ES2643503T3 - Procedimiento e instalación para obtener hierro de pirita tostada - Google Patents
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Description
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dispositivo de reacción y condensación y allí se hace reaccionar con el compuesto de cloro inorgánico, a saber cloruro de hidrógeno (HCl), que también se ingresó en el dispositivo de reacción y condensación, para la obtención de cloruro de amonio (NH4CI) para lograr la reacción. De esta manera puede reciclarse el agente de cloración en forma de cloruro de amonio (NH4CI) y conducirse nuevamente al proceso de cloración. A causa de esta forma de proceder según la invención se asegura una optimización adicional del procedimiento en el marco de la presente invención.
En lo que respecta, por una parte, a la conversión o reacción de amoníaco (NH3) en la que se basa el reciclado del agente de cloración y, por la otra, al compuesto de cloro inorgánico, a saber, cloruro de hidrógeno (HCl), esta puede efectuarse en particular en la fase gaseosa, especialmente donde resulta o bien se condensa cloruro de amonio (NH4CI) en la fase sólida. Debido a esta forma de proceder especial según la invención, se obtiene en particular cloruro de amonio particulado como sólido con alta pureza, lo que conlleva las correspondientes ventajas en la posterior cloración.
En particular se puede haber previsto en el marco de la presente invención que los productos de reacción que resultan del agente de cloración, en particular a saber amoníaco (NH3), por una parte y preferentemente el compuesto de cloro inorgánico, en particular a saber cloruro de hidrógeno (HCl), por la otra, se hacen reaccionar en la fase gaseosa para la obtención de cloruro de amonio (NH4CI), preferentemente como un sólido particulado y/o como sustancia pura.
La reacción en la que se basa el reciclado de cloruro de amonio puede producirse en particular según la siguiente ecuación de reacción (i):
(i) NH3 + HCl • NH4CI.
Conforme la invención se puede haber previsto además que el agente de cloración obtenido o bien reciclado, a saber, cloruro de amonio (NH4CI), se usa nuevamente en el paso de procedimiento (c), en particular mediante el nuevo suministro o bien la nueva introducción en el dispositivo de cloración. En particular, el agente de cloración obtenido o bien reciclado, a saber, cloruro de amonio (NH4CI), puede suministrarse nuevamente en el paso de procedimiento (c) a los productos de oxidación a someterse a cloración o bien a la mezcla de producto resultante del paso de procedimiento (b).
E compuesto de cloro preferentemente inorgánico, a saber, cloruro de hidrógeno (HCl), puede obtenerse según una realización especial de la presente invención mediante la reducción de cloruro de hierro eventualmente realizada en el paso de procedimiento (d), en particular mediante el uso de un agente de reducción, preferentemente hidrógeno o gas natural (en particular metano), más preferible hidrógeno. A modo de ejemplo, preferentemente el compuesto de cloro inorgánico, en particular cloruro de hidrógeno (HCl), puede obtenerse mediante reducción de cloruro de hierro.
En tal sentido puede haberse previsto en particular en el reciclado del agente de cloración según la invención que preferentemente el compuesto de cloro inorgánico, en particular cloruro de hidrógeno (HCl), se obtenga mediante la reducción prevista eventualmente del cloruro de hierro obtenido en el paso de procedimiento (c), preferentemente cloruro de hierro(lll) (FeCI3), en particular mediante el uso de un agente de reducción, preferentemente hidrógeno o gas natural (en particular metano), más preferible hidrógeno
Del mismo modo el compuesto de cloro inorgánico, en particular cloruro de hidrógeno (HCl) usado para el reciclado también puede obtenerse de la reducción que eventualmente se realiza en el paso de procedimiento (c) de los cloruros de los demás metales, en particular como se definió previamente.
Sobre la base del concepto según la invención con el reciclado especial del agente de cloración es posible proveer las sustancias o bien eductos respectivos en el marco del procedimiento según la invención, de modo que respecto del agente de cloración existe un circuito cerrado de sustancia, lo que a su vez implica un menor uso de productos químicos y con ello, en particular, también un mejor resultado económico y ecológico del procedimiento según la invención.
En el paso de procedimiento (d) debe realizarse la reducción del cloruro de hierro, en particular cloruro de hierro(lll), separado y en particular sublimado mediante el uso de al menos un agente de reducción. Como agente de reducción se usa de modo más preferible hidrógeno. En particular para el caso que como agente de reducción se use hidrógeno, en la reducción antes descrita además del hierro metálico también puede resultar cloruro de hidrógeno (HCl).
