PT862659E - Processo para a recuperacao de niquel a partir de minerio lateritico de ni-fr-mg contendo um alto teor de magnesio - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO

PROCESSO PARA A RECUPERAÇÃO DE NÍQUEL A PARTIR DE MINÉRIO LATERÍTICO DE Ni-Fe-Mg CONTENDO UM ALTO TEOR DE MAGNÉSIO A presente invenção refere-se à recuperação hidro-metalúrgica de níquel a partir de minérios oxídicos, em particular de minérios lateríticos contendo um alto teor de magnésio, tais como a saprolite. É sabido que os minérios oxídicos niquelíferos, por exemplo, os que são designados por laterites, compreendendo a limonite e a saprolite, são as maiores fontes potenciais de níquel e cobalto do mundo. A capacidade de beneficiação destes minérios por meio de técnicas convencionais colocou os referidos minérios em desvantagem económica pelo facto de estes minérios não poderem ser concentrados por separação magnética ou por flutuação por espuma, em comparação com os minérios niquelíferos de sulfuretos, que podem ser facilmente concentrados até níveis substancialmente elevados de níquel por meio de métodos bem conhecidos, tais como a flutuação por espuma e a refinação de mate.

Um processo para a recuperação de níquel e cobalto é o bem conhecido processo Moa Bay, que envolve a lixiviação ácida a temperaturas e pressões elevadas, às quais o óxido de ferro e o oxissulfato de alumínio são essencialmente insolúveis.

No processo Moa Bay o minério laterítico com menos de 20 mesh (95% passam por um crivo de 0,044 mm de abertura [325 mesh U. S. Standard]) é posto na forma de pasta aproximada-mente a 45% de sólidos e o níquel e o cobalto são lixiviados selectivamente com ácido sulfúrico suficiente, a temperatura e - 1 - pressão elevadas (por exemplo, 230 a 250°C e 2800 a 4000 kPa [405 a 580 psia] ) para solubilizar cerca de 95% tanto do níquel, como do cobalto, em cerca de 60 a 90 minutos. Depois de ser reduzida a pressão a pasta lixiviada é lavada por decantação em contracorrente, sendo a pasta lavada arrastada para o fim. O pH da solução de lixiviação, que é bastante baixo (por exemplo, entre 0 e 0,5), é então neutralizado com lama de coral até um valor de pH de cerca de 2,4 numa série de quatro tanques, com um tempo de retenção total de cerca de 20 minutos, e o licor do produto assim tratado (contendo cerca de 5,65 g/1 de Ni, 0,8 g/1 de Fe e 2,3 g/1 de Al) , após a separação sólido/líquido, é então submetido à precipitação dos sulfuretos. O licor da lixiviação é previamente aquecido e a precipitação dos sulfuretos é realizada utilizando H2S como reagente de precipitação numa autoclave a cerca de 120°C (50°F) e a uma pressão de cerca de 1050 kPa (150 psig).

No esquema original para o tratamento dos sulfuretos mistos, o precipitado de sulfuretos era lavado e espessado até um teor de sólidos de 65%. Era depois oxidado numa autoclave a cerca de 177°C (350°F) e a uma pressão de cerca de 4900 kPa (700 psig). A solução, contendo níquel e cobalto, era depois neutralizada com amónia até um pH (5,35) suficiente para precipitar qualquer ferro, alumínio e crómio residuais presentes, utilizando o ar como agente oxidante. O precipitado era em seguida separado da solução e a solução de níquel e cobalto era então ajustada a um valor de pH de cerca de 1,5. Era adicionado H2S para precipitar selectivamente qualquer cobre, chumbo e zinco presentes. O precipitado era separado da solução por filtração e o níquel era recuperado por vários processos, compreendendo um dos processos o tratamento da solução que continha o níquel com hidrogénio, a uma temperatura e pressão elevadas para se produzir pó de níquel. 2

0 processo acabado de descrever é semelhante ao descrito no "estado da técnica anterior" apresentado na Patente U.S. n.° 4 097 575, cuja descrição é aqui incorporada por referência.

Certos minérios lateríticos, em particular os minérios de saprolite, têm em geral um alto teor de magnésio e um teor de ferro relativamente baixo, em comparação com a limonite, com o qual se tem que competir a fim de recuperar eficientemente o níquel do licor de lixiviação concentrado e para separar o níquel do ferro, do magnésio e de outras impurezas. A prática comercial é refinar os minérios saprolíticos de alta qualidade, que em geral contêm um excesso de cerca de 2% de níquel, para se produzir ou ferro-níquel, ou níquel refinado.

Em relação à limonite, o níquel é extraído do minério por lixiviação a alta pressão, utilizando o ácido sulfúrico como agente de lixiviação e/ou por oxidação redutiva seguida por lixiviação com amónia. A lixiviação ácida do minério saprolítico não é praticada comercialmente pela simples razão de não ter sido desenvolvido um processo para a recuperação do níquel da solução de lixiviação, de uma forma simples e económica.

Uma laterite típica, com um alto teor de magnésio e um alto teor de ferro, contém geralmente, em peso, pelo menos cerca de 5% de magnésio, por exemplo, tanto como 10% ou mais. O processo Moa Bay não seria adequado para o tratamento dos referidos minérios, devido ao consumo excessivo de ácido sulfúrico por causa do elevado teor de magnésio no minério na forma de MgO.· 3

Encontrámos um processo para a lixiviação de laterites do tipo saprolitico em condições ambientes de pressão e de temperatura, por exemplo, a temperatura ambiente para a lixiviação em coluna/pilha, e a cerca de 60 a 80°C para a lixiviação com agitação, podendo os subprodutos óxidos de magnésio e de ferro ser usados com vantagem para serem reciclados dentro do sistema de lixiviação como um meio de controlar o pH da solução concentrada de níquel antes da extracção do níquel da solução.

Deste modo, constitui um objecto da presente invenção extrair o níquel de minérios lateríticos que contêm Ni-Fe-Mg, contendo quantidades relativamente elevadas de magnésio e de ferro.

Um outro objecto da presente invenção é revelar um processo no qual os óxidos de magnésio e de ferro possam ser removidos do licor de lixiviação antes da recuperação do níquel a partir da solução concentrada.

Estes objectivos são alcançados com os processos das reivindicações 1 e 12.

As variantes de realização preferidas são reivindicadas nas reivindicações 2 a 11 e 13 a 18.

