PT90480B - Processo para a extraccao de ouro de materiais solidos - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

DA

PATENTE DE INVENÇÃO

N.° 90 480

REQUERENTE: INTEROX CHEMICALS LIMITED ,britânica, industrial com sede em 3 Bedford Square,London WC1B 3RA, Reino Unido.

EPÍGRAFE: PROCESSO PARA A EXTRACÇÃO DE OURO DE MATE

RIAIS SÓLIDOS

INVENTORES: David Barry Mobbs, Stephen Patrick Bali e Andrew John Monhemius.

Reivindicação do direito de prioridade ao abrigo do artigo 4? da Convenção de Paris de 20 de Março de 1883.

Reino Unido com o n^s 8810736.2 em 06 de

Maio de 1988.

iSPl MOO 113 RF 16732

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PATENTE N9.

Processo para a extracçâo de ouro de materiais sólidos para que

INTEROX CHEMICALS LIMITED, pretende obter privilégio de invenção em Portugal.

RESUMO

A lixiviação de sólidos contendo ouro,, tais como minérios britados de fraca qualidade ou material recuperado de depósitos de desperdícios muito antigos, pode ser realizada através de uma solução aquosa diluída de cianetos alcalinos, mas a extensão e/ /ou a taxa de recuperação do ouro é comprometida pelas condições anaeróbicas ou de redução que possam existir em tais pilhas, e es. pecialmente próximo da sua base e/ou pelo fraco fornecimento de oxigénio durante a lixiviação por agitação.

A taxa e/ou a extensão da recuperação do ouro em lixivia^ ção em pilha pode ser aumentada e o fornecimento de oxigénio si_m plesmente controlado por libertação lenta durante a lixiviação por agitação , usando, por outro lado, condições idênticas pela utilização de uma quantidade eficaz de um peróxido sólido de metal fracamente solúvel de dissolução lenta, quer incorporando-o na p_i lha ou na mistura dos sólidos contendo ouro e lixiviante. 0 peró xido é, de preferência, peróxido de cálcio porque não é apenas muito eficaz mas é também adequado ao ambiente. A quantidade empregue é, de preferência, de 1 a 10 partes em peso por 1 OQQ partes de sólidos contendo ouro para o material de tipo inferior, em qe ral contendo de 1 a 10 g de ouro por tonelada de sólidos.

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-2MEMORIA DESCRITIVA

O presente invento refere-se à lixiviação do ouro e em par ticular a melhoramentos na ou relacionados com a extràcção de ouro a partir de sólidos contendo ouro usando lixiviantes aquosos al_ cali nos.

Tradicionalmente o ouro tem sido obtido na forma natural por meio de bateia. Nos vários minérios que contêm ouro, ele está presente em-apenas pequenas proporções que são distribuídas através do minério, de modo que a extràcção eficaz do ouro tem implica, do a britagem do minério até um tamanho de partícula muito fino, tal como abaixo de malha 100 e lixiviando as partículas num tanque de agitação com uma solução aquosa alcalina de um cianeto de metal alcalino, particularmente cianeto de sódio e normalmente enquanto é insuflado no licor ar ou oxigénio. A britagem ou trituramento do minério até tamanhos de partículas muito finas, pode tornar-se uma operação cara, de modo que tem havido um interesse crescente na indústria de extràcção do ouro por métodos que não requeiram estas caras operações de britagem. Uma consequência é que recentemente tem havido interesse na lixiviação em pilha, o que em prijj cípio é uma operação simples e de baixo custo que não necessita de equipamento sofisticado e que não requer que os sólidos sejam br/ tados mais finos do que grosseiramente, embora o material mais f_i namente britado também possa ser assim tratado. Assim a lixiviação em pilha tem sido consideravelmente favorecida pelos processadores de minérios para uso em minérios de baixo teor ou desperdícios.

Na lixiviação em pilha, uma pilha de material sólido contendo o metal desejado é formada por cima de uma base impermeável e uma solução lixiviante é introduzida por cima de ou perto do to po da pilha, normalmente aspergindo ou vertendo. A solução lixiv_i ante infiltra-se (percola-se) através da pilha por acção da grav_i dade e é dirigida pela base, que tem normalmente uma ligeira incl_i nação apropriada para um ponto de recolha e o licor enriquecido resultante é então sujeito a tratamento posterior para separação e isolamento do metal desejado. A pilha tem frequentemente a fo_r ma f rus to-cónica ou f rus to-p iramidal, tendo uma superfície super_i

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-3or aplanada θ lados inclinados β na prática tem muitas vezes vários metros de altura, contendo centenas ou milhares de toneladas de sólidos, embora as dimensões exactas e a forma fiquem ao critério do extractor de metal e sejam determinadas em parte pelas restrições físicas do lugar.