En este contexto asimismo se puede haber previsto que, tal como se indicó antes, el cloruro de hidrógeno (HCl) resultante de la reducción, se usa para el reciclado del agente de cloración, a saber, cloruro de amonio (NH4CI), en particular como se definió previamente. En este contexto puede haberse previsto también que, por una parte, el amoníaco (NH3), en particular gaseoso, resultante en el paso de procedimiento (c) por una parte, y el cloruro de hidrógeno (HCl) por la otra, se combinen y se hagan reaccionar para la obtención del agente de cloración reciclado, a saber, cloruro de amonio (NH4CI), En particular, puede procederse en este contexto y tal como se ha descrito precedentemente, en un dispositivo de reacción y condensación. En tal sentido se puede haber previsto en particular según la invención que, por una parte, se extrae el amoníaco gaseoso (NH3) del dispositivo de cloración, y por la
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otra, el cloruro de hidrógeno (HCl) del dispositivo de reducción, y se introduzcan respectivamente en el dispositivo de reacción y condensación y se hagan reaccionar para la obtención de cloruro de amonio (NH4CI).
El hierro metálico obtenido según la invención se caracteriza por una elevada pureza de la sustancia. Así puede ser el caso según la invención que el hierro metálico obtenido presente una pureza de al menos 90 % en peso, en particular de al menos 95 % en peso, preferentemente de al menos 98 % en peso, más preferible de al menos 99 % en peso, más preferible en particular de al menos 99,5 % en peso, más preferible aún en particular de al menos 99,99 % en peso, calculada como elemento y referida al hierro metálico obtenido.
La alta pureza del hierro metálico así obtenido conlleva las correspondientes propiedades positivas del hierro, en particular en vista a una elevada saturación magnética, alta conductividad eléctrica y buena resistencia a ácidos. El hierro metálico de alta pureza obtenido sobre la base del procedimiento según la invención cumple como productos comerciales en particular con las exigencias de calidad y las características de calidad de lo que se denomina hierro carbonilo o también hierro ARMCO.
No por último debido a la elevada proporción de hierro en el material de partida indicado antes, pueden obtenerse según la invención rendimientos elevados y simultáneamente una buena calidad de producto del hierro metálico obtenido.
Debido al desarrollo del procedimiento según la invención con la oxidación deliberada, la cloración y la sublimación selectiva, el componente hierro puede aislarse de manera efectiva del material de partida, lo que lleva a obtener altos rendimientos del producto. En este contexto, la mezcla de producto obtenida en el paso de procedimiento (d), y de la que se eliminó cloruro de hierro, preferentemente cloruro de hierro(lll) (FeCI3), puede presentar un contenido (residual) de hierro de menos de 10 % en peso, en particular de menos de 5 % en peso, preferentemente menos de 3 % en peso, calculado como elemento y referido al peso en seco de la mezcla de producto. De modo correspondiente se incrementa la proporción relativa de los demás componentes respecto de la mezcla de producto obtenida en el paso de procedimiento (d) y de la que se eliminó el hierro, de modo que estos se concentran respecto de la mezcla de producto resultante, lo que mejora su posterior separación o bien purificación y también produce rendimientos más altos a este respecto.
Según este aspecto de la presente invención, por lo tanto la presente invención se refiere del mismo modo a un procedimiento para la recuperación de hierro metálico y/o de compuestos de hierro, en particular cloruro de hierro, de minerales metalíferos y/o de residuos de minerales metalíferos en forma de residuos de pirita, más preferible de pirita tostada que se forma durante la producción de ácido sulfúrico, en particular como se ha definido en una de las reivindicaciones anteriores, donde el procedimiento comprende los siguientes pasos del procedimiento:
a) provisión, en particular tratamiento, de un material de partida en forma de al menos un mineral metalífero y/o un residuo de un mineral metalífero, en particular al menos de un residuo de pirita, preferentemente al menos una pirita tostada que se forma durante la producción de ácido sulfúrico, donde el material de partida contiene
- (i)
- hierro como componente principal y
- (ii)
- al menos un metal noble, seleccionado de oro y/o plata, así como
(iii) al menos un metal adicional, seleccionado del grupo de cobre, cinc, plomo, cobalto, titanio, manganeso, vanadio y cromo, más preferible seleccionado del grupo de cobre, cinc, plomo y cobalto;
b) tratamiento de oxidación, en particular calcinación y/o tostado oxidativo, del material de partida provisto en el paso de procedimiento (a), preferentemente mediante el uso de al menos un oxidante, en particular oxígeno, con la obtención de óxido de hierro y óxidos de los demás metales;
