que compreende uma armação 202, umacaixa de minério 204, uma bomba 206 e o encanamento 208. Aarmação 202 tem uma base 220 convenientemente provida com asrodas 222 para permitir o movimento da célula de teste 200. Aarmação 202 também tem uma armação de suporte de caixa 224disposta acima da base 220 para suportar a caixa de minério204. A armação de suporte de caixa 224 é provida com ostalões 225 dispostos para permitir a inversão da célula deteste 200. A armação 202 também tem uma armação de montagem226 localizada próxima às regiões superiores da armação 202para suportar a bomba 206.

A caixa de minério 204 é retangular no plano e naelevação com dimensões internas de 500 mm de largura, 100 mmde profundidade e 2,5 metros de altura. A caixa de minério204 tem duas portas de saída 230 localizadas em suaextremidade inferior e conectadas às tubulações de drenagem232. A caixa de minério 204 também tem uma porta de entrada234 localizada aproximadamente 4 00 mm abaixo de seu topo. Aporta de entrada 234 alimenta a bomba 206 para a entrega do líquido ao encanamento 208. A bomba 206 é conectada a umafonte de energia elétrica através de um controlador 235.Tipicamente, a energia elétrica é de 240 volts C.A. e ocontrolador 235 ajusta a proporção de potência aplicada àbomba 206 através de uma modulação de freqüência entre 0 e 50 Hz. Na célula de teste, a potência aplicada à bomba 206 erade aproximadamente 350 W e foi operada tipicamente aaproximadamente 12,5 Hz. Deve ser compreendido quefreqüências muito mais baixas de operação tornam a entrada deenergia insuficiente para a carga de minério 50, o queresulta em uma canalização ineficaz do solvente líquido. Maisparticularmente, os testes mostraram que, com um determinadominério, as freqüências abaixo de 7 Hz não são úteis.

A caixa de minério 204 é provida com um tubo deaspersão removível 236 vedado em suas extensões inferiores. O tubo de aspersão 236 é disposto longitudinalmente através dalargura da caixa 204. Tipicamente, ele tem catorze furos 237dispostos para produzir um fluxo de líquido ascendenteatravés da caixa 204. Os furos são dispostos preferivelmentedescendente e externamente e têm um diâmetro deaproximadamente 2 mm. 0 tubo de aspersão 23 6 é provido comuma válvula 23 8 para interromper o fluxo do líquido que aatravessa. A válvula 238 é conectada à bomba 206 através doencanamento 208. O encanamento 208 inclui uma válvula 250para controlar o fluxo do líquido da bomba 206 ao tubo de aspersão 236.

A caixa de minério 2 04 inclui adicionalmente umatela removível 260 localizada abaixo da porta de entrada 234.A tela 260 é provida com uma malha 261 que tem um tamanho deabertura tipicamente menor do que 250 μm, e maispreferivelmente menor do que 70 μm. A tela 260 é vedada nasuperfície interna das paredes da caixa 204. A tela 260também tem quatro suportes 262 dispostos de maneiraascendente e fixados ao topo da caixa 204. Convenientemente,os suportes 262 são aparafusados à caixa 204. A caixa 204 temuma tampa 264 para vedar o seu topo para inibir a evaporaçãodo líquido contido. Tipicamente, a tampa 264 tem um lacre epode ser aparaf usada na embalagem 204 para formar umabarreira impermeável a líquidos para inibir o vazamento dolíquido quando a célula de teste 200 for invertida.

Um tubo de aspersão de ar 270 é posicionado dentrodo espaço entre a malha 261 da tela 260 e a porta de entrada234 para aplicar um fluxo relativamente baixo de ar nolíquido contido na caixa 204. O tubo de aspersão 270 possuios tubos de distribuição de ar 272, os quais saem da caixa204 através da tampa 264. O tubo de aspersão de ar 270 ésuspenso dentro do líquido através dos tubos de distribuiçãode ar 272. O tubo de aspersão de ar 270 tem os furos 274preferivelmente localizados em seu lado de baixo.Convenientemente, o tubo de aspersão de ar 270 é provido comtrês furos 274, cada um deles com um diâmetro deaproximadamente 1 mm.

Um teste utilizando a célula de teste 200 foirealizado tal como segue:

1. METODOLOGIA

1.1 Preparação da Amostra

Uma amostra de 75 kg de minério de óxido de ourofoi preparada da seguinte maneira:

· Secada em forno uma batelada de 75 kg de minério de óxido a60 °C ;

• Material triturado e peneirado até 100% passando em 0,5 mm;

• Misturados os 75 kg de material de -0,5 mm e separada aamostra principal de 5 kg;

• Divididas as amostras de 3 χ 100 g e enviadas para o ensaioprincipal.