Ao lixiviar ouro em pilha de materiais sólidos, um candi_ dato óbvio à solução lixiviante compreende soluções aquosas de cianetos alcalinos, em face da sua aplicação com sucesso na lixiviação por agitação. Contudo, a mais eficaz utilização de uma tal solução lixiviante advém da presença do oxigénio. 0 tempo de permanência do lixiviante na pilha ó‘ grande, dependendo obviamente da dimensão da pilha e da porosidade dos sólidos de entre outros parâmetros. A solubilidade do oxigénio em tais soluções aquosas de cianetos ô relativamente baixa de modo que a quantidade existente na solução na altura da sua introdução é rapidamente consumida à medida que a solução se infiltra através da pilha. Consequentemente a eficácia do lixiviante na extracção de ouro torna-se progressivamente mais fraca à medida que aumenta a profundidade na pilha, ao passo que o risco de □ ouro re-precipitar não diminui. Mais ainda, a possibilidade de a solução poder reter o seu teor de oxigénio enquanto se infiltra no material contendo ouro na pilha diminui a meiores profundidades como resultado de outras reacções consumidoras de oxigénio com outros constituintes do minério que ocorram no trajecto. 0 resultado prático á que a amplitude total ou taxa de lixiviação do ouro na pilha é diminuída. Assim, a pilha pode ser substituída enquanto uma pro porção significante do ouro axtraível permanece, sendo ambos desse modo desperdiçáveis e ocasionando custos relativamente elevados de manuseamento dos materiais.

Algumas considerações foram já dadas em relação ao emprego de peróxido de hidrogénio solúvel como aditivo. Foi defendido numa comunicação por Norris, Broiun e Caropreso entitulada 0 uso de produtos peroxigenados na lixiviação em pilha de minérios de ouro e prata apresentada no Encontro Anual SME-AIME em Março, 1983, de modo a melhorar a taxa e/ou a amplitude da lixiviação do metal, mas os ensaios foram realizados pelo processo do tambor v_i

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-4bratório em que as condições de extracção diferem marcada e inev_i talmente das condições de lixiviação em pilha. Consequentemente, pelo menos, esta recomendação não foi propriamente provada. 0 assunto foi clarificado no Encontro subsequente da SME-AIME em Qjj tubro, 1983, numa comunicação apresentada por Smith e Craft, inti. tulada Lixiviação em pilha em escala piloto em Pinson Mine, Humbolt County, Nsvada. Os ensaios foram realizados em pilhas de 4,267 m de altura. A adição de peróxido de hidrogénio à solução de cianeto de sódio a um nível de 1 200 ppm da solução a 35%, per mitiu constatar não haver efeitos aparentes no tipo da solução (sic de ouro) nem na taxa de recuperação. Estes ensaios confirmam que o peróxido tem pouca aplicabilidade na lixiviação do ouro em pilhas de dimensões Standard.

X

E objectivo do presente invento proporcionar meios em que a amplitude total e/ou a taxa de lixiviação do ouro a partir de material sólido contendo ouro possa ser melhorada e incluindo o fornecimento de meios para uso nos processos de lixiviação em pi1 ha.

De acordo com o presente invento, proporciona-se um processo de extracção de ouro a partir de materiais sólidos que o contenham, no qual uma solução aquosa diluída alcalina de um cianeto de metal alcalino é posta em contacto com os materiais sólidos contendo ouro na presença de uma substância que gera oxigénio i n s i tu, e sendo o contacto mantido até que pelo menos uma fracção do ouro seja levada pela solução, que é caracterizado pelo uso de uma quantidade eficaz de um peróxido de metal divalente fracamente solúvel como a substância que gera oxigénio in situ.

Com vantagem, o peróxido de metal divalente liberta oxig.é nio lentamente para o lixiviante aquoso de cianeto alcalino, e as. sim quer fornecendo mais eficazmente o oxigénio nos seus locais de consumo quer mantendo de forma simples e barata a produção con tínua i n si tu, de oxigénio para aumentar ou substituir o oxigénio atmosférico sem a necessidade de emprego de equipamentos de monitorização caros e aparelhos para controlo do fornecimento de um material alternativo, tal como o peróxido de hidrogénio altamente solúvel.

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-5^ue acordo com um aspecto especialmente apropriado do presente invento, proporciona-se um processo para a extracção de ouro a partir de materiais sólidos que o contém em que uma solução diluída aquosa alcalina de um cianeto de metal alcalino ê introd_u zida na superfície de cima de uma pilha dos ditos materiais sólidos, é deixada infiltrar através dos ditos materiais sólidos e em que o ouro passa para a solução e a solução é depois recolhida, processo que é melhorado pela incorporação na pilha dos ditos materiais sólidos de uma quantidade eficaz de um peróxido sólido de metal divalente fracamente solúvel.

termo quantidade eficaz significa uma quantidade que r_e sulta num aumento, de pelo menos, uma das quantidades totais de ouro extraível dos materiais sólidos ou a quantidade extraível dentro de um período de lixiviação conveniente, sendo em ambos os casos a comparação feita com base num processo que não utiliza uma tal quantidade de peróxido de metal divalente, mas sob idênt_i cas condiçóes de processo.