c) cloración de los productos de oxidación obtenidos en el paso de procedimiento (b) mediante el uso de al menos un agente de cloración reciclable, que comprende la cloración de óxido de hierro y óxidos de los demás metales con la obtención de cloruro de hierro, en particular cloruro de hierro(lll), y cloruros de los demás metales,
donde la cloración se realiza como reacción de fase sólida y mediante el uso de cloruro de amonio como medio de cloración,
donde el agente de cloración, a saber cloruro de amonio (NH4CI), se recicla mediante la recuperación y/o separación de los productos de reacción resultante de la cloración de los productos de oxidación a partir del agente de cloración en forma de preferentemente amoníaco gaseoso (NH3) y la posterior reacción de los productos de reacción en forma de preferentemente amoníaco gaseoso (NH3) con preferentemente un compuesto de cloro inorgánico en forma de cloruro de hidrógeno (HCl), donde el reciclado del cloruro de amonio se realiza en un dispositivo de reacción y condensación, en particular donde se obtiene preferentemente el compuesto de cloro inorgánico en forma de cloruro de hidrógeno (HCl) mediante la reducción de cloruro de hierro realizada dado el caso en el paso de procedimiento (d), en particular mediante el uso de un agente de reducción, preferentemente hidrógeno o gas natural (en particular metano), más preferible hidrógeno, y
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donde el agente de cloración obtenido y/o reciclado, a saber, cloruro de amonio (NH4CI), se usa nuevamente en el paso de procedimiento (c);
d) separación selectiva de cloruro de hierro de la mezcla de producto obtenida del paso de procedimiento (c) y dado el caso la posterior separación de cloruros de los demás metales de la mezcla de producto de la que se eliminó el cloruro de hierro, donde la separación selectiva de cloruro de hierro, en particular de cloruro de hierro(lll), se realiza mediante sublimación del cloruro de hierro, en particular cloruro de hierro(lll) y el cloruro de hierro, en particular cloruro de hierro(lll) separado selectivamente de este modo, obtenido como tal mediante la posterior desublimación o el cloruro de hierro, en particular cloruro de hierro(lll) separado selectivamente de esta manera, se somete a una reducción para la obtención de hierro metálico;
donde los pasos de procedimiento antes mencionados (a) a (d) se realizan en el orden indicado precedentemente.
Respecto del material de partida usado habitualmente en el marco del procedimiento según la invención, en particular en forma de residuos de pirita o bien pirita tostada, el material de partida puede contener hierro en forma de al menos un óxido de hierro. En tal sentido se puede haber previsto en particular que el material de partida contenga óxido de hierro en forma de óxido de hierro(ll) (FeO), óxido de hierro(III) (Fe2O3) y/u óxido de hierro(ll, lll) (Fe3O4).
En este contexto, el material de partida puede contener hierro, en particular en forma de óxido de hierro, en cantidades en el intervalo de 10 % en peso a 75 % en peso, en particular en el intervalo de 20 % en peso a 70 % en peso, preferentemente en el intervalo de 30 % en peso a 65 % en peso, más preferible en el intervalo de 40 % en peso a 60 % en peso, calculado como elemento y respecto del peso en seco del material de partida. Tal como se indicó precedentemente, el hierro por lo tanto es el componente principal del material de partida a procesar, de modo que también, ante este trasfondo, el procedimiento según la invención posibilita obtener elevadas cantidades de recuperación o bien altos rendimientos respecto del hierro.
Además, el material de partida puede contener el metal noble, en particular oro y/o plata, en cantidades en el intervalo de 0,1 g/t a 300 g/t, en particular en el intervalo de 0,5 g/t a 200 g/t, preferentemente en el intervalo de 0,75 g/t a 100 g/t, más preferible en el intervalo de 1 g/t a 50 g/t, calculado como elemento y respecto del peso en seco del material de partida. Los datos antes indicados se refieren a la suma de los metales mencionados en el material de partida.
En particular, el material de partida puede contener oro en forma de oro metálico. En consecuencia, el oro también está presente en forma metálica, dado que debido a las propiedades nobles del elemento no permite una calcinación en presencia de oxígeno.
En particular, el material de partida en este contexto puede contener oro en cantidades en el intervalo de 0,1 g/t a 15 g/t, en particular en el intervalo de 0,2 g/t a 10 g/t, preferentemente en el intervalo de 0,5 g/t a 8 g/t, más preferible en el intervalo de 1 g/t a 5 g/t, calculado como elemento y respecto del peso en seco del material de partida.
Por lo demás, el material de partida puede contener plata en forma de plata metálica o bien en forma de óxido de plata, en particular óxido de plata(l). La plata como metal noble en general no es demasiado reactivo, pero es menos noble que el oro, de modo que la plata en el material de partida puede estar presenta al menos en parte también en forma de óxido de plata, tal como se indicó precedentemente.