Estes e outros objectivos tornar-se-ão mais evidentes a partir da descrição seguinte e dos desenhos anexos, nos quais: A figura 1 é um fluxograma para a lixiviação em pilha ou em tina de minérios lateríticos de alto teor de magnésio (por exemplo, saprolite), utilizando ácido clorídrico como solução de lixiviação; A figura 2 é uma variação do fluxograma da figura 1, no qual é empregue a lixiviação com agitação para se extrair o 4 níquel do minério, sendo o resto do processo a seguir à lixiviação semelhante ao fluxograma da figura 1; A figura 3 é representativa de uma forma de realização na qual é' empregue um processo de lixiviação em duas fases, utilizando um processo em contracorrente no qual o minério é lixiviado numa segunda fase, sendo os sólidos que permanecem da segunda fase de lixiviação reciclados para a primeira fase; A figura 4 refere-se à utilização de ácido sulfúrico na lixiviação em tina ou em pilha de um minério laterítico com alto teor de magnésio; A figura 5 ilustra um conjunto de curvas em que se comparam a lixiviação com agitação da saprolite à limonite; A figura 6 ilustra a relação entre a acidez e a adição de minério em relação ao tempo durante a neutralização na lixiviação com agitação; A figura 7 mostra curvas que representam a extracção do níquel na lixiviação em tina, sob várias condições; A figura 8 mostra curvas que representam a extracção do níquel em H2SO4 na lixiviação em tina, sob várias condições; A figura 9 é um fluxograma para a lixiviação em pilha de saprolite utilizando ácido clorídrico; e A figura 10 é um quadro ilustrativo de vários tipos de lixiviação.

De acordo com a presente invenção, minérios lateríticos com alto teor de magnésio (por exemplo, saprolite), tais como minérios que contêm Ni-Fe-Mg, contendo, em peso, pelo menos cerca de 5% de Mg, pelo menos cerca de 10% de Fe, e pelo menos cerca de 0,5% de Ni, são submetidos a dissolução pondo-se o - 5 -

minério em contacto com um ácido mineral escolhido do grupo que consiste em HC1, H2SO4 e HNO3, a uma concentração de ácido de pelo menos 0,25 M, suficiente para efectuar a dissolução do níquel. A lixiviação é realizada a uma temperatura de pelo menos aproximadamente a temperatura ambiente e que varia até cerca de 95°C, durante um período de tempo suficiente para dissolver quantidades substanciais de níquel e algum ferro e magnésio e proporcionar uma solução concentrada dos mesmos.

Depois da lixiviação e da remoção dos sólidos o pH da solução é ajustado, se necessário, num intervalo de cerca de 1 a 3. A solução é depois posta em contacto com uma resina permutadora de iões selectiva para a absorção de níquel, contendo o refinado remanescente Mg e Fe. Uma parte do refinado pode ser reciclada para a fase de lixiviação e a parte restante submetida a piro-hidrólise para produzir MgO e Fe2C>3. O níquel absorvido é em seguida extraído da resina permutadora de iões pondo-se a referida resina em contacto com um ácido mineral de modo a formar uma solução de níquel como um eluído da mesma, a partir do qual é em seguida recuperado o níquel. Como fracção, o eluído pode ser usado repetidamente, depois do ajustamento da acidez, para aumentar a concentração do níquel para a piro-hidrólise.

No essencial, o processo de acordo com a invenção envolve a lixiviação do minério em pilha, em tina ou por agitação, com um ácido mineral, isto é, com HC1, H2S04 e HN03. A seguir à dissolução do níquel, o produto lixiviado é ajustado, em termos de pH, a cerca de 1 a 3 usando óxidos de 6

magnésio e de ferro produzidos no processo, ou o próprio minério recente. 0 produto lixiviado contendo níquel é submetido, a seguir à separação dos sólidos, a um tratamento de permuta iónica com uma resina quelatante, em particular uma resina Dow designada por XFS-4195, na qual o níquel é carregado selectivamente, deixando uma solução pobre em níquel (refinado) ou água de lavagem, que é reciclada no sistema de lixiviação.

Quando se usam os ácidos clorídrico ou azótico como meio de lixiviação, a seguir à permuta iónica formam-se e são concentrados o cloreto de níquel ou o nitrato de níquel. A solução de cloreto de níquel ou de nitrato de níquel é submetida a piro-hidrólise para se formar óxido de níquel e o ácido reciclado, por exemplo, HC1 ou HN03. A piro-hidrólise torna possível a recuperação do óxido de magnésio e do óxido de ferro para utilização como agentes de neutralização para controlar o pH do lixiviado até um nível de 1 a 3 na preparação da solução concentrada para a extracção do níquel por permuta iónica. A piro-hidrólise também possibilita a recuperação do MgO exclusivamente como um subproduto ou como agente de neutralização para elevar o pH do refinado para 6 ou 7, para precipitar e separar o ferro e outras impurezas. Depois da filtração a solução de MgCl2 é a solução concentrada para a piro-hidrólise. 0 óxido de níquel formado por piro-hidrólise pode ser usado para produzir níquel metálico, ou o óxido de níquel em combinação com o óxido de ferro podem ser usados para produzir ferro-níquel. 7

0 fluxograma para a realização dos processos de acordo com a invenção pode incluir um qualquer dos das figuras 1, 2, 3, 4 ou 9, entre outros fluxogramas.

Os minérios lateriticos são tratados de acordo com a quantidade de magnésio e de ferro, na forma de óxidos, presentes. Estes minérios são classificados como minérios com alto teor de magnésio e baixo teor de ferro (por exemplo, saprolite), em comparação com minérios com baixo teor de magnésio e alto teor de ferro, como na limonite.

No entanto, o teor de ferro em alguns minérios de saprolite pode ser relativamente alto (veja-se a saprolite n.° 3 no quadro 1 abaixo, que contém 17,5% em peso de Fe), embora não tão alto como em minérios de limonite. No quadro 1 dois minérios de saprolite são comparados com limonite.

Quadro 1: composição elementar (%) da saprolite e limonite AI Co Cr Fe Mg Mn Mi Si Zn Saprolite 1 2,9 0,04 0, 91 12,9 7,06 0,23 2,3 19,0 n. a. 1 7 6 0 0^7 n Q7 o o n 1 r} n r\ rj c 1 n ^ o o c. n mc / 0 f iL -j X O f í L/ f 0 Ό 1 r f ΔΔ f O U f u ^ 3 / Saprolite 3 1, 67 0,05 0, 95 17,5 8,73 0,31 2,23 18,8 0,036 Limonite 3, 43 1,78 1,78 36, 8 2,86 0,74 2,19 7,58 0,054 A diferença no comportamento à lixiviação, nos ensaios com agitação, entre os minérios saproliticos e os minérios de limonite torna-se mais evidente a partir das curvas da figura 8

5, que mostram que o comportamento à lixiviação dos dois minérios é bastante diferente nas mesmas condições de lixiviação por HC1 com agitação. É evidente, a partir do quadro, que os minérios de saprolite têm um teor de magnésio relativamente alto, da ordem de cerca de 7,06% e 8,73% em peso. A limonite tem um teor de magnésio muito mais baixo, de cerca de 2,84% em peso.

Em relação à saprolite n.° 1, foram empregues as seguintes condições de lixiviação com ácido clorídrico.