Com o termo fracamente solúvel no contexto dos peróxidos quer-se dizer um que se dissolve numa amplitude não signif icativ_a mente maior que a maioria dos peróxidos de metais alcalino-terrosos solúveis em água a 259C. Estes peróxidos incluem o peróxido de magnésio, o peróxido de estrôncio, o peróxido de bário, o peró xido de zinco e o peróxido de cálcio, dos quais o peróxido de cá_l cio é o mais indicado em face da combinação das suas boas caracte rlsticas e da sua aceitabilidade ecológica.

A eficácia dos peróxidos sólidos depende em certa medida da maneira como se distribuem através do corpo do material conteri do ouro que está sendo lixiviado. Em virtude das caracteristicas de não mobilidade das partículas sólidas na lixiviação em pilha, é especialmente benéfico espalhar os peróxidos de metais divalentes através da pilha durante a sua construção e particularmente assegurar que estão presentes naquela parte ou zona da pilha que fica mais afastada do topo ou lados da pilha. Há várias maneiras de efectuar essa distribuição das quais de longe a mais convenieri te é incorporar o peróxido, muitas vezes como um sólido seco, den tro da pilha durante a sua construção. A distribuição pode com69 192

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-6preender uma mistura particulada do minério e do peróxido ou camadas alternadas das duas substâncias, sendo o minério normalmente a camada inferior. Na prática a distribuição provavelmente asseme ihar-se-à a um compromisso entre os dois tipos, mencionados atrás, havendo assim áreas ricas em peróxido entremeadas no meio do miné rio sólido que constitui o restante da pilha. Para evitar dúvidas os peróxidos fracamente solúveis não necessitam de ser incorporados na pilha como sólidos secos mas pelo contrário podem ser incorporados como uma lama aquosa, quer directamente sobre a pilha quer por via de aglomeração com, pelo menos, parte dos sólidos contendo ouro. A separaçSo da água da lama in si tu pode ocor rer facilmente se a temperatura ambiente é alta durante o período de construç3o da pilha. Enquanto estiver numa situação móvel, a lama pode penetrar a té certo ponto sob a super f leia subsistente da p_i iha, assistindo assim na distribuição do peróxido através da pilha. Será ainda reconhecido que uma distribuição razoavelmente regular do peróxido através da pilha 6 potencial mente benéfica e também que a irregularidade pode ser aceite até certo ponto. Reconhecer-se-à que a mobilidade das partículas na lixiviação por agitação ou em cuba, significa que o lixiviante e as partículas de minério são continuamente misturadas com o efeito de se distribuir qualquer sólido através da mistura.

Embora nSo seja totalmente compreendido o mecanismo pelo qual a presença do peróxido fracamente solúvel melhora a extracção do ouro, acredita-se que o peróxido ou se decompãe lentamente in s i tu, libertando assim oxigénio dentro da pilha o qual pode ser absorvido pela solução à medida que ele se infiltra ou se d is. solve lentamente no licor à medida que passa pelo peroxido sólido,resultando que quando o licor entra subsequentemente em contacto com mais minério, ele pode quer libertar oxigénio no pojn to de lixiviação quer de qualquer outro modo tomar parte na reacção de cianetização.

Possivelmente ambos os mecanismos poderão por si contribuir. Em qualquer dos casos, ver-se-à que o beneficio acresce prcporcionando um meio para melhores condiçães de oxidação tais como dentro do coração da pilha que tem maior duração, um meio

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-7que pode ter duração comparável aa período durante o qual é des_e jável a lixiviação da pilha. Será ainda reconhecido que no presente processo, há pelo menos qualitativamente algum grau de interacção entre o tipo de processo, uma maneira uniforme de longa duração, e □ grau de decomposição e/ou dissolução dos peróxidos escolhidos. Através da escolha do peróxido ó possível reter o be nefício de condições acrescidas para a extracção através de uma proporção de tempo substancialmente maior de lixiviação do que se esse peróxido nSo é usado. Mais ainda, pela escolha e distribuição de tais peróxidos, ó possível alcançar melhoramentos que não têm sido prático obtér com peróxidos solúveis.

No decurso das investigações de que resultou o presente invento, usando colunas altas de material simulando as condições de lixiviação em pilha, encontrou-se que o aumento na quantidade de ouro extraído dentro de um dado período de extracção variava de acordo com a proporção do peróxido empregue.