En lo que respecta además al metal noble plata en el material de partida, el material de partida puede contener plata en cantidades en el intervalo de 1 g/t a 300 g/t, en particular en el intervalo de 2 g/t a 200 g/t, preferentemente en el intervalo de 3 g/t a 100 g/t, más preferible en el intervalo de 5 g/t a 50 g/t, calculado como elemento y respecto del peso en seco del material de partida.
Debido a la existencia de metales nobles, en particular oro y/o plata, el material de partida en cantidades relevantes también es de importancia económica respecto de la recuperación de estos metales nobles. En particular, y sobre la base del procedimiento según la invención -además de la obtención de hierro y de otros productos de interés económico-también se provee un método eficiente y de costo favorable para la recuperación de metales nobles, como oro o bien plata, del material de partida usado, lo que produce un incremento significativo de la rentabilidad del procedimiento según la invención, dado que los componentes de metal noble por lo general presentan un elevado valor material.
Además, el material de partida puede contener el metal adicional, en particular cobre, cinc, plomo, cobalto, titanio, manganeso, vanadio y/o cromo, preferentemente cobre, cinc, plomo y/o cobalto, en cantidades en el intervalo de 0,001 % en peso a 10 % en peso, en particular en el intervalo de 0,005 % en peso a 5 % en peso, preferentemente en el intervalo de 0,0075 % en peso a 3 % en peso, más preferible en el intervalo de 0,01 % en peso a 2 % en peso, calculado como elemento y respecto del peso en seco del material de partida. Los datos anteriores se refieren a la suma de los metales mencionados en el material de partida.
En lo que respecta en este contexto al metal adicional en forma de cobre, el material de partida puede contener cobre en forma de óxido de cobre, en particular óxido de cobre(l) y/o óxido de cobre(II).
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-titanio, en particular en forma de óxido de titanio, por ejemplo, en cantidades en el intervalo de 0,001 % en peso a 2 % en peso, en particular en el intervalo de 0,005 % en peso a 1 % en peso, preferentemente en el intervalo de 0,0075 % en peso a 0,5 % en peso, más preferible en el intervalo de 0,01 % en peso a 0,1 % en peso;
-manganeso, en particular en forma de óxido de manganeso, por ejemplo, en cantidades en el intervalo de 0,001 % en peso a 2 % en peso, en particular en el intervalo de 0,005 % en peso a 1 % en peso, preferentemente en el intervalo de 0,0075 % en peso a 0,5 % en peso, más preferible en el intervalo de 0,01 % en peso a 0,1 % en peso;
-vanadio, en particular en forma de óxido de vanadio, por ejemplo, en cantidades en el intervalo de 0,001 % en peso a 2 % en peso, en particular en el intervalo de 0,005 % en peso a 1 % en peso, preferentemente en el intervalo de 0,0075 % en peso a 0,5 % en peso, más preferible en el intervalo de 0,01 % en peso a 0,1 % en peso;
-cromo, en particular en forma de óxido de cromo, por ejemplo, en cantidades en el intervalo de 0,001 % en peso a 2 % en peso, en particular en el intervalo de 0,005 % en peso a 1 % en peso, preferentemente en el intervalo de 0,0075 % en peso a 0,5 % en peso, más preferible en el intervalo de 0,01 % en peso a 0,1 % en peso;
-silicio, en particular en forma de dióxido de silicio, por ejemplo, en cantidades en el intervalo de 0,5 % en peso a 30 % en peso, en particular en el intervalo de 1 % en peso a 20 % en peso, preferentemente en el intervalo de 2 % en peso a 15 % en peso, más preferible en el intervalo de 3 % en peso a 10 % en peso;
-arsénico, por ejemplo, en cantidades de como máximo 1 % en peso, en particular como máximo 0,5 % en peso, preferentemente como máximo 0,3 % en peso;
-calcio, en particular en forma de sulfato de calcio, por ejemplo, en cantidades en el intervalo de 0,2 % en peso a 20 % en peso, en particular en el intervalo de 0,5 % en peso a 15% en peso, preferentemente en el intervalo de 1 % en peso a 10 % en peso; y/o
-azufre, en particular en forma de sales sulfurosas, por ejemplo, en cantidades en el intervalo de 0,2 % en peso a 15 % en peso, en particular en el intervalo de 0,5 % en peso a 10 % en peso, preferentemente en el intervalo de 1 % en peso a 8 % en peso, más preferible en el intervalo de 1,5 % en peso a 6 % en peso.