Lixiviação com ácido clorídrico amostra de minério tamanho de partículas concentração de HC1 concentração de sólidos temperatura de lixiviação tempo de lixiviação saprolite η.° 1 80% em peso passam através de uma abertura de 0,074 mm (200 mesh) 18% a 6 M 36% em peso a 600 g/1 temperatura ambiente (23°C) e 60 a 80°C cinco horas

Como resultado da lixiviação com agitação, foi obtida uma extracção de 67% à temperatura ambiente e de 89% a um intervalo de temperaturas mais alto, de cerca de 60 a 70°C. Observou-se que as cinéticas da lixiviação do níquel são bastante rápidas durante os primeiros trinta minutos e em seguida são relativamente constantes durante o tempo restante da lixiviação. As impurezas, tais como o magnésio, o ferro e o manganês, entre outras, apresentaram cinéticas semelhantes, tendo pois como resultado um consumo de ácido substancialmente alto na fase inicial da lixiviação, o que indica que a lixiviação do níquel foi acompanhada pela decomposição da saprolite.

No ensaio de lixiviação acima a concentração do HC1 livre que permanece no lixiviado da agitação foi de 2 M. Uma vez que - 9 -

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$ y. ><.v' uma acidez elevada causa em geral dificuldades operacionais na recuperação do níquel por permuta iónica, é adicionada uma lama de óxido de magnésio proveniente da piro-hidrólise ao produto lixiviado quente (por exemplo, 70°C), para neutralizar o ácido livre residual no lixiviado quente até um nível de pH de 1 a 3.

Uma vantagem do processo de acordo com a invenção é o facto de o agente de neutralização, por exemplo, MgO, ser um subproduto de reciclagem do processo. Deste modo, o tratamento dos minérios com um alto teor de magnésio possibilita o uso de um sistema de reciclagem no qual os óxidos, compreendendo o óxido de magnésio e o óxido de ferro, são separados do lixiviado na forma de sólidos, depois da dissolução do níquel e do cobalto do minério, e em seguida são usados como agentes de neutralização para reduzir a acidez da solução final de níquel a uma gama de pH de 1 a 3.

Para ilustrar as cinéticas de neutralização é feita referência ao quadro 2 abaixo.

Quadro 2: composição do produto lixiviado para diferentes valores de acidez

Lixiviado NC1 g/1 AI g/i Co g/i Cr g/i Fe.tot g/i Fe+2 g/i Mg g/i Mn g/i Mi g/i Si g/i Original 75,1 2,58 0,15 0,58 33,8 0,78 28,2 0,89 9,94 0, 08 Amostra 1 25,5 2,20 0,15 0,15 8,88 0,25 49,5 0,23 10, 5 0,23 Amostra 2 4,38 0,19 0,13 <0, 01 0, 43 0, 22 51,5 0, 83 0, 95 0,02 - 10 -

Um outro método para a neutralização do produto lixiviado é a utilização de minério de saprolite novo, o qual contém tanto o óxido de magnésio como o de ferro. 0 minério de saprolite novo é adicionado a uma temperatura da solução de cerca de 7 0°C. Tal como no caso da utilização de óxido de magnésio reciclado em si mesmo, observou-se que a acidez diminuía e precipitava hidróxido de ferro quase completamente quando a acidez alcançava 4 a 7 g/1. 0 minério novo é parcialmente lixiviado. A cinética da reacção tende a ser mais lenta à medida que a acidez diminui. A neutralização de 600 ml de lixiviado que continha 81 g/1 de HC1 necessitou de 849 g de minério de saprolite novo. Os resultados obtidos estão indicados no quadro 3, como se segue:

Quadro 3: neutralização do produto lixiviado com saprolite recente HCl Ni Fe Co Mg (g/D (g/D (g/D (g/D (g/D . amostra inicial 81,0 11,7 42,3 0,27 32,6 amostra final 9,5 16, 8 0,44 2,86 45,7 A extracção global para a lixiviação e a neutralização foi da ordem de cerca de 60,7%, embora a recuperação para esta fase tenha sido de cerca de 29,8%. Como se poderá notar, a amostra final continha 16,8 g/1 de Ni.

Para eliminar um processo de separação sólido/líquido, o passo de lixiviação e neutralização foi realizado de forma contínua, sem separação sólido/líquido entre as fases de - 11 -

lixiviação e de neutralização. Durante a neutralização foi fornecida uma lama de minério novo constituída por 600 g/1, a uma taxa constante de 10 ml/min. Os resultados são apresentados no quadro 4.

Quadro 4: resultados da lixiviação e neutralização continuas minério adicionado Volume (D HC1 (g/D Ni (g/D Fe (g/1) Co (g/D Mg (g/D amostra inicial 600 0,6 219 0 0 0 0 após a lixiviação 0 0,6 67,16 10,2 41,5 0, 16 33, 8 após a neutralização 1650 2,9 5, 84 5,48 0,54 co \—1 o 14,6

Como se poderá observar, a concentração do níquel diminuiu depois da neutralização, passando de 10,2 g/1 depois da lixiviação para 5,48 g/1 depois da neutralização. Isto ficou a dever-se à adição da água contida na lama. Na realidade houve um aumento da quantidade de níquel lixiviado depois da neutralização. Na figura 6 está representada uma comparação da acidez e do minério adicionado, em relação ao tempo. A extracção de níquel por este processo foi de 22,8%.

Um processo de lixiviação em contracorrente parece ser atraente sempre que o passo de neutralização for realizado utilizando minério de saprolite novo. Neste processo o resíduo do passo de neutralização é lixiviado nas mesmas condições que a lixiviação inicial e o produto lixiviado resultante é então neutralizado com minério de saprolite novo. O processo em contracorrente está representado na figura 3. - 12 -

esso É dado o exemplo a seguir como representativo do proc em contracorrente.

Exemplo 1

No processo de lixiviação em contracorrente 300 g minério novo foram lixiviados a 80°C com 0,5 1 de ácido clorídrico 6 M e foram filtrados, produzindo-se assim o produto lixiviado necessário para o passo de neutrali2açgo Foi adicionado minério novo ao lixiviado a 80°C e a acidez diminuiu para cerca de 10 g/1. A lama foi depois filtrada e o lixiviado foi utilizado na permuta iónica. O resíduo foi seco e adicionado ao ácido clorídrico 6 M a 80°C. A lama fQi filtrada e o resíduo foi enviado para o final da cadeia, o lixiviado produzido nesta fase seria então aquecido e ser-lhe-ia adicionado minério novo. Depois da filtração o líquido passaria através da permuta iónica e o ciclo seria repetido deste modo.

Lixiviação em coluna ou em pilha

Foram empregues no processo cinco colunas com cerca de 1,5 m (60 polegadas) de altura e 0,1 m (4 polegadas) de diâmetro. O minério de saprolite 3 (ver nota do quadro 1) com um tamanho de partículas de menos de 19 mm (3/4 polegadas) foi aglomerado com ácido antes de ser carregado nas colunas. O débito de irrigação foi de 1,35 ml/min, o que corresponde a 10 litros por metro quadrado e por hora.

Tal como se indicou no teste de lixiviação com agitação, o minério saprolítico "tipo argila" exibe uma permeabilidade fraca durante a filtração. Deste modo, a granulação do minério é uma medida importante para assegurar a distribuição uniforme do reagente através da pilha ou da coluna e para proporcionar grânulos com uma integridade de forma suficiente para resistir ao caudal gravimétrico e assegurar ainda a permeabilidade - 13 -

pretendida para a irrigação ou percolação da solução reagente através da pilha ou coluna.