E muitas vezes desejável escolher a quantidade de peróxido adicionado dentro da gama de 1 a 20 partes em peso por 1 000 partes de material contendo ouro, e especial mente a escolha pode ser feita na gama de 2 a 10 partes por 1 000 partes. Estas gamas 3&o destinadas a sólidos contendo ouro de tipo inferior para os quais os processos de lixiviação em pilha sâo muitas vezes conside rados adequados. Nesses sólidos, o teor de ouro está normalmente dentro da gama de 1 a 10 ppm (em peso). Reconhecer-se-à, embora, que o uso de uma relação mais elevada do peróxido para os sólidos contendo ouro não é impedida no âmbito da química e suportará uma apreciação mais profunda se é desejada uma extracção de ouro particularmente acelerada, especialmente se as circunstâncias comerciais garantem o custo adicional destas maiores quantidades de p_e róxido.

A quantidade de peróxido que pode ser utilizada desejável, mente pode ser relacionada directamente com o teor de ouro do material que □ contém. Exprimindo o precedente como acima em partes em peso de peróxido por 1 000 partes de material contendo ouro e o teor de ouro da maneira convencional em ppm, também em pe69 192

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-8so, a relação peróxido:ouro é, de preferência, escolhida na gama de 0,2:1 a 4:1, e em muitos casos de 0,4:1 a 2:1. Resultados mui. to eficazes têm sido obtidos com uma relação de 0,5:1 a 1,2:1.

Um segundo factor de alguma importância relacionado especj. ficamente com o uso do peróxido no processo de lixiviação, guando comparado com factores que tôm importância semelhante em ambos os processos usando e não usando peróxido, é o pH da solução lixivi. ante o qual é frequentemente de cerca de pH 9 a cerca de pH 13. É preferível por razões ambientais usar um pH superior a pH 9, e do ponto de vista do uso efectivo do peróxido com o licor lixiviante, é particularmente desejável escolher o pH na gama de cerca de pH 10 até cerca de pH 12,5. Esta é uma gama prática com vantagem para o uso do peróxido de cálcio, e também para o usó de outros peróxidos.

Vários outros factores associados com a lixiviação são co muns a ambos os processos usando e não usando peróxidos e pode proveitosamente ser escolhida ou controlada usando o mesmo critério no processo do invento tal como no processo anterior correspondente isento de peróxido, is to é os que usavam o oxigénio atmos férico como oxidante. Estes factores incluem matérias praticameri te tão importantes como concentração do cianato no lixiviante, a relação do lixiviante para sólidos contendo ouro, a dimensão das partículas dos sólidos contendo ouro, a maneira de introdução do lixiviante dentro da pilha, o caudal de lixiviante através da pilha, e a temperatura da operação.

A solução lixiviante contém, de preferência, sódio como metal alcalina. A concentração do cianeto no lixiviante é normal, mente pelo menos 0,005 moles por litro e frequentemente não é superior a 0,2 moles por litro. Em muitos processos haverá uma con centração de 0,01 a 0,1 moles, litro, por exemplo na introdução dentro da pilha. Reconhecer-se-á que a solução enriquecida, de eflu ente, terá sofrido alguma redução do cianeto livre, por exemplo por absorção ou reacção, derivada das suas interacçães com os s.ó lidos contendo ouro durante o processo de extracção do ouro por exemplo durante a passagem através da pilha. Na prática tende a haver uma correlação entre a taxa de extracção do ouro e a concen tração do cianeto no lixiviante. Em consequência, é uma questão

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-9de escolha para o operador do processo quando deve escolheruma concentração relativamente alta e uma recuperação de ouro mais rápida, mas arriscando assim pardas elevadas de reagente ou empregaruma concentração comparativamente baixa de cianeto com a consequente necessidade de permitir que a lixivia permaneça mais tempo de mo do a obter uma quantidade semelhante de ouro recuperado como com concentrações mais elevadas. Cm qualquer dos casos, embora, a inclusão de peróxido de dissolução lenta, tal como o peróxido de cálcio, com os sólidos contendo ouro aumenta a taxa e/ou a extensão da recuperação do ouro.

Cm face do facto de os metaià do grupo 1B serem normalmer» te reconhecidos como os melhores catalisadores para a destruição peroxídica dos iões cianeto em condições aquosas alcalinas, vulgarmente a cerca de pH 10 ou superior, pode esperar-se que a presença do adicionado peróxido metálico conduzirá a uma substancial ou mesmo excessiva perca adicional de cianeto do licor lixiviante djj rante a sua passagem através da pilha de sólidos contendo ouro.

De facto, ó observável algum aumento nas percas de cianeto, mas as percas são aproximadamente proporcionais ao aumento da taxa de ouro extraído e consequentemente a diminuição esperada não ocorre quando considerado do ponto de vista primordial do consumo de reagente por unidade produzida de produto.