El material de partida en ese caso puede comprender las siguientes sustancias de contenido, en cada caso referido al peso en seco del material de partida:
óxido de hierro(ll, lll) (Fe3O4), en particular en cantidades en el intervalo de 10% en peso a 80 % en peso, en particular en el intervalo de 20 % en peso a 70 % en peso, preferentemente en el intervalo de 30 % en peso a 60 % en peso;
óxido de hierro(III) (Fe2O3), en particular en cantidades en el intervalo de 5 % en peso a 50 % en peso, en particular en el intervalo de 10 % en peso a 40 % en peso, preferentemente en el intervalo de 15 % en peso a 30 % en peso;
dióxido de silicio, en particular en cantidades en el intervalo de 2 % en peso a 30 % en peso, en particular en el intervalo de 5 % en peso a 25 % en peso, preferentemente en el intervalo de 10 % en peso a 20 % en peso; y/o
sulfato de calcio, en particular en cantidades en el intervalo de 1 % en peso a 25 % en peso, en particular en el intervalo de 2 % en peso a 20 % en peso, preferentemente en el intervalo de 5 % en peso a 15 % en peso.
El material de partida empleado en forma de residuos de pirita o bien pirita tostada, como se forma en particular durante la producción de ácido sulfúrico, presenta por lo tanto además de hierro, en particular en forma de óxidos de hierro, como componente principal también numerosos otros metales o bien metales nobles, de modo que el material de partida usado según la invención, es excelentemente adecuado para el uso en el marco de la presente invención, dado que se obtienen o bien se recuperan una pluralidad de diferentes componentes de relevancia técnica y económica sobre la base de metales o bien metales nobles a partir del material de partida, permitiendo el procedimiento según la invención al respecto una recuperación selectiva e integral de los componentes en cuestión, en particular también en forma de los metales respectivos.
En lo que respecta al procedimiento según la invención propiamente dicho, se puede haber previsto según la invención que en el paso de procedimiento (a) o bien antes de llevar a cabo del paso de procedimiento (b) se realice una trituración o bien homogeneización del material de partida. En particular, el material de partida puede ajustarse a tamaños medios de partículas, en particular tamaños medios de partículas D50, en el intervalo de 0,1 µm a 10 cm, en particular de 1 µm a 5 cm, preferentemente de 100 µm a 1 cm, más preferible de 500 µm a 0,5 cm. Para ello pueden usarse los dispositivos de trituración usuales y bien conocidos por el especialista, como dispositivos de quebrado o de molienda. La determinación del tamaño de partículas puede del mismo modo realizarse mediante procedimientos bien conocidos por el especialista, por ejemplo, sobre la base de microscopio óptico, difracción de rayos X, difracción de luz, como difractrometría láser. La trituración prevista dado el caso en el marco del procedimiento según la invención, en particular para la obtención de tamaños uniformes de partículas del material de partida empleado facilita la manipulación, así como una recuperación mejorada de los componentes de metal respectivos, en particular debido a una mejor separación del material y similares.
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Además, se puede haber previsto en el marco de la presente invención que en el paso de procedimiento (a) y/o antes de llevar a cabo el paso de procedimiento (b) se realice un secado del material de partida. En este contexto, el material de partida puede calentarse a temperaturas en el intervalo de 50°C a 180°C, en particular de 80°C a 160°C, preferentemente de 100°C a 140°C. Conforme la invención es ventajoso cuando el material de partida se ajusta a una humedad residual de como máximo 5 % en peso, en particular como máximo 3 % en peso, preferentemente como máximo 2 % en peso, más preferible como máximo 1 % en peso, respecto del material de partida secado. El ajuste del material de partida a una humedad residual determinada, tal como se definió previamente, implica en particular a un desarrollo del procedimiento mejorado ulteriormente, tanto en vista de la facilidad de manipulación del material de partida como también en relación a los desarrollos de la reacción química en el que se basa el procedimiento según la invención.
En lo que respecta además al procedimiento según la invención, es ventajoso en la invención cuando en el paso de procedimiento (b) el tratamiento de oxidación se realiza como reacción de fase sólida. En particular, el tratamiento de oxidación se realiza mediante calentamiento del material de partida. En particular, el tratamiento de oxidación puede llevarse a cabo a temperaturas en el intervalo de 500°C a 1.000°C, en particular en el intervalo de 600°C a 900°C, preferentemente en el intervalo de 650°C a 950°C. En el modo más preferible de la invención, el tratamiento de oxidación debe realizarse mediante el uso de o bien en presencia de un agente oxidante, preferentemente gaseoso, en particular aire y/u oxígeno.
En este contexto, el tratamiento de oxidación puede llevarse a cabo en general en los dispositivos adecuados para este fin y básicamente conocidos por el especialista. En particular, el tratamiento de oxidación puede efectuarse en un dispositivo de oxidación y/o tostado. En tal sentido, los dispositivos de oxidación y/o tostado pueden seleccionarse por ejemplo del grupo de hornos tubulares giratorios, hornos de tambor, hornos de lecho fluidizado y reactores de flujo continuo.