Foi usado um débito constante de 10 litros da solução de reagente por metro quadrado e por hora durante a lixiviação do minério, sendo os parâmetros de granulação empregues os seguintes: 20 a 60% HC1 0 a 12 molar 2,4 a 25,4 mm (-1 pol. + 8 mesh) 0,9 a 1,2 kg/litro 25 a 40% humidade (base seca): acidez do liquido: tamanho de partículas dos grãos: densidade aparente da coluna: porosidade da coluna de minério:

As condições de operação práticas são mostradas no quadro 5.

Quadro 5: condições de operação da lixiviação em coluna com HC1 colu na n° porosida de da coluna % peso de minério Kg fórmulas de partículas acidez de aglome ração volume ácido de aglomeração acidez de lixivia ção débitos de lixivia ção -16mm (3,6 polegadas) +2mm ( + 10 polegadas) -2mm (-10 polegadas) g/i liter g/i ml/min 1 30, 50 8,79 0 0 100 146 3,4 15 1,4 2 30, 50 8, 96 100 100 0 144 2,0 106 1,31 3 30, 50 9, 00 100 33 57 144 3, 5 106 1,30 4 30,50 8,96 100 33 57 144 3,5 55 1,30 5 30, 50 9, 00 100 33 57 *230,6 3, 6 15 1,25 - 14 -

Ri A figura 7 mostra a cinética da extracção do níquel sob várias condições. Os ensaios indicaram que as cinéticas da lixiviação foram proporcionais à acidez da aglomeração durante o período inicial de lixiviação e mais tarde se tornam proporcionais à acidez da solução de lixiviação. Não se notou qualquer influência significativa do tamanho das partículas sobre a cinética da lixiviação em coluna ou em pilha, pelo menos na gama dos tamanhos de partículas de menos de 19 mm (3/4 polegada) empregues nos ensaios.

Os dados do quadro 6 comparam a acidez residual do lixiviado e a extracção de Ni, Mg e Fe, tanto na lixiviação com agitação como na lixiviação em coluna. A elevada acidez empregue na agitação tem como resultado uma elevada extracção de ferro e uma alta acidez residual no lixiviado. Tal como foi dito anteriormente no que diz respeito à neutralização do lixiviado com óxido de magnésio ou com a mistura de óxido de magnésio e óxido de ferro ou minério novo, a baixa acidez obtida depois da neutralização provocou a precipitação de ferro no interior da coluna, o que tem como resultado benéfico uma baixa extracção do ferro, excepto em que a alta extracção de níquel também incluía a extracção de magnésio. - 15 -

Quadro 6: extracção de Ni, Fe e Mg e acidez livre no produto lixiviado da agitação com HC1 e nas soluções da lixiviação em coluna HC1 livre q/i Ni Ext. % Fe Ext. % Mg Ext. % agitação L21 94 89 54 76 agitação L41 122 67 38 79 coluna n° 1 no 41° dia 4,26 48 12 43 coluna n° 2 no 16° dia 28,4 80 34 81 coluna n° 3 no 15° dia 7,22 67 33 58 coluna n° 4 no 16° dia 7,8 53 17 47 coluna n° 5 no 16° dia 1,28 41 11 28 - 16 - 1 L2 e L4 são os nomes de código dos ensaios, que significam ensaios de lixiviação com agitação n.° 2 e n.° 4.

Lixiviação consecutiva em coluna A fim de tirar todo o proveito da elevada acidez residual no produto lixiviado da coluna e para aumentar o grau do níquel e ajustar o pH do lixiviado no intervalo de 1 a 1,5 para a permuta iónica subsequente, os lixiviados das colunas 2 e 3 foram levados à acidez de alimentação especificada e foram introduzidos nas colunas 4 e 5, respectivamente. Verificou-se que as taxas de extracção não foram significativamente

afectadas pela presença de vários iões na solução de alimentação.

Duas colunas, NI e N2, foram destinadas a neutralizar o lixiviado, que é demasiado ácido para efectuar a permuta iónica. Nl foi aglomerada com ácido clorídrico 1,4 M e N2 foi aglomerada com água. Quando os lixiviados das colunas 4 e 5 foram introduzidos nas colunas Nl e N2 verificou-se que, nestas condições, o níquel e o magnésio foram lixiviados lentamente, mas o ferro não foi extraído em quantidade significativa. A acidez do lixiviado resultante permaneceu no intervalo de 5 a 8 g/1 de ácido' residual, mesmo quando a solução fornecida foi ' alterada de 9 g/1 para 20 g/1 de ácido livre.

Lixiviação em coluna com ácido sulfúrico

Foram empregues três colunas de menor tamanho, que se estendiam a 1,2 m (4 ft) de altura e tinham 0,1 m (4 polegadas) de diâmetro. A amostra de saprolite n.° 1 indicada no quadro 1 foi aglomerada ao tamanho de partículas de 2 a 25,4 mm (-3/4 pol. + 10 mesh) e depois foi carregada em cada uma das colunas. Foi realizada uma lixiviação rápida, na qual o caudal da lixiviação foi aumentado de 10 para 100 litros por metro quadrado e por hora.

As condições nas quais o minério foi granulado (ou aglomerado) e lixiviado, em relação à extracção de Ni, Fe e Mg, estão resumidas no quadro 7 e no quadro 8, adiante. - 17 -

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Quadro 7: condições de operação da lixiviação em coluna com H2S04 colu na n° porosida de da coluna % peso de minério Kg fórmulas de partículas acidez de aglome ração volume ácido de aglomeração acidez de lixívia ção débitos de lixívia ção -16mm (3,6 polegadas) +2mm (+10 polegadas) -2mm (-10 polegadas) g/1 liter g/i ml/min 1 30, 50 7,8 100 n. a n. a 0 4 10 1,40 2 30,50 7,90 100 n. a n.a 100 4 10 1, 40 3 30,50 7,90 100 n.a n.a 100 4 30 1,40

Quadro 8: extracção de Ni, Fe e Mg na lixiviação em coluna com H2SO4

Ni Ext. % Mg Ext. % Coluna n° 1 no 34° dia 40 32 Coluna n° 2 no 34° dia 52 40 Coluna n° 3 no 34° dia 70 67

Foi realizado um ensaio utilizando uma coluna maior, que tinha um diâmetro de 0,15 m (6 polegadas) e media 4,5 m (15 ft) de altura. A coluna foi carregada com 103 kg de saprolite com partículas menores do que 25 mm (uma polegada) . Esta foi - 18 -

aglomerada com 25,6 litros de ácido sulfúrico a 180 g/1. A concentração de ácido da solução de lixiviação ascendia a 30 g/1 e foi controlada para um débito de 5 litros por metro quadrado e por hora.

No 66° dia a extracção de níquel, de ferro e de magnésio era de 21,71%, 2,26% e 18,05%, respectivamente. A figura 8 é ilustrativa da cinética de extracção do níquel sob várias condições, para as três colunas pequenas e a coluna grande.