O ensaio de amostra principal produziu a análise demineralização de ouro da Tabela 1.

Tabela 1: Resultados das análises de ouro da amostra

<formula>formula see original document page 27</formula>

1.2 Parâmetros do Trabalho de Teste

Os parâmetros do trabalho de teste eram:

Massa do Resíduo: 50 kgVolume da Solução: 68,5 litrospH: >9,5 mantido com a adição de hidróxido de sódioConcentração de Cianeto: > 0,01%Período de Tratamento: 199 horasDispositivo de Velocidade Variável: 12,5 Hz

Aproximadamente 50 litros de água foramintroduzidos na caixa de minério 240, e 50 kg da amostra deteste foram colocados na água de modo a minimizar orespingamento e para formar uma carga de minério 280. Umasuperfície superior 282 da carga de minério 280 foiposicionada aproximadamente 800 mm acima da base 220. 0restante da água foi adicionado então à caixa de minério 240até 68.5 litros com uma superfície superior 284 posicionadaaproximadamente 50 mm abaixo da tampa 264. A bomba 206 foiativada para extrair líquido através da porta de entrada 234e passando através das válvulas 250 e 238 ao tubo de aspersão236. O líquido saiu pelos furos 274 no tubo de aspersão 236em uma direção descendente e para fora e fluiu para cimaatravés da carga de minério 280 em uma série de canais 114,tal como aqui descrito acima (vide a Figura 6). O fluxo delíquido nos canais fez com que as partículas finas de minériofossem elevadas acima do topo da carga de minério 280 para abomba 206. A tela 260 inibiu o movimento das partículas demais de aproximadamente 70 μπι de se elevarem para asextensões superiores da caixa de minério 2 04. Algumas daspartículas mais finas foram puxadas pela porta de entrada234, mas foi verificado que elas não causam uma sedimentaçãoinadequada no encanamento 2 08 e nos tubos de aspersão 236 e270.

Hidróxido de sódio foi adicionado ao líquido paraobter um pH > 9,5 e este foi mantido neste nível durante todoo período de teste. Uma vez que o pH foi estabilizado,cianeto de sódio foi adicionado ao líquido a uma concentração> 0,01%.

Durante a maior parte do período de teste, ocontrolador 23 5 da bomba foi operado a uma freqüência deaproximadamente 12,5 Hz. No entanto, após 120 horas delixiviação, o controlador 235 foi operado a 50 Hz por umperíodo de trinta segundos a cada 24 horas, de modo a removeros sedimentos do tubo de aspersão 236.

A solução foi amostrada em uma base regular duranteo período de teste de 199 horas; o pH e a concentração decianeto foram monitorados e ajustados a fim de manter osparâmetros requeridos do trabalho de teste. A experimentaçãofoi concluída mediante a drenagem da solução e da água delavar o resíduo. 0 resíduo foi removido então da célula eamostrado, a amostra representativa foi secada em forno a600C e peneirada até 100% passando em 850 μπι, amostrada eensaiada quanto ao teor de ouro. A dissolução do ouro foicalculada com base nas análises do resíduo; estes sãoapresentados na Tabela 2.

Tabela 2: Resultados das análises de ouro da amostra doresíduo

<table>table see original document page 29</column></row><table>

1.3 Trabalho de Teste de Frasco de Rolagem

Cianetações em duplicata de frasco de rolagem foramrealizadas na amostra do minério. Os testes foram realizadosem frascos de rolagem de plástico de 4,5 litros aos seguintesparâmetros do trabalho de teste:Massa do Resíduo: 500 g% de sólidos: 50

pH: > 9,5 mantido com a adição de hidróxido de sódio

Concentração de Cianeto: > 0,01%

Período de Tratamento: 24 horas

As soluções foram monitoradas em uma base regularpara assegurar que o pH fosse mantido acima de um pH 9 e aconcentração de cianeto fosse de aproximadamente 0,1%. Ostestes foram concluídos por meio de filtração, e o materialfiltrado foi coletado e ensaiado quanto ao ouro. Os resíduosforam lavados com água e secados em forno a 600C e peneiradosa 850 μτη e ensaiados quanto ao ouro. As recuperações do ouros foram calculadas com base nas análises do resíduo.