En particular se ha previsto según la invención que en el tratamiento de oxidación en el paso de procedimiento (b) se convierta el hierro al menos esencialmente en su totalidad a la forma trivalente, en particular en hierro(lll), preferentemente en óxido de hierro(III). En particular, en el tratamiento de oxidación por lo tanto se obtiene hierro(III) en el paso de procedimiento (b). Además, se puede haber previsto en el paso de procedimiento (b) que durante el tratamiento de oxidación se convierte óxido de hierro(ll, lll) y/u óxido de hierro(ll) en óxido de hierro(III).
En el tratamiento de oxidación por lo tanto se asegura en el paso de procedimiento (b) una conversión al menos esencialmente completa de los distintos niveles de oxidación o bien de los óxidos de hierro en el material de partida a óxido de hierro(III). En particular, la transformación de los óxidos de hierro respectivos a óxido de hierro(III) puede producirse según la siguiente ecuación de reacción (ii) o bien (iii):
- (i)
- 2Fe3O4+ ½ O2 • 3 Fe2O3 o bien
- (ii)
- 4 FeO + 3 O2 • 2 Fe2O3
La conversión de hierro en óxido de hierro(III) se realiza en particular ante el trasfondo que según la invención se ha previsto una cloración postconectada o bien subsiguiente para la obtención de cloruro de hierro(lll) (FeCI3) el que en vista al desarrollo inventivo del procedimiento dispone de propiedades óptimas de sublimación y con ello de separación, tal como aún se explica a continuación.
En el marco del tratamiento de oxidación también se puede haber previsto en el paso de procedimiento (b) que también los otros metales, en particular como se definió previamente, preferentemente cobre, cinc, plomo, cobalto, titanio, manganeso, vanadio y/o cromo, más preferible cobre, cinc, plomo y/o cobalto, y dado el caso das metal noble en forma de plata se conviertan en cada caso en niveles de oxidación uniformes, en particular al mayor nivel de oxidación del metal.
En tal sentido, la mezcla de producto puede contener en o bien después del tratamiento de oxidación en el paso de procedimiento (b) óxido de hierro(III) en cantidades en el intervalo de 10 % en peso a 95 % en peso, en particular en el intervalo de 20 % en peso a 90 % en peso, preferentemente en el intervalo de 40 % en peso a 85 % en peso, referido al peso en seco de la mezcla de productos obtenida en el paso de procedimiento (b). En el marco de la presente invención los óxidos de hierro contenidos en el material de partida por lo tanto preferentemente se convierten al menos esencialmente en óxido de hierro(III).
En el marco de el tratamiento de oxidación puede haberse previsto del mismo modo que también los demás metales, en particular cobre, cinc, plomo y/o cobalto, se oxiden posteriormente, en particular para la obtención de óxido de cobre(II), óxido de cinc(ll), óxido de plomo(ll) y/o óxido de cobalto(ll). También esto es ventajoso para la posterior cloración de estos metales. Ello se aplica también a los metales titanio, manganeso, vanadio y cromo.
De este modo se ha previsto en particular según la invención que la mezcla de producto obtenida en el tratamiento de oxidación en el paso de procedimiento (b) contiene el otro metal en forma del óxido metálico, preferentemente en forma de óxido de cobre(ll), óxido de cinc(ll), óxido de plomo(ll) y óxido de cobalto(ll). En particular, la mezcla de producto obtenida del tratamiento de oxidación en el paso de procedimiento (b) puede contener óxido de plata. De este modo, dado el caso también se puede estar en presencia de una oxidación ulterior del metal noble en forma de
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previamente la mezcla de producto a purificar con los correspondientes cloruros.
De acuerdo con una realización más preferible de la invención, por ejemplo, se puede proceder de manera tal en el marco de la presente invención que en el paso de procedimiento (c), es decir, la cloración de los productos de oxidación obtenidos en el paso de procedimiento (b), y paso de procedimiento (d), es decir, en particular la separación y/o aislamiento de cloruro de hierro, en particular cloruro de hierro(lll) (FeCI3), puede efectuarse de manera continua en un dispositivo conjunto, pudiendo ser el dispositivo conjunto en particular un horno tubular giratorio. En tal sentido, el dispositivo conjunto, en particular el horno tubular giratorio, presenta una primera sección
o bien área para la realización del paso de procedimiento (c) y una segunda sección o bien área para la realización del paso de procedimiento (d), en particular para la separación y/o aislamiento de cloruro de hierro, en particular de cloruro de hierro(lll) (FeCI3).