Recuperação do níquel por permuta iónica (PI)

Foi usada uma resina permutadora iónica, quelatante, designada por Dow XFS-4195, para a recuperação selectiva do níquel dos produtos lixiviados das colunas com o ácido clorídrico e com o ácido sulfúrico. 0 grupo funcional activo é bis-picolilamina. Uma vez que a resina é uma amina, a resina é protonada numa solução ácida. É feita referência ao quadro 9, que enumera as constantes de absorção para os diferentes elementos. A capacidade teórica para o níquel é de cerca de 30 g de níquel por litro de resina bem sedimentada.

Quadro 9: as constantes de absorção (K 1/mol) de XFS-4195 (solução de sulfato pH = 2)

Cu Ni Fe+3 Cd Zn Co Fe *2 Ca Mg AI K 700 190 80 70 60 30 3 <2 <1 <1

Recuperação do níquel a partir da solução de lixiviação da coluna com HC1 - 19 - Λ

Foi usada uma coluna de PI que tinha um volume de 100 ml, para tratar quatro tipos de soluções de lixiviação recolhidas das colunas de lixiviação com HC1 n.° 2 a n.° 5, respectiva-raente. A composição é dada no quadro 10 abaixo.

Quadro 10: composição da solução de alimentação e da solução de separação solução de lixiviação PH HC1 g/i AI g/i Fe g/1 Fe+2 g/i Mg g/i Ni g/i Co mg/1 Cr mg/1 Mn mg/1 Si mg/1 2 0,59 6, 6 1,4 17 0,45 23 5,5 59 350 395 77 3 0,64 9,0 1,8 20 0,45 21 5,6 74 340 440 69 4 1,2 8,0 1,1 9,6 9, 92 13 4,0 43 235 260 90 5 1,5 4,9 1,0 5,9 1,0 7,7 3,1 43 178 230 79

seguintes: 0,1 litros 0,05 VL/min 6 VL 1 vl 1 VL 1 VL

As condições de operação foram as volume do leito (VL): débito: carga: lavagem η.° 1: solução de separação: lavagem n.0 2: A solução de separação compreendia HC1 3M ou, aproximada-mente, 109 g/1 de HC1.

Observou-se que a separação por PI do magnésio e do níquel foi completa e que a separação por PI do ferro e do níquel foi influenciada pelo pH da solução de alimentação. Um - 20 -

pH de alimentação mais alto revelou-se favorável para a separação do níquel e do ferro. 0 quadro 11 compara a composição das soluções de alimentação e de separação para diferentes valores de pH da solução de alimentação.

Quadro 11: a composição das soluções de alimentação e de separação da PI

Coluna IX Solução de alimentação Solução de separação PH Fe g/i Mg g/i Ni g/i Fe g/i Mg g/i Ni g/i Ni/Fe 2 0,59 16, 8 23, 4 5,46 3,73 0,02 7, 56 2,41 3 0,64 19, 7 21,1 5,58 7,62 0, 01 7,85 3, 00 4 1,22 9,61 13,0 3, 98 2,62 0, 00 8,52 3,25 5 1,47 5,93 7,69 3, 13 1,83 0,00 8,93 6,76

Recuperação do níquel a partir da solução de lixiviação da coluna com H2SO4

Foram usadas duas colunas de PI, com um volume de 0,2 e 3 litros, respectivamente, para determinar a recuperação do níquel a partir da solução de lixiviação com ácido sulfúrico, à temperatura ambiente.

Os resultados obtidos são apresentados nos quadros 12 e 13. - 21 -

Quadro 12: composição da solução de alimentação PH H2504 Fe g/1 Fe+2 g/i mg g/i Ni g/i S04 g/i AI mg/1 Co mg/1 Mix. 1,8 7,01 2,3 , 05 9,3 2,8 5,9 830 27 Teste 1 2,1 n. a. 2,2 n. a 7,4 1,3 n. a. n. a n.a. Teste 2 1,5 n. a 3, 6 n. a 7,9 1,3 n.a. n. a n.a.

Quadro 13: condições operacionais básicas da PI

Teste VL litros débito VL/min Carga VL Liquido de lavagem 1 VL Separação com M2506 g/i Separa ção VL Liquido de lavagem 2 VL 1 CM O i ! 1—1 O 21 2 100 4 2 2 3,0 0,05 17 1 150 1 2

As composições das soluções de alimentação e de separação obtidas em cada um dos processos empregues são apresentadas no quadro 14, que mostra que o débito mais lento é favorável à separação do niquel do ferro. - 22 -

Quadro 14: o efeito dos débitos da solução de separação sobre a relação Ni/Fe

Teste Solução de alimentação Solução de separação PH Mg g/1 Ni g/1 Fe g/1 Mg gl Ni g/1 Ni Fe 1 2,16 7,4 1,28 1,89 0, 04 5, 00 2,68 2 3, 62 7,9 1,32 0,57 0.04 8,55 15, 00

Uma vez que as concentrações elevadas de cloretos são favoráveis para a piro-hidrólise, o refinado da PI pode ser reciclado para as colunas como solução de lixiviação depois do ajustamento da acidez, e a solução de separação da PI também pode ser reciclada como solução de separação para aumentar a concentração de níquel antes da piro-hidrólise do níquel.

Como será perfeitamente evidente, podem ser empregues vários fluxogramas na realização do novo conceito inventivo da Requerente. A este propósito é feita referência ao fluxograma da figura 1, que é dirigido à lixiviação em tina ou em pilha, na qual o minério 1 é disposto numa pilha representada esquematicamente em 2, em que é fornecido à pilha, de cima para baixo, HC1 de concentração aproximadamente 3 molar, e deixa-se que a solução se escoe em movimento descendente através dos interstícios do minério, tendo este um tamanho de partículas de menos de cerca de 19 mm (3/4 de polegada). 0 produto lixiviado 3, que contém os cloretos de Ni, Fe e Mg, é neutralizado, se necessário, até um pH de 1 a 2. Ό - 23 - r\

ÍJjUO&è*^7 lixiviado é depois passado através de um leito de permuta iónica, constituído pela resina DOW XFD 4195. 0 níquel é absorvido selectivamente pela resina (4), a partir da qual é obtido um refinado que contém Mg e Fe, parte do qual (5) é reciclado para a lixiviação em pilha, sendo deste modo aumentada a concentração de Mg e Fe no refinado.

Parte do refinado (6), contendo um alto teor de Mg e Fe, é submetida a piro-hidrólise (7) para produzir MgO e Fe203 (8) e HC1 (9), que é reciclado para o leito de resina (4) para a extracção de níquel na forma de cloreto de níquel (10) e para a lixiviação em pilha (2) através da linha 9. A solução de separação obtida é reciclada depois do ajustamento da acidez com HC1, de modo que o teor de níquel seja aumentado. O cloreto de níquel (10) extraído da resina pode ser submetido a piro-hidrólise (11) de modo a formar óxido de níquel ou, consoante a concentração do níquel na solução, a solução de cloreto de níquel pode ser enviada para electrólise para produzir níquel electrolítico.