2. RESULTADOS E DISCUSSÃO

2.1 Trabalho de Teste de Cianetação de Célula de Teste

A operação da célula de teste 200 foi umaalternativa às técnicas convencionais de lixiviação comcianetação para a dissolução do ouro.

A dissolução do ouro obtida com a célula de teste200 foi calculada como sendo igual a 91% após um período delixiviação de 199 horas. Os registros indicam que adissolução máxima foi obtida dentro de 144 horas. O oxigêniodissolvido foi medido em 55 e 127 horas, respectivamente, emque o oxigênio dissolvido médio na solução é de 7,8 ppm,fornecendo um oxigênio amplo para que a dissolução do ouroocorra e indicando que a disposição de aspersão de ar 270 érequerida.

Os consumos de cianeto para o trabalho de testeforam calculados como sendo iguais a 0,18 kg/t, que são muitoeconômicos e aproximadamente 25% do consumo do teste defrasco de rolagem comparativo.

Os consumos de hidróxido de sódio para o trabalhode teste foram calculados como sendo iguais a 0,22 kg/t, oque é muito econômico.

2.2 Trabalho de Teste de Cianetação de Frasco de Rolagem

A cianetação de frasco de rolagem em duplicata daamostra de minério resultou em dissoluções de ouro de 90% e87%, respectivamente.

Os consumos de cianeto para o trabalho de teste defrasco de rolagem foram calculados como sendo iguais a 0,76kg/t, o que é considerado econômico.

Os consumos de hidróxido de sódio para o trabalhode teste de frasco de rolagem foram calculados como sendoiguais a 0,12 kg/t, o que é muito econômico.

2.3 Comparação

A dissolução do ouro depois da lixiviação decianeto na célula de teste 2 00 era de 91%, que estava bemdentro dos resultados obtidos pela cianetação de frasco derolagem. A dissolução do ouro obtida ao utilizar a célula deteste 200 é comparativa àquela que pode ser obtida em umtanque agitado (tal como simulado por uma cianetação defrasco de rolagem) e o período de lixiviação, que é de 199horas, era consideravelmente menor do que poderia se esperarpela lixiviação de empilhamento convencional, e aindacompetitiva com cenários de lixiviação de tonei conhecidos.

A dissolução do ouro apresentada na Tabela 3compara os resultados das cianetações de frasco de rolagem emduplicata no minério da amostra com aqueles obtidos pelacélula de teste 200.

Tabela 3: Trabalho de Teste de Cianetação

<table>table see original document page 31</column></row><table>

Deve ser observado que a dissolução máxima para acélula de teste 200 foi obtida em 144 horas.

2.4 Dimensionamento e Teor de Ouro

Uma amostra principal representativa da amostra depré-cianetação foi dimensionada em três frações, que são de -75 μm, 75 a 250 μπι e +250 μm. 0 teor de ouro de cada fraçãode tamanho é apresentado na Tabela 4.

Tabela 4: % de Massa e Teor de Ouro por Fração de Tamanho daAmostra Principal

<table>table see original document page 31</column></row><table>

A fração de +250 μπι teve a concentração maiselevada de ouro (1,11 ppm). 0 teor de ouro médio da amostraprincipal representativa da fração E era de 0,96 ppm.

Uma amostra secundária representativa da Fração Epós-cianetação foi dimensionada em três frações, que são de+250 μm, 75 a 250 μm e -75 μm. Cada fração de tamanho foianalisada quanto ao teor de ouro e os resultados sãoapresentados na Tabela 5.

Tabela 5: % de Massa e Teor de Ouro por Fração de Tamanho daAmostra Secundária

<table>table see original document page 32</column></row><table>

A fração de +250 μm teve a concentração de ouromais alta (0,28 ppm). O teor médio de ouro da amostrasecundária representativa fração E era de 0,17 ppm; istosignifica que houve uma recuperação de aproximadamente 82%com base nas duas amostras utilizadas. A relação derecuperação é tal como segue:

75% de recuperação de material de +250 μm

84% de recuperação de material de 75 a 250 μm

90% de recuperação de material de -75 μm.

3. CONCLUSÕES

A célula de teste 200 teve um rendimento de ouroequivalente àquele representativo de uma lixiviação de tanqueconvencional, com aproximadamente um quarto do consumo decianeto e aproximadamente o dobro do consumo de hidróxido desódio. Isto indica que o sistema de lixiviação de minerais dapresente convenção é igualmente eficiente à lixiviação detanque convencional na extração do ouro, com custosoperacionais mais baixos e menos materiais consumíveis.