Conforme esta realización según la invención, por lo tanto, la cloración por una parte y la separación de cloruro de hierro por la otra, pueden efectuarse en un mismo equipamiento. Tal como se indicó previamente, el equipamiento conjunto es en particular un horno tubular giratorio, donde dicho horno presenta a lo largo del eje giratorio del tubo una primera área de reacción con una primera zona de temperatura para realizar la cloración descrita en el paso de procedimiento (c) con la temperaturas previstas para ello según la invención y una segunda área de sublimación para la separación de cloruro de hierro con las correspondientes temperaturas de sublimación, tal como se describió en el paso de procedimiento (d).
Conforme la invención, la desublimación del paso de procedimiento (d) además logra en particular la obtención de cloruro de hierro sólido o bien purificado, en particular de cloruro de hierro(lll) (FeCI3).
Además, la reducción de cloruro de hierro, en particular cloruro de hierro(lll), realizada en el paso de procedimiento
(d) debería realizarse en la fase gaseosa, en particular a temperaturas en el intervalo de 400°C a 800°C, en particular en el intervalo de 450°C a 750°C, preferentemente en el intervalo de 500°C a 700°C, más preferible en el intervalo de 550°C a 650°C.
La reducción de cloruro de hierro, en particular de cloruro de hierro(lll), puede en ese caso realizarse en un dispositivo de reducción. Los correspondientes dispositivos de reducción a tal fin son bien conocidos por el especialista, de modo que no se requieren más explicaciones al respecto. Para ello, puede conducirse cloruro de hierro, en particular gaseoso, desde el dispositivo de sublimación al dispositivo de reducción.
En lo que por lo demás respecta al procedimiento según la invención, se puede haber previsto además que en el paso de procedimiento (d), en particular después de efectuada la separación o bien aislamiento de cloruro de hierro, en particular cloruro de hierro(lll) (FeCI3), se produce una separación y/o aislamiento adicional y/o posterior de los cloruros de los demás metales desde la mezcla de producto.
En particular, se puede haber previsto en el marco de la presente invención que en el paso de procedimiento (d), en particular después de efectuada la separación o bien aislamiento de cloruro de hierro, en particular cloruro de hierro(lll) (FeCI3), se produce una separación y/o aislamiento adicional y/o posterior de cloruro de cobre, en particular cloruro de cobre(II) (CuCI2), y/o de cloruro de cinc, en particular cloruro de cinc(ll) (ZnCI2), y/o de cloruro de plomo, en particular de cloruro de plomo(ll) (PbCI2) y/o de cloruro de cobalto, en particular de cloruro de cobalto(II) (CoCI2). Puede aplicarse lo similar para cloruro de titanio, cloruro de manganeso, cloruro de vanadio y/o cloruro de cromo.
Para la separación y/o aislamiento adicional y/o posterior de los cloruros de los demás metales desde la mezcla de producto puede efectuarse por ejemplo en un dispositivo de separación por gravedad o de dispersión, en particular en un recipiente con agitación y/o un reactor con agitación, preferentemente con al menos un sistema de extracción, y/o un dispositivo de contracorriente, preferentemente con en cada caso al menos un sistema de extracción.
En este marco se puede proceder según la invención por ejemplo de manera tal que la mezcla de producto de la que se eliminó en particular de cloruro de hierro, preferentemente cloruro de hierro(lll) (FeCb), se absorba en una fase líquida y/o en un medio líquido, en particular agua, en particular que se separe por gravedad y/o se disperse.
Según este aspecto de la presente invención, los componentes solubles de la mezcla de producto de la que se eliminó en particular cloruro de hierro, preferentemente cloruro de hierro(lll) (FeCl), en particular los cloruros de los demás metales, en particular cloruro de cobre, preferentemente cloruro de cobre(II) (CuCI2), y/o cloruro de cinc, preferentemente cloruro de cinc(II) (ZnCl), y/o cloruro de plomo, preferentemente cloruro de plomo(ll) (PbCl), y/o cloruro de cobalto, preferentemente cloruro de cobalto(II) (COCI2), en particular se convierten al menos esencialmente completos en una solución y/o se suspenden, preferentemente se forma una solución. De este modo, los cloruros en cuestión de los demás metales pueden separarse o bien eliminarse de la mezcla de producto separada por gravedad mediante la formación de una suspensión o bien solución, donde debido a la buena solubilidad o capacidad de suspensión de los cloruros puede alcanzarse un elevado índice de separación o bien de purificación.
En lo que respecta en general a la separación de los cloruros de los demás metales, esta puede llevarse a cabo sobre la base de una lejiación con agua o bien sobre la base de un proceso de lixiviación que son perfectamente conocidos por el especialista, de modo que no se requiere mayor explicación al respecto.
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particular oro y/o plata, se forma una solución o bien una suspensión, en particular una solución, particularmente en forma al menos esencialmente completa. Esto puede efectuarse, por ejemplo, de manera tal que se usa al menos un componente o bien composición complejizante para la transformación del metal noble, en particular oro y/o plata, en solución y/o suspensión, preferentemente solución, o bien se pone en contacto en particular con la mezcla de producto o bien el metal noble.