Na figura 9 o fluxograma da figura 1 foi modificado de modo a separar-se o ferro do magnésio por neutralização e a reciclar a água acidificada produzida no processo. Deste modo, a acumulação de cloreto no sistema de lixiviação, que diminui a capacidade de carga de níquel da resina, fica sob controle. O minério é lixiviado da mesma maneira, utilizando-se as correntes combinadas de" ácido clorídrico produzido através da piro-hidrólise (60 e 65) e de água de lavagem acidificada (49 e 51) produzida no passo de lavagem da permuta iónica (51) e a água acidificada usada para a lavagem da pilha (49) quando a lixiviação está completa. A solução do refinado com alta concentração de ferro e de magnésio (53), é neutralizada até pH 6 a 7 e o sólido residual de Fe(OH)3 é separado por filtração. O líquido restante (57), - 24 - *

composto por solução de MgCl2, é submetido à piro-hidrólise (59) para se produzir MgO (61), água de condensação (62) e HC1 (60) , que são todos reciclados no processo. O MgO pode ser um produto pretendido.

Parte da solução eluente de NÍCI2 é usada no processo de separação da resina, depois de a acidez ter sido aumentada. A outra parte da solução de NiCl2 é submetida a piro-hidrólise para produzir NiO. O fluxograma da figura 2 é semelhante ao da figura 1, excepto pelo facto da utilização da lixiviação com agitação para o tratamento do minério.

Depois da lixiviação por agitação do minério (1) com HC1 no passo (2) , a uma concentração de cerca de 6 molar e a uma temperatura de cerca de 80°C, é produzida uma solução (3) que contém Ni, Fe e Mg. Depois da separação do material das gangas, esta solução é enviada para uma fase de neutralização (4A) . A solução é então neutralizada até um pH de 1 a 2, utilizando-se MgO reciclado ou a mistura de MgO e Fe203 ou minério novo, como será descrito adiante. A solução que contém o níquel é enviada para um leito de resina (4B) constituído por uma resina selectiva à absorção de níquel, por exemplo, DOW XFS 4195 do tipo designado por bis-(2-picolil)-amina ou N-(2-hidroxietil)-2-picolilamina.

Outra resina que absorve níquel, que pode ser usada, é um produto em que a resina é um copolímero macroporoso de poliestireno, tendo ligado um derivado fracamente básico, quela-tante, de picolilamina, isto é, concretamente, a N-(2-hidroxi-propil)-2-picolilamina. O níquel é extraído da resina com HC1, em geral HC1 reciclado, como NiCl2 (10) . O cloreto de níquel pode ser submetido à piro-hidrólise (10A) para formar NiO (10B), o qual - 25 - «V x

pode então ser reduzido a níquel metálico, tal como por redução com hidrogénio (10C), para formar pó de níquel (10D) .

Por outro lado, consoante a concentração do cloreto de níquel, o níquel pode ser recuperado por electrólise. A seguir à absorção do níquel pela resina (4B), a solução restante, contendo um alto teor de Fe e Mg, é submetida a piro-hidrólise, do que resulta a formação de HC1 reciclado (8) e (MgO + Fe203) (9), que é reciclado para a fase de neutrali zação (4A) . 0 HC1 é reciclado ou para o leito de resina (4B) ou para a lixiviação com agitação 2, ou para ambos, mantendo assim o HC1 dentro do sistema para reciclagem, excepto pela adição de HC1 para recompletamento, se necessário.

Outra variante de um fluxograma para a realização dos objectivos da invenção está representado na figura 3.

Neste caso é empregue uma lixiviação em duas fases, na qual os sólidos (18) que ficam da lixiviação do minério na segunda fase de lixiviação são reciclados para a primeira fase. 0 minério (15) (saprolite com alto teor de magnésio) é introduzido na segunda fase da lixiviação (16), onde é lixiviado utilizando-se o líquido proveniente da primeira fase de lixiviação (20) para diminuir a acidez residual. A primeira fase de lixiviação é realizada sobre sólidos (18) reciclados da segunda fase de lixiviação (16) . É adicionada aos sólidos (18) uma solução a 18% de HC1 (19), cujo produto da reacção é enviado a uma separação sólido/líquido (20A) onde o resíduo (21) é eliminado, deixando um líquido (17) que passa para a segunda fase de lixiviação (16), formando uma separação sólido/líquido (16A), sendo os sólidos desta reciclados para a primeira fase de lixiviação para posterior lixiviação. - 26 - A solução (16B) é enviada para o passo de neutralização (22), no qual é adicionado MgO de reciclagem (23) para formar uma separação sólido/liquido (25) da qual são removidos os sólidos de Fe(OH)3. 0 liquido que contém o cloreto de níquel é em seguida tratado com o MgO reciclado na fase (26) para precipitar Ni(OH)2 (27) e formar MgCl2 (28), sendo em seguida a solução de MgCl2 submetida a piro-hidrólise (29) para formar MgO (23) para reciclagem no sistema como um agente de neutralização, e HC1 (30) para reciclagem ao primeiro andar de lixiviação (20). A figura 4 ilustra a lixiviação em coluna ou em pilha de um minério laterítico com alto teor de magnésio (por exemplo, saprolite), utilizando H2SO4 como agente de lixiviação. O minério aglomerado (31), com um tamanho de partículas de menos do que 25 mm (1 polegada), é adicionado à coluna (32) ou é conformado numa pilha auto-sustentada, através da qual se faz passar ácido sulfúrico (33) com concentração de 0,1 a 2 M, escoando-se o ácido, de cima para baixo, através dos interstícios do minério granulado. O produto lixiviado que sai do fundo da coluna ou pilha é depois submetido a neutralização (34), usando-se minério novo (31) como agente de neutralização, como se mostra na coluna consecutiva ou no tanque de agitação. O lixiviado neutralizado, isento de sólidos, é depois passado através de um leito de uma resina permutadora de iões (36) selectiva à absorção de níquel, tal como Dow XFS-4195. Depois da absorção do níquel, faz-se passar H2S04 (35) com uma concentração de cerca de 1 a 2 M através do leito de resina, para extrair o níquel como sulfato de níquel (37), sendo o ácido sulfúrico libertado durante a absorção do níquel, e que inclui magnésio e ferro, reciclado parcialmente para a fase de lixiviação em coluna (32) e para a fase de neutralização com

Depois da neutralização com a cal é precipitado o Fe(OH)3 (44) e é produzida uma solução de MgS04 (45) . A solução de MgS04 pode ser tratada posteriormente para produzir MgO e ácido sulfúrico para reciclagem no sistema.

Na preparação do minério para a lixiviação o minério, tal como vem da extracção, é triturado utilizando-se um triturador de mandíbulas com as mandíbulas ajustadas com uma folga de cerca de 19 a 25 mm (1 polegada a polegada) . 0 minério passa uma vez através do triturador de mandíbulas.