Os processos de lixiviação em pilha são normalmente condjj zidos ao ar livre e estão assim em certa medida à mercô do clima. No presente invento, é conveniente aplicar o lixiviante a uma teni peratura de 0 ató 452C que normalmente existe dentro do corpo da pilha, mesmo que a temperatura do ar oscile fora desta gama, isto é a temperaturas de operação semelhantes às que empregam apenas oxigénio atmosférica. A lixiviação por agitação é muitas vezes realizada dentro de uma gama de temperaturas semelhante.

Um outro factor de importância geral ao lixiviar ouro, que o presente invento partilha com os processos isentos de peróxidos é o tamanho das partículas dos sólidos contendo ouro. Este factor está completamente sob o controlo do operador do processo, quando ele procura optimizar a taxa crescente da extracção do ouro, e possivelmente algum aumento da quantidade total de ouro re69 192

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-10cuperado que é obtido à medida que os sólidos sSo britados ou moídos para dimensões de partículas mais pequenas contra o custo acresci, do de realizar esses processos de britagem ou de moagem, até que é alcançado o ponto em que as partículas são finas demais para uma eficiente lixiviação em pilha. 0 equilíbrio prático ô muitas vezes alcançado britando o produto minério nominalmente abaixo de uma situação na gama de cerca 5 mm até cerca 25 mm de diâmetro, de modo que a esmagadora parte dos sólidos (em peso) ainda terá um diâmetro superior a 1 mm. Naturalmente mesmo dentro da gama de 5 a 25 mm máximo nominal, a dimensão média das partículas decresce linearmente com o máximo diâmetro nominal e assim a taxa e extensão da axtracção do ouro tende a aumentar. As partículas com diâmetros inferiores a 1 mm e especialmente abaixo da malha 1D0 (150 microns) são mais convenientemente lixiviadas por agitação. Se o processo tem em vista a lixiviação em pilha,de finos, escórias ou material reciclado que tenha sido previamente britado para ou sujeito a uma ineficiente lixiviação por agitação, é preferível que as partículas sejam aglomeradas para as dimensões de partículas acima indicadas, incluindo as técnicas conhecidas a l_i gação com cal. A taxa da lixiviação do ouro a partir de qualquer tamanho de partícula é, contudo, aumentada sob outras idênticas condições pelo emprego de uma quantidade eficaz de perô xido de metal divalente de fraca dissolução.

Na lixiviação em pilha, a introdução do lixiviante é normalmente efectuada por aspersão normalmente contínua, por c_i ma do topo da pilha, ou pela formação de pequenos lagos no topo z

da pilha que são periodicamente refeitos. E normal para a taxa de introdução do lixiviante ser tão controlada que a própria pilha não seja inundada, mas pelo contrário o lixiviante infiltra-se através dos sólidos e/ou sobre as suas superfícies. Estas taxas devem ser determinados por cada minério ou outro material a ser lixiviado, uma vez que depende das caracteristicas fisico-qu_í micas do material. 0 emprego do peróxido sob outras condições idênticas aumenta a extracção do ouro e/ou a sua taxa independentemente do tamanho das partículas.

De acordo com a prática, os tipos de material contendo ojj

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-11ro que são apropriados para serem usados com o processo do presente invento são os mesmos tipos que seriam adequados na ausência do peróxido de fraca dissolução. Tais materiais podem incluir m_i nerais quartzíticos e sulfuretos metálicos. Quando o material for excessivamante ácido, pode ser pré-tratado com uma solução neutralizante, que é normalmente uma solução alcalina diluída e possivelmente por razães de custo inclui ou consiste em cal.

Os peróxidos de fraca dissolução aqui empregues podem ser produzidos noutro local e incorporados no processo, na pilha por exemplo sob a forma de partículas sólidas pré-enformadas. Num efectivo processo/alternativo e mais rentável', os peróxidos s2o formados no local pela reacção entre o correspondente óxido ou hidróxido metálico e peróxido de hidrogénio aquoso empregando aproximadamente uma relação equimolar sendo a fórmula principal respectivamente :

MO + H₂0₂ = M0₂ + H₂0 ou M(0H)₂ + H₂0₂ = M0₂ + 2H₂0 em que M representa o metal. E especialmente adequado o emprego de cálcio como metal num tal processo, porque a cal é frequentemente um material barato e disponível rapidamente, nos locais remotos nos quais os minérios de ouro parecem ser encontrados. Esta produção no local pode ser realizada usando um pequeno reactor de fluxo contínua que produza uma lama aquosa que possa ser bombeada directamente sobre a parte desejada da pilha durante a sua construção ou pré-misturada com parte dos sólidos contendo ouro. Assim são evitados os custos de secagem do produto que de outro modo seriam necessários. Ainda, se desejável, pode ser usado um ex. cesso de óxido ou hidróxido do metal de modo a maximizar o uso do reagente mais caro, o peróxido de hidrogénio. 0 produto peróxido sólido resultante pode em conformidade conter hidróxido metálico residual não reagido. A lama também contém água. Quando o diluente está presente, deve ser feita uma correcçBo proporcional no pe_ so total do material contendo o peróxido usado, de modo a permitir a di. luição do peróxido no cálculo da sua relaçSo em peso com o material contendo ouro e/ou com o seu teor em ouro. Assim, se por exemplo, a lama contém 25/ em peso de peróxido de cálcio e ó desejável util_i