Agora que as realizações preferidas do Sistema deLixiviação de Vala foram descritas em detalhes, será aparenteque ela fornece uma série de vantagens em relação à técnicaanterior, incluindo o seguinte:

(i) Os sistemas de lixiviação de tanque requeremsubstancialmente mais trituração, moagem e energia deprocessamento, e desse modo são mais caros do que a presenteinvenção, com quase nenhuma diferença no rendimento.

(ii) Os custos de capital da usina de lixiviação para osistema de lixiviação de tanque são muito elevados quandocomparados aos custos da usina de lixiviação da presenteinvenção.

(iii) o sistema de lixiviação da presente invenção ésubstancialmente abrigado, ao passo que os sistemas delixiviação de empilhamento ficam exposto aos elementos. Istocausa problemas ambientais para os sistemas de lixiviação deempilhamento, tais como problemas de poeira, erosão pela águae vazamento de produtos químicos no meio ambiente.

(iv) Embora os sistemas de lixiviação de empilhamento custem aproximadamente $2 menos por tonelada do que o sistema delixiviação da presente invenção, isto é mais do quecompensado pelo rendimento extra (tipicamente mais de 15%extra).

(ν) A lixiviação de empilhamento tem muitos problemas,incluindo a "canalização" do solvente líquido através doempilhamento, cristalização, "colagem", evaporação e grau deminério inconsistente através do empilhamento. A maior partedestes problemas é causada por uma vazão muito lenta dosolvente através do empilhamento - tipicamente 50 horas parase deslocar através de um empilhamento na distância de 10metros. O sistema lixiviação da presente invenção utiliza umavazão significativamente mais rápida, de aproximadamente 10mm por segundo.

(vi) Considera-se que o Sistema de Lixiviação de Vala poderia ser utilizado para reprocessar economicamente as instalaçõesde lixiviação de empilhamento com falhas para recuperar seusminerais valiosos.

(vii) O Sistema de Lixiviação de Vala também tem tempos deresidência muito mais curtos e rendimentos mais elevados doque os sistemas de lixiviação de tonei.

(viii) Os sistemas de lixiviação de tonei são afetados pelosmesmos problemas de "canalização" que afetam a lixiviação deempilhamento.

(ix) Resumidamente, o Sistema de Lixiviação de Vala deve teruma vantagem de lucro competitivo em relação a todos os trêssistemas da técnica anterior.

(χ) O Sistema de Lixiviação de Vala é baseado no fluxoascendente de solvente liquido nos canais que se movemaleatoriamente através da carga de minério para assegurar umalixiviação máxima - que nos resultados de teste era deaproximadamente 91% (que é tão boa quanto a lixiviação detanque convencional para a mesma amostra de minério).

(xi) As partículas de minério dentro dos canais sãosubmetidas à agitação sem a necessidade de agitadores, o quemaximiza a taxa de extração de mineral enquanto minimiza aentrada de energia requerida.

(xii) 0 processo da presente invenção pode ser executado emum processo descontínuo, mas sem a passividade associada coma lixiviação de tonei convencional.

(xiii) Para uma entrada de tempo razoável de menos deaproximadamente seis dias, os minerais podem ser extraídos aconcentrações padrão da indústria, com economias de energia ecusto consideráveis. Além disso, através de uma reduçãodrástica no uso de cianeto, estas economias de custo sãoassociadas com benefícios ambientais consideráveis.