No quadro 15 mostra-se um tamanho de partículas típico do minério triturado, como se segue:

Quadro 15: distribuição do tamanho de partículas (% em peso) de minério de saprolite medido com crivos secos +2 -2 -0,5 -0,3 -0,21 -0, 15 -0,1 -0,75 mm + 0,5 + 0,3 + 0,21 + 0,15 + 0, 1 + 0,75 ( + 10 mm mm mm mm mm mm mm mesh) (-10+35 (-35+48 (-48+65 (-65+100 (-100+150 (-150+200 (-200 mesh) mesh mesh) mesh) mesh) mesh) mesh) 25,16 29,24 2,99 6,15 5,41 9,73 8,92 12,34

Na produção do minério granulado pode ser empregue um granulador rotativo, bem conhecido na técnica. Nos ensaios realizados os grânulos foram aglomerados manualmente obrigando uma mistura do minério e do líquido a deslocar-se num trajecto circular e a formar corpos de forma aproximadamente esférica. No caso de estarem presentes partículas mais grosseiras, estas partículas grosseiras estão em geral cobertas com partículas mais finas, formando grânulos aglomerados em conjunto com grânulos formados a partir de partículas finas. - 28 -

No quadro 16 abaixo mostra-se uma distribuição típica de tamanhos de grânulos aglomerados para a utilização na lixiviação em pilha:

Quadro 16: distribuição de tamanhos de partículas (% em peso) de grânulos aglomerados + 95 mm (+3/8 inch) -9,5 mm (-3/8 inc) -6,3 mm (1/4 inch + mesh) -4,57 +3,36 mm (-4 mesh +6 mesh) -3,36 +2,38 mm (-6 mesh +8 mesh) -2,38 + 1, 68 mm (-8 mesh +10 mesh) -1,68 mm (-10 mesh) 49,47 26, 11 12,14 7,38 2,88 0,74 1,26

Referindo à figura 10, são ilustrados diversos processos de lixiviação. A secção (A) é ilustrativa da lixiviação in situ de uma massa de minério, designada por minério submarginal, com uma capacidade operacional de 4,06χ106 t (4χ106 ton) de minério para a sequência de tempo mostrada.

Na secção (B) mostra-se a "lixiviação de refugo", na qual a pilha de minério é obtida por meio de máquinas de movimentação de terras. A capacidade operacional é de cerca de 5,08xl06 t (5χ106 ton) de minério para o período de tempo mostrado. A lixiviação em pilha está representada na secção (C) , que tem uma capacidade operacional de cerca de 3,05xl05 t (3xl05 ton) de minério para o período de tempo indicado. - 29 - 7 >

Γ\ A lixiviação em tina está ilustrada na secção (D) . Este tipo de lixiviação é semelhante à lixiviação em pilha, com uma capacidade operacional de cerca de 5,08><101 2 3 t (5*103 ton) de minério para o período de tempo mostrado. A secção (E) ilustra a lixiviação com água de minas, devido às águas recolhidas em galerias de minas abertas, depois das chuvas.

Todos os processos anteriores são designados por processos estáticos. A secção (F) dos desenhos mostra uma abordagem mais dinâmica à bio-lixiviação, na qual o minério é finamente moído e tratado por bactérias, conjuntamente com, por exemplo, uma solução de sulfato de ferro, num reactor com agitação.

No essencial, as formas de realização ilustradas nas figuras 1 a 4 têm um tema central, nomeadamente a recuperação do níquel a partir de um minério laterítico com alto teor de magnésio (por exemplo, saprolite), sem a necessidade de refinação do minério oxídico para produzir ferro-níquel ou mate de níquel, como tem sido a prática comum desde há longo tempo.

Em resumo, os aspectos inovadores ou chave da presente invenção residem no seguinte: - 30 - 1 a extracção do níquel de minério saprolítico com alto teor de magnésio à pressão atmosférica e à temperatura ambiente, 2 a aglomeração do minério saprolítico tipo argila em grânulos, a fim de se obter uma distribuição uniforme 3 da solução de lixiviação através da pilha ou coluna de minério, incluindo uma suficiente integridade de forma dos grânulos para inibir o fluxo gravimétrico dos mesmos; (3) a extracção do níquel à pressão atmosférica e a uma temperatura de cerca de 60°C a 80°C por lixiviação com agitação, ou lixiviação em pilha ou em tina; (4) a separação do níquel do Fe e do Mg por meio de um tratamento por permuta iónica da solução concentrada, como se mostrou nas figuras 1, 2, 4 e 9, enquanto está em contacto com uma resina específica para a extracção do níquel em preferência ao Fe e Mg, a um valor de pH de 1 a 3; (5) o ajustamento do pH da solução de lixiviação durante a lixiviação consecutiva em pilha, utilizando minério novo ou óxidos reciclados de ferro e de magnésio produzidos a partir de passos de piro-hidrólise; e (6) a utilização de reciclagem, tal como: (a) a reciclagem do ácido regenerado para o sistema de lixiviação; (b) a reciclagem da solução refinada para o sistema de lixiviação, como se mostra na figura 1; (c) a reciclagem da solução de lavagem no sistema de lixiviação, como se mostra na figura 9; e (d) a reciclagem do MgO e Fe(OH)3 formados durante a lixiviação no sistema de lixiviação, para o ajustamento do pH.

Através do emprego do processo hidrometalúrgico aqui descrito é recuperado níquel substancialmente puro a partir de um minério com alto teor de magnésio.

Lisboa, 7 de Agosto de 2000 OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL· - 31 -

Claims (17)

1. 1. Processo para a lixiviação de um minério lateritico granulado contendo Ni-Fe-Mg, com um alto teor de magnésio, contendo pelo menos cerca de 5% de magnésio, pelo menos cerca de 10% de ferro e pelo menos cerca de 0,5% de níquel, o qual compreende os passos de: se por em contacto o minério granulado, tendo um tamanho de partículas de menos do que cerca de 25 mm (uma polegada), com uma solução pelo menos 0,25 M de um ácido mineral escolhido de entre ácido clorídrico, ácido sulfúrico e ácido azótico, a uma temperatura pelo menos igual à temperatura ambiente, durante um período de tempo suficiente para dissolver quantidades substanciais de níquel, de ferro e de magnésio, e a formar deste modo uma solução concentrada de níquel; se necessário, se ajustar o pH da solução a 1 a 3; se extrair o níquel da solução concentrada pondo-a em contacto com uma resina permutadora de iões selectiva à absorção de níquel, formando-se deste modo uma resina carregada com níquel e um refinado que contém o ácido, o ferro e o magnésio; se separar o refinado da resina: se extrair o níquel absorvido da resina carregada com o níquel pondo-a em contacto com o ácido mineral e formando-se, como um eluído, um sal solúvel de níquel do mesmo ácido; e se tratar o eluído para se obter o níquel metálico. 1 2.

   Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual a resina é uma resina de bis-(2-picolil)-amina.
2. 3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindicação 2, no qual o pH do lixiviado é ajustado por adição de um agente de neutralização, e no qual qualquer resíduo que permaneça no lixiviado com o pH ajustado é removido antes da extracção do níquel do mesmo.
3. 4. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, no qual o ácido mineral para a lixiviação do minério é ácido clorídrico; o níquel absorvido é extraído da resina carregada com o níquel com uma solução de ácido clorídrico para formar uma solução de cloreto de níquel; a solução de cloreto de níquel é submetida a piro-hidrólise para formar NiO; e o NiO é posteriormente tratado ao níquel metálico.
4. 5. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, no qual o minério laterítico granulado, com alto teor de magnésio, é preparado para a lixiviação em pilha formando-se uma massa do minério tendo vazios intersticiais; a massa de minério é lixiviada por escoamento gravítico do ácido mineral através da massa, sendo o débito da solução ácida tal que sejam lixiviadas da massa de minério quantidades substanciais de níquel para formar uma solução concentrada e um resíduo; a solução concentrada é separada do resíduo para tratamento posterior; a solução concentrada é posta em contacto com a resina permutadora de iões selectiva à absorção de níquel, de modo a proporcionar um refinado que contém ferro e magnésio; o níquel é separado da resina pelo ácido mineral para formar, como eluído, um sal solúvel de níquel; e é recuperado do eluído níquel essencialmente puro.
5. 6. Processo de acordo com a reivindicação 5, no qual o minério laterítico granulado, com alto teor de magnésio, com um tamanho de partículas de menos do que cerca de 25 2

   mm (1 polegada), é conformado em grânulos por aglomeração do minério granulado com ácido clorídrico até 12 M, formando-se deste modo grânulos com um tamanho menor do que cerca de 25 mm (uma polegada) e tendo integridade de forma suficiente para formar uma massa auto-sustentada na forma de uma pilha ou dentro de uma coluna com interstícios, de forma a permitir a irrigação e/ou a percolação da solução ácida através da mesma e a produzir deste modo uma solução concentrada de níquel.
6. 7. Processo de acordo com a reivindicação 5 ou a reivindicação 6, no qual o ácido mineral para a lixiviação em pilha do minério é o ácido clorídrico, o níquel absorvido é removido da resina carregada com o níquel com uma solução de ácido clorídrico, para formar uma solução de cloreto de níquel; a solução de cloreto de níquel é submetida a piro-hidrólise para formar NiO; e o NiO é tratado posteriormente ao níquel metálico.
7. 8. Processo de acordo com a reivindicação 7, no qual o refinado é submetido a neutralização até um valor de pH selectivo à precipitação do ferro na forma de Fe(OH)3, mantendo-se no entanto o cloreto de magnésio em solução; e a solução de cloreto de magnésio é submetida a piro-hidrólise para formar MgO apropriado para a reciclagem para a neutralização.
8. 9. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou com a reivindicação 2, no qual se forma uma lama do minério laterítico com alto teor de magnésio, com uma solução de lixiviação de ácido clorídrico pelo menos 0,25 M; a lama é submetida a lixiviação com agitação; a solução de lixiviação extrai o Ni, o Fe e o Mg do minério e deixa um resíduo; o resíduo é separado da solução de lixiviação; a solução de lixiviação é passada através de um leito de uma resina permutadora de iões selectiva à absorção de níquel e produz um refinado deficiente em níquel e que contém Fe 3

   Ρη e Mg; o níquel absorvido é extraído da resina com ácido clorídrico para proporcionar um eluído de cloreto de níquel; o eluído é submetido a piro-hidrólise para formar NiO; e o refinado deficiente em níquel é submetido a piro-hidrólise para formar MgO/Fe2C>3 para reciclagem no sistema de lixiviação como um agente de neutralização, e para produzir HC1 para reciclagem no sistema de lixiviação e para reciclagem para a resina permutadora de iões como um agente de separação.
9. 10. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou com a reivindicação 2, no qual o minério laterítico granulado, com alto teor de magnésio, é submetido a lixiviação em tina, compreendendo a formação de uma carga do minério granulado numa tina que tem uma entrada e uma saída; a passagem do ácido mineral através da tina a um caudal suficiente para extrair quantidades substanciais de níquel do minério, na forma de uma solução concentrada de níquel que inclui ferro e magnésio; pôr-se em contacto a solução concentrada de níquel com uma resina selectiva à absorção de níquel e a formação de uma resina carregada com níquel e de um refinado deficiente em níquel e contendo Fe e Mg; fazer-se passar ácido mineral através da resina carregada com níquel para extrair o níquel como um sal solúvel do ácido mineral, como um eluído do mesmo; e em seguida a recuperação do níquel do eluído.
10. 11. Processo de acordo com a reivindicação 10, no qual o ácido mineral é o ácido sulfúrico; o eluído que contém níquel é uma solução de sulfato de níquel; e a solução de sulfato de níquel é submetida a electro-recuperação para formar níquel electrolítico essencialmente puro.
11. 12. Processo para a recuperação de níquel a partir de um minério laterítico granulado com um alto teor de magnésio, contendo Ni-Fe-Mg, por lixiviação em contracorrente, o qual compreende os passos de: 4

    r,Qí se lixiviar o minério com um ácido mineral numa segunda fase de lixiviação para se formar uma solução que contém níquel, ferro e magnésio, e sólidos não dissolvidos; se submeter o minério lixiviado a uma separação sólido/líquido e deste modo se recuperarem os sólidos para posterior lixiviação numa primeira fase de lixiviação; se reciclarem os sólidos para a primeira fase de lixiviação, ao qual é adicionado ácido mineral reciclado; se fazer passar um primeiro lixiviado da primeira fase da lixiviação para a segunda fase da lixiviação, ao qual é adicionado minério novo para a lixiviação primária; se submeter o segundo lixiviado da segunda fase de lixiviação a neutralização com MgO reciclado, de forma a precipitar um composto básico de ferro numa solução que contém níquel e magnésio dissolvidos, e a separar o precipitado de modo a obter-se uma solução que contém Ni/Mg; se ajustar o pH da solução de Ni/Mg com MgO reciclado para precipitar selectivamente Ni(OH)2 e se obter uma solução que contém magnésio dissolvido; se submeter à piro-hidrólise a solução que contém magnésio de modo a formar-se um precipitado de MgO; e se reciclar o MgO precipitado para o lixiviado resultante da segunda fase de lixiviação.
12. 13. Processo de acordo com a reivindicação 12 no qual o ácido mineral é o ácido clorídrico.
13. 14. Processo de acordo com as reivindicações 12 e 13 no qual o minério lateritico que ' contém Ni-Fe-Mg contém pelo menos cerca de 0,5% de níquel, pelo menos cerca de 5% de magnésio e pelo menos cerca de 10% de ferro; a carga do minério granulado para a segunda fase de lixiviação tem 5 uma granulometria de menos do que cerca de 25 mm (uma polegada); e o ácido clorídrico é pelo menos 0,25 molar.
14. 15. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 12 a 14, no qual o MgO formado por piro-hidrólise é reciclado para a primeira fase de lixiviação.
15. 16. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 12 a 15, no qual o ácido clorídrico formado por piro-hidrólise é reciclado para a primeira fase de lixiviação.
16. 17. Processo de acordo com. qualquer das reivindicações 12 a 16, no qual o hidróxido de níquel é convertido em níquel metálico por redução térmica.
17. 18. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 12 a 16, no qual o hidróxido de níquel é dissolvido em ácido sulfúrico para formar uma solução de sulfato de níquel que contém ácido, e a solução de sulfato de níquel é submetida a electrólise para formar níquel essencialmente puro. Lisboa, 7 de Agosto de 2000

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