En general, el componente o bien el compuesto complejizante referido puede ser una sustancia que forma con el metal noble, en particular oro y/o plata, preferentemente un compuesto complejizado, que puede disolverse o bien suspenderse en el disolvente, en particular en agua, al menos esencialmente en forma completa.
En particular, el componente o bien el compuesto complejizante puede haberse seleccionado del grupo de lejía de cianuro, solución de yodo/bromo y solución de tiosulfato. En particular puede usarse una solución de la sal del ácido cianhídrico, en particular cianuro sódico (NaCN) como componente para la transformación del metal noble en una solución y/o suspensión.
En particular es adecuado como el componente referido, tal como se mencionó previamente, una solución de cianuro sódico, la que también se denomina lejía de cianuro. Porque en el marco de lo que se denomina lejiación de cianuro se disuelve o se suspende oro y/o plata en una solución de cianuro sódico que en particular contiene oxígeno, como compuesto complejizante, en particular sobre la base de la siguiente ecuación de reacción (v):
- (v)
- 4 Au + 8NaCN + O2+ 2H2O • 4 Na[Au(CN)2] + 4 NaOH.
Para el metal noble en forma de plata rige de manera correspondiente la ecuación de reacción (vi):
- (vi)
- 4 Ag + 8NaCN + O2+ 2 H2O—4 Na[Ag(CN)2] + 4 NaOH.
A continuación se puede haber previsto además que la solución y/o suspensión del metal noble obtenida, en particular oro y/o plata, se separa de la mezcla de producto restante en particular mediante filtración y el metal noble, en particular oro y/o plata, se obtiene a partir de la solución y/o suspensión, en particular mediante un proceso de sedimentación o de sorción, ver, en particular de adsorción.
A modo de ejemplo, puede realizarse una precipitación del metal noble mediante el uso de cinc o bien aluminio, preferentemente en forma de partículas finas, en particular sobre la base de las siguientes ecuaciones de reacción
(vii) y (viii):
(vii) 2 Na[Au(CN)2] + Zn • Na2[Zn(CN)2] + 2 Au;
(viii) 2 Na[Ag(CN)2] + Zn • Na2[Zn(CN)2] + 2 Ag.
Después de la precipitación del metal noble puede realizarse una filtración adicional y purificación del metal noble en bruto obtenido.
Según otra realización de la presente invención, también pueden usarse otros procedimientos de purificación por sorción, en particular por adsorción para la obtención del metal noble, en particular sobre la base de un material de adsorción preferentemente particulado, en particular carbón activado. Esto puede realizarse con las correspondientes columnas de adsorción o similares. Básicamente pueden aplicarse también otros procedimientos de obtención o de purificación, como ser el proceso de amalgamiento y/o de lodo anódico, para la obtención del metal noble.
Sobre la base del procedimiento según la invención es posible, por lo tanto, una recuperación eficiente también de metales nobles, como oro y/o plata, a partir del material de partida usado, donde se obtienen elevados índices de rendimiento, en particular también ante el trasfondo que los correspondientes metales nobles en la mezcla de producto a tratar ya de alguna manera están concentrados debido a la previa eliminación de los componentes metálicos realizada previamente. Sobre la base del procedimiento según la invención también puede alcanzarse grados de pureza muy elevados para los metales nobles purificados o bien aislados.
En el marco de la presente invención además puede suceder en particular que la mezcla de producto obtenida en el paso de procedimiento (d) y/o en el paso de procedimiento (e) todavía contiene silicio que proviene del material de partida, en particular en forma de un óxido de silicio, más preferible dióxido de silicio. Asimismo, en el marco de la presente invención puede suceder que la mezcla de producto obtenida en el paso de procedimiento (d) y/o en el paso de procedimiento (e) aún contiene metal alcalino y/o alcalinotérreo que proviene del material de partida, en particular al menos un metal alcalinotérreo, preferentemente calcio. En particular, el metal alcalino y/o alcalinotérreo, en particular el metal alcalinotérreo, preferentemente calcio, puede estar presente en forma de al menos una sal, en particular un sulfato. En particular, la mezcla de producto obtenida en el paso de procedimiento (d) o bien en el paso de procedimiento (e) puede contener sulfato de calcio que proviene del material de partida. Porque en lo que respecta especialmente a los componentes antes mencionados, estos no se eliminan de la mezcla de producto o se modifican químicamente sobre la base de los pasos de procedimientos indicados para la purificación de los componentes metálicos o bien los componentes de metales nobles respectivos, de modo que estos están presentes
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