Deve ficar imediatamente aparente a um técnico noassunto em questão que várias modificações e aperfeiçoamentospodem ser feitos nas realizações acima, além daquelas jádescritas, sem que se desvie dos conceitos inventivos básicosda presente invenção. Por exemplo, o minério pode sertriturado e/ou moído em tamanhos de partícula menores. Alémdisso, tamanhos maiores de partícula poderiam ser usados,dependendo da capacidade do solvente líquido de contato comos minerais aglutinados. Além disso, o tanque 40 poderia seresvaziado ao utilizar uma bomba de pasta posicionada dentrodo escoadouro 70, omitindo desse modo a necessidade dainstalação de encanamento do escoadouro 7 0 ao circuito deresíduos 18. Adicionalmente, o tanque 40 poderia serdimensionado de uma outra maneira que não tal como aquidescrito acima, tal como, por exemplo, poderia ser mais longo e mais estreito e/ou mais largo. Além disso, uma bateria detanques 4 0 poderia ser utilizada para aumentar a quantidadede minério processado por ano. Adicionalmente, deve sercompreendido que na lixiviação de alguns minérios o solventelíquido pode não ser recuperável. Além disso, a profundidadeda carga de minério 50 poderia ser maior do que 2,5 m,contanto que a canalização ascendente de solvente líquido nãoseja impedida de ocorrer. Adicionalmente, as paredes 62 a 68poderiam ser feitas de aterramentos. Em tal caso, aorientação das paredes 62 a 68 deve ser menos vertical do quepara as paredes de concreto e poderiam ser providas com tubosde aspersão. Além disso, o sistema da presente invençãopoderia ser utilizado no reparo de entulhos de refugostóxicos. Adicionalmente, programas de lixiviação bacterianapoderiam ser executados no sistema da presente invenção. Alémdisso, a separação dos minerais valiosos do agente delixiviação túrgido poderia ser efetuada por muitas formasdiferentes de estágios subseqüentes da recuperação dosminerais valiosos. Adicionalmente, a separação de carbonopoderia ser substituída pela separação de resina, porexemplo. Portanto, deve ser apreciado que o âmbito dainvenção não fica limitado às realizações específicasdescritas.

Claims (15)

1. MEIO DE INJEÇÃO DE LÍQUIDO PARA UM SISTEMA DELIXIVIAÇÃO PARA EXTRAIR MINERAIS VALIOSOS DE UMA CARGA DEMINÉRIO PARTICULADO ATRAVÉS DO USO DE UM SOLVENTE LÍQUIDO, emque o meio de injeção de liquido é caracterizado pelo fato deincluir um arranjo de passagens de transporte de liquidolocalizável abaixo da carga de minério, e uma pluralidade deaberturas voltadas para baixo distribuídas em torno daspassagens para produzir uma pluralidade de canais de solventeliquido de fluxo ascendente através da carga de minério, emque os canais seguem trajetórias aleatórias que variam com opassar do tempo através da carga de minério, em que aspartículas de minério são agitadas pelo solvente líquido, aspartículas de minério restantes são substancialmenteestáticas, e em que as passagens de transporte de líquido sãodestituídas de aberturas voltadas para cima e aplicação dosolvente líquido a uma taxa e uma pressão abaixo daquelasrequeridas para causar a estratificação da carga de minério.

2. SISTEMA DE LIXIVIAÇÃO DE VALA PARA EXTRAIRMINERAIS VALIOSOS DO MINÉRIO PARTICULADO, em que o sistema écaracterizado pelo fato de compreender:um meio de distribuição para distribuir uma cargade minério particulado;um tanque que pode receber e reter a carga deminério particulado para lixiviação com um solvente líquido;um meio de injeção de um líquido localizado abaixoda carga de minério no tanque para produzir uma pluralidadede canais de solvente do líquido de fluxo ascendente atravésda carga de minério, em que o meio de injeção de líquido éoperado a uma taxa e uma pressão de fluxo menores do queaquelas requeridas para causar a fluidização da carga deminério, em que os canais seguem trajetórias aleatórias quevariam com o passar do tempo através da carga de minério, aspartículas de minério nos canais são agitadas pelo solventelíquido, e as partículas de minério restantes sãosubstancialmente estáticas;um meio de recirculação de líquido para coletar osolvente líquido no topo da carga de minério e retornar omesmo ao meio de injeção e distribuir o mesmo para aseparação dos minerais dissolvidos; eum meio de coleta de líquido para coletar pelomenos uma parte do solvente líquido para a separação dosminerais dissolvidos.

3. SISTEMA DE LIXIVIAÇÃO DE VALA, de acordo com areivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o meio deinjeção de líquido se apresenta na forma de uma disposição detubulações incluindo uma pluralidade de linhas ramificadassupridas por linhas principais, em que cada uma dastubulações tem uma pluralidade de furos nelas presentes parainjetar o solvente líquido na carga de minério, e os ditosfuros nas tubulações são arranjadas em uma direção nãovoltada para cima.

4. SISTEMA DE LIXIVIAÇÃO DE VALA, de acordo com areivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os ditosfuros nas tubulações são dispostos em uma direção voltadapara baixo a um ângulo superior a aproximadamente 45 graus emrelação à horizontal.