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-12zar 4 kg de Ca0₂ por tonelada de minério contendo 5 ppm de ouro, então a quantidade adequada de lama é de 16 kg por tonelada. 0 licor enriquecido que é separado dos sólidos despojados do ouro, isto é o licor que escorre da base da pilha é recolhido e normalmerite introduzido num processo corrente de recuperação do ouro da solução, tal como a passagem através de uma coluna de carvão ou reduzida a pasta com carvão ou o velho processo de precipitação com pó de zinco. A solução de cianetos desprovida de oure, possui velmente após etapas adicionais de purificação, fica disponível para reciclagem através da pilha ou no tanque, conforme o caso, e naturalmente, na prática, a sua alcalinidade e concentração em cianetos foram ambas restabelecidas para o nível desejado pelo operador para uma nova solução.

A vantagem do processo inventado é que permite melhorar a extraeção do oure a partir de sólidos contendo ouro por processos de lixiviação. Com efeito o benefício pode ser alcançado em uma de duas vias. Por um lado, a produção total e/ou diária de ouro a partir de uma dada quantidade de materiais sólidos, tal como uma pilha, pode ser aumentada e por outro lado essencialmente a mesma produção total e/ou diária pode ser lixiviada mas sob condições menos favoráveis, tais como maiores dimensões das partículas (e portanto menores custos de moagem) ou concentração de cianetos mais baixa.

Tendo descrito o invento em termos gerais, ele será melhor e mais completamente exemplificado nas descrições seguintes.

Exemplos 1 a 16

Nestes exemplos, os numerados com 3, 4, 7, Θ, 11, 12, 15 e 16 estão de acordo com o presente invento ao passo que os numerados com 1, 2, 5, 6, 9, 10, 13 e 14 são incluídos para fins compara tlV os.

Todos estes exemplos foram realizados por reciclagem de uma solução alcalina diluída de cianeto de sódio a temperatura ani biente laboratorial constante através de uma coluna de 2,5 metros de altura com um diâmetro interno de 0,1 m, cheia com aproximadamente 30 kg de minério de ouro. Quando o peróxido de baixa diss_o

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-13lução, CaO^, foi utilizado, tal como em todos os exemplos acima indicados como estando de acordo com o invento, as finas partículas de peróxido de cálcio foram distribuídas uniformemente através do minério pela mistura dos dois sólidos num misturador rotativo. 0 lixiviante foi pingado por cima da superfície de minério através de um filtro de papel para simular a aspersão. A lixiui£ ção foi assim deixada continuar até um máximo de 28 dias e o licor analisado periodicamente para determinar a quantidade de ouro que foi sendo extraída do minério. Se as análises mostravam que a quantidade de ouro extraído já não·aumentava mais, o ensaio era parado. Os resultados mostrados a seguir são a quantidade no final do ensaio quer este tenha durado 28 dia? ou menos.

Foi utilizada uma combinação diferente de factores em cada exemplo e estas variaçães na composição do lixiviante, no miné rio e no seu teor são listadas na tabela 3. 0 minério era um minério pirítico contendo aproximadamente 5,7 ppm de ouro e contendo ainda esfarelite, calcopirites, pitchblenda e minerais da ganga, que era razoavelmente típico do minério do filão Wituiatersrand

A distribuição das dimensães das partículas do minério incorporado na coluna era qualquer das seguintes designadas respectivamente por - e + na tabela 3. A amostra de minério -ve foi obtida moendo grosseiramente o minério +ve (diâmetro nominal -15 mm) para um diâmetro nominal inferior a 5 mm.