5. SISTEMA DE LIXIVIAÇÃO DE VALA, de acordo com areivindicação 3, caracterizado pelo fato de incluiradicionalmente um sistema de bombeamento para bombear osolvente líquido através dos furos na disposição detubulações, em que a bomba é adaptada para aplicar um fluxo euma pressão suficientes do solvente líquido para criar umavazão entre 1 e 5 cm/s de solvente líquido através da cargade minério pelos furos, para manter a agitação das partículasde minério nos canais enquanto mantém o restante do minérioestático, de modo a evitar a fluidização total do minério.

6. SISTEMA DE LIXIVIAÇÃO DE VALA, de acordo com areivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o meio decoleta de líquido é disposto para coletar o líquido de umacamada de solvente líquido no topo da carga de minério.

7. SISTEMA DE LIXIVIAÇÃO DE VALA, de acordo com areivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o meio decoleta de líquido se apresenta na forma de uma calha detransbordamento de solvente líquido localizada abaixo de umaborda superior do tanque, em que uma superfície superior dacalha fica no nível do solvente líquido no tanque, e uma baseda calha inclinada para baixo para carregar o solventelíquido para a separação dos minerais dissolvidos.

8. SISTEMA DE LIXIVIAÇÃO DE VALA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o meio decoleta de líquido se apresenta na forma de uma escumadeiraflutuante que pode coletar o solvente líquido no topo dacarga de minério e aplicar o mesmo para a separação dosminerais dissolvidos.

9. SISTEMA DE LIXIVIAÇÃO DE VALA, de acordo com areivindicação 6, caracterizado pelo fato de incluiradicionalmente um meio de injeção de gás para injetar gás nacarga de minério para manter a concentração de gás dissolvidoem um nível suficiente para facilitar um processo de extraçãode minerais.

10. SISTEMA DE LIXIVIAÇÃO DE VALA, de acordo com areivindicação 9, em que o meio de injeção de gás injeta o gásno solvente líquido acima da carga de minério.

11. PROCESSO PARA A EXTRAÇÃO DE MINERAIS VALIOSOSDE UMA CARGA DE MINÉRIO PARTICULADO, em que O processo écaracterizado pelo fato de incluir as etapas de:posicionamento de um meio de injeção de líquidoabaixo da carga de minério;manutenção da carga de minério substancialmenteestática acima do meio de injeção de líquido; einjeção do solvente líquido para cima através dacarga de minério a uma taxa e uma pressão que podem produziruma pluralidade de canais que fluem para cima através dacarga de minério, em que os canais seguem trajetóriasaleatórias que variam com o passar do tempo através da cargade minério, em que as partículas de minério nos canais sãoagitadas pelo solvente líquido e em que as partículas deminério fora dos canais são mantidas substancialmenteestáticas e em contato com o solvente líquido.

12. PROCESSO PARA A EXTRAÇÃO DE MINERAIS VALIOSOSDE MINÉRIO PARTICULADO, em que o processo é caracterizadopelo fato de incluir as etapas de:introdução de uma carga de minério particulado emum tanque;manutenção da carga de minério substancialmenteestática no tanque; einjeção do solvente líquido ascendente através dacarga de minério a uma taxa e uma pressão que podem produziruma pluralidade de canais que fluem para cima através dacarga de minério, em que a taxa e a pressão são menores doque aquelas requeridas para causar a estratificação do ditominério, e os canais seguem trajetórias aleatórias que variamcom o passar do tempo através da carga de minério, em que aspartículas de minério nos canais são agitadas pelo solventelíquido e em que as partículas de minério fora dos canais sãomantidas substancialmente estáticas e em contato com osolvente líquido;recirculação do solvente líquido mediante adrenagem de uma parte do solvente líquido no topo da carga deminério e retorno do mesmo abaixo da carga de minério paraser bombeado para cima outra vez através da carga de minério;e coleta de uma parte do solvente líquido para a separaçãodos minerais dissolvidos.

13. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de que a dita etapa de injeção desolvente líquido através da carga de minério compreende obombeamento de solvente líquido através do minérioparticulado em um fluxo e a uma pressão suficientes paracriar uma vazão entre 1 e 5 cm/s de solvente líquido atravésda carga de minério, para manter a agitação das partículas deminério nos canais enquanto o restante do minério é mantidoestático, para evitar a fluidização total do minério.

14. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de incluir adicionalmente a etapaadicional de remoção de finos arrastados no solvente líquidoe de retorno do líquido a uma região superior do tanque.

15. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato de incluir adicionalmente a etapa deremoção das partículas ultrafinas do solvente líquido depoisdele ser coletado para a separação dos minerais dissolvidos.