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-14-
Dimensões das pa rtí cuias, mm	Tabela 1
em peso de -ve	% em peso de +ve n di&m. nominal -15 mm
di âm.	nominal -5 mr
+ 13,2		0	4
+ 9,5 -13,2		6	28
+ 6,3 - 9,5		22	32
+ 3,35 - 6,3		16	17
+ 1,7 - 3,35		12	6
+ 0,05 -1,7		5	3
+ 0,425 - 0,8		7	4
- 0,425			Equilíbrio
Os cinco	fac tores	que variaram	nestes exemplos foram o pH

nominal αο lixiviante, a presença ou ausência de peróxido de cálcio, a concentração de cianeto, o caudal de lixiviante e a dimensão das partículas do minério. Os níveis designados por -ve ou

tve para facilidade de referência são resumidos	na tabela 2.
	Tabela 2
f actor	Efeito	-v e	+ ve
A	pH	12	10
Θ	Ca02, g/kg minério	0	3,75
c	/CN J, mole/l	0,01	0,05
D	caudal, ml/min	1,6	10
E	dimensão das part. do minério, mm	-5	-15

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-15Tabela 3

Exemplo	Factor C	D	E	Quantidade de ouro extraída em ppm	Ex tracção rela tiva
N9.	A	s
1			«·		+	2,3	80
2		-	-	-	-	1,6	55
3	-		-	-	-	2,13	73
4			-	-	+	2,55	88
5	-	-		-	-	1,03	63
6		-		-	+	2,5	87
7	-		+	-	+	2,9	100
Θ		♦		-	-	2,3	80
9	-	-	-	+	-	1,7,	58
10	+	-	-		+	2,2	76
11	-		-	+	+	2,58	89
12	+	+	-	+	-	2,2	76
13	-	-		+	+	2 ,48	86
14	+	-	+	+	-	1,6	56
15	-	+	+	+	-	2,2	76
16						2,6	90

Por comparação dos resultados apresentados na tabela 3, é possível ordenar a eficácia das combinações de factores na extrac ção do ouro sob condições simuladas de lixiviação em pilha e determinar quais destes factores mostram vantagens particulares. As quantidades relativas são incluídas na última coluna da direita de modo a facilitar essas comparações. A ordenação dos resultados, começando pelo melhor ó:

7; 16; 11; 4; 6; 13; 1 = Θ; 10 = 12 = 15; 3; 5; 9; 14 e 2.

Dos cinco factores, quer o factor Θ quer o E se pode ver serem particularmente influentes na determinação da quantidade de ouro extraído. Isto pode-se ver quer a partir de um estudo e_s tatístico detalhado dos resultados que demonstre a extensão na qual cada variável é significativa ou,mais grossei ramente, por comparação um a um dos vários exemplos. Os quatro melhores resultados foram obtidos quando quer B quer E eram +ve e os quatro piores re

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ΤΡ/117χρ/89465 sultados quando B e E eram -ve. Isto demonstra que o factor B, a presença ou ausência de peróxido de cálcio, foi não apenas signif í cante, mas que se o menor efeito do factor C for também considerado, que o efeito de distribuição do peróxido de cálcio no minério durante a lixiviação é de maior importância do que a variação da concentração em cianeto, um factor que o expectador imparcial esperaria que fosse um factor de particular relevância. A diferença entre a sua presença e ausência pode ser avaliada a partir da média de cada conjunto de 8 resultados. Os que não tinham peróxido de cá_l cio tinham em média 2,03 ppm de ouro extraído isto é 70% do alcan çado pelo melhor resultado, ao passo, que os que tinham peróxido de cálcio tinham uma média substancialmente maior, nomeadamente 2,44 ppm de ouro, isto ô B4% do obtido no melhor resultado. 0 be nefício potencial da adição da peróxido de cálcio foi maior que o actualmente demonstrado, de modo que o incremento na extracçâo do ouro foi continuando para muitos dos exemplos usando peróxido de cálcio, ao passo que a maioria dos exemplos não empregando peróx_i do de cálcio o incremento na extracçâo do ouro foi interrompido. Assim, a eventual diferença entre os dois conjuntos de resultados teria sido ainda maior.

Os resultados da tabela 3 também mostram que a variação do pH na gama de pH 10 a pH 12 do lixiviante não altera marcadamen te a quantidade de ouro extraído, e que quando o peróxido de cálcio estava também presente, ocorre uma extracçâo muito boa.

A quantidade média de ouro extraído nos 16 exemplos após 5 dias foi de 1,77 ppm (+/-0,006 ppm) e o efeito calculado do peróxido de cálcio foi de +0,36 ppm +/- 0,012 ppm, de modo que dentro de um limite de confiança de 99,5%, a sua presença pode dizer-se ter um efeito significativo. Similarmente, após 20 dias, a quantidade média de ouro extraído foi de 2,15 ppm +/- 0,03 ppm e o efeito medido do peróxido de cálcio presente foi de 0,42 ppm +/- 0,06 ppm de modo que dentro de um limite de confiança de 99_zj o peróxido de cálcio teve um efeito significativo.

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TP/117xp/89465 J

-17Exemplos 17 a 19

Nestes exemplos, todos eles de acordo com o presente invento, o aparelho e procedimento dos exemplos precedentes foi repetido, usando uma mistura a 50/50 de -5 mm e -15 mm de amostras de minério, a um pH 12, um caudal de 10 ml/min e uma concentração de cianeto de 0,02 moles/litro. A quantidade de peróxido de cálcio usada no exemplo 17 foi de 1,0 g/kg de minério, no exemplo 18 foi de 1,5 g/kg de minério e no exemplo 19 foi de 2,5 kg/kg de minério. No exemplo 17, o peróxido de cálcio foi distribuído uniformemente apenas na metade inferior do minério, ao passo que nos exemplos 18 e 19 foi distribuído at ráv és de todo o minério. A extracção do ouro medida após 5 dias em cada exemplo, e verificou-se ser i_n termédia em efeito entre não ter peróxido de cálcio como nos exerci pios 9/lD e as com 5 g/kg de peróxido de cálcio como nos exemplos ll/l2 com os quais pode ser feita uma comparação directa.

D resultado no exemplo 17 foi um incremento na extracção de 0,07 ppm de ouro, no exemplo 18 de 0,12 ppm de ouro e no exemplo 19 de 0,21 ppm de ouro. Este conjunto de resultados indica que a extens3o do incremento na extracção do ouro, varia linearmente com o aumento na quantidade relativa de peróxido de cálcio presente.

Numa modificação do exemplo 19, após 50 dias, uma quantidade adicional de peróxido de cálcio sólido, 10 g, foi polvilhada por cima do topo da coluna, ou seja o equivalente a um extra de 0,3 g/kg de minério. A quantidade de ouro extraída subiu de cerca de 0,l/0,2 ppm comparado com o nível previsível indicando que pelo menos durante um curto período é possível por revestimento à superfície aumentar significativamente a extracção de ouro numa coluna na qual o nível de peróxido de cálcio se tornou escasso.

^Lstes exemplos demonstram que quando uma solução alcalina de cianeto metálico é posta em contacto com sólidos contendo ouro na presença de um peróxido de metal alcalino-terroso fracamente solú vel, a extracção de ouro para o iixiviante ó aumentada.

Claims (12)

1. REIl/INDICAÇQES

   1 - Processo de extracçtío de ouro a partir de materiais sólidos que o contêm no qual uma solução aquosa alcalina diluída de um cianeto de metal alcalino é posta em contacto com os materi ais sólidos contendo ouro na presença de uma substância que liberta oxigénio in situ, sendo o contacto mantido até que, peio menos, uma fracção do ouro é transferida para a solução, que é coracteri zado por empregar uma quantidade eficaz de um peróxido de metal divalente fracamente solúvel como substância que liberta oxigénio in situ.
2. 2 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracteriza do por a solução aquosa alcalina de um cianeto de metal alcalino ser introduzida na superfície de topo da pilha dos ditos materiais sólidos, infiltrando-se através dos ditos materiais sólidos pelo que o ouro passa para a solução e esta é de seguida recolhida.
3. 3 - Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracte rizado por a solução de cianeto de metal alcalino ter uma concentração de 0,005 a 0,02 moles/litro.
4. 4 - Processo de acordo com qualquer das rei v i ndica çães a_n teriores, caracterizado por o cianeto de metal alcalino ser ciane to de sódio.
5. 5 - Processo de acordo com qualquer das reivindicaçBes a_n teriores, caracterizado por a solução de cianeto de metal alcalino ser utilizada a um pK de cerca de pH 9 a cerca de pH13 .
6. 6 - Processo de acordo com qualquer das reiv indicaçães ajo teriores, caracterizado por a quantidade de peróxido de metal empre gueser escolhida na gama de 1 a 20 partes em peso por 1 000 partes de material contendo ouro.
7. 7 - Processo de acordo com a reivindicação 6, caracteriza do por a quantidade de peróxido de metal ser de 1 a 10 partes em peso por 1000 partes de material contendo ouro.
8. 8 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicaç8es 1 a 5, caracterizado por a razão entre: a) quantidade de p_e

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   TP/117xp/894G5

   -19róxido de metal por 1 000 partes em peso de material contendo ouro para b) o teor de ouro no material expresso em ppm em peso ser escolhida na gama de 0,9:1 a 1,2:1.
9. 9 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações a_n teriores, caracterizado por o peróxido de metal usado ser o peróxido de cálcio.
10. 10 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado por o peróxido de metal ser incorporado na pilha durante a fase de construção da mesma.
11. 11 - Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterj. zaoo por o peróxido de metal ser incorporado na pilha sob a forma de uma lama aquosa que foi produzida na proximidade pela reacção entre peróxido de hidrogénio aquoso e o óxido, hidróxido ou sal de metal, correspondente que produz um ou outro.
12. 12 - Processo de lixiviação, para extracção de ouro, caracterizado por empregar um peróxido de metal fracamente solúvel em conjunto com uma solução de cianeto alcalino.