WO2005028687A1 - Mejora al proceso de lixiviación de plata y oro con soluciones de tiourea - Google Patents
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Definitions
- the present invention is related to the mining and mineral treatment industry. Specifically, it is related to a process that uses a controlled electro-oxidation of thiourea solutions, electro-oxidized in a controlled way, to form in-situ an oxidizing agent capable of oxidizing and dissolving extracting gold and silver from minerals that contain them and the electrolytic recovery of said metals in the same process. BACKGROUND OF THE INVENTION
- thiourea is irreversibly oxidized to a species that is not active for the complexation of gold and silver.
- Another impediment related to the use of thiourea is that the methods used to recover the precious metals from the solution cause contamination of the leaching solution itself, limiting the possibility of recirculating it in the process.
- An objective of the present invention is to avoid the harmful effect of external oxidizing agents in thiourea leaching solutions.
- Another objective is to recover the gold in metallic form and silver, once I extracted two of the mineral, so that the electrical energy used is used optimally, by using it, on the one hand, in one of the cells, to oxidize the thiourea and form the formamidine disulfide, and by the other, in the other cell, to reduce the value.
- our invention has two aspects, on the one hand, it allows us to solve the drawbacks of thiourea instability in the presence of oxidizing agents, allowing in the same process the clean recovery of metallic values, and it consists of an improvement in the silver and gold leaching solution from minerals or other materials containing it using thiourea solutions, said improvements characterized by the controlled electro-oxidation of the mentioned solution in a proportion of 10% to 30% with respect to the total amount of thiourea contained in the solution and the direct electro-deposition of gold and silver from said solution.
- the electrochemical cell which is made up of two sections, the cathodic section and the anodic section, separated by a membrane, it is in the anodic section where thiourea is oxidized, and in the cathodic section, the metals are reduced and they are recovered in metallic form.
- FIG 1 illustrates the block diagram of the process object of the present application.
- the partially oxidized solution (2) passes to the leaching reactor where it is mixed with the rich mineral (3) during the period set for the dissolution of gold and silver.
- the mixture of the solution rich in precious metals and the depleted mineral (gangue) (4) goes through a sol i-do (5) -liquid (6) separation stage [L / S] .
- the depleted solid is discarded in a conventional manner (tailings dam).
- the rich solution enters the cathode [CATHODIC] compartment of the electrolytic cell, where the metals are reduced and electrodeposited.
- the solution, now poor, together with a part of the metallic gold and silver (7) goes to another solid (8)-liquid (9) [L / S] separation stage to recover the values.
- the resulting current is adjusted with reagents (11) until reach the initial conditions of (1).
- Silver extraction was increased by 36% compared to leaching with an equivalent concentration of cyanide.
- the rich solution is subjected to electrolysis in the cathode compartment of the same cell where the thiourea is oxidized. After 2 hours, 98% of the silver and% gold present in solution were precipitated.
- the variations that these process modalities may have for the electro-oxidation of thiourea they can vary in terms of the concentration of DSFA required in the leaching composition and in the percentage of this component with respect to the amount of mineral to be treated and the concentrations of silver and gold it contains, however However, if at any time an electro-oxidized leaching solution is used, the process will be considered within the scope of the invention described with degree of empowerment, in the present application.
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Abstract
La presente invención esta relacionada con la industria minera y de tratamiento de minerales. Especificamente se relaciona con una composición de disolución que permite el uso de tiourea. Especificamente, la patente se refiere a un proceso para formar la una disolución que mejore tanto la velocidad de extracción de plata y oro, a partir de minerales u otros materiales que la contengan, mejorando la estabilidad del tiourea en la disolución lixiviante, como la electrorecuperación directa de dichos metales a partir de la disolución mencionada. El invento consiste en una disolución de lixivación que anterior o simultáneamente haya sido sujeto a una electro-oxidación controlada para producir DSFA que actúa como una agente oxidante para las fases minerales que contiene el oro y la plata. En su modalidad preferida el DSFA se encuentra en una proporción de 10 a 30% de la tiourea total contenido en la disolución y la electro-depositación de los metales se lleva a cabo en la misma celda (compartimiento catódico) donde se forma el DSFA (compartimiento anódico).
Description
MEJORA AL PROCESO DE LIXIVIACIÓN DE PLATA Y ORO CON SOLUCIONES DE TIOUREA
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención está relacionada con la industria minera y de tratamiento de minerales. Específicamente, se relaciona con un proceso que utiliza una electro-oxidación controlada de soluciones de tiourea, electro-oxidada de manera controlada, para formar in-situ un agente oxidante capaz de oxidar y disoíverextraer el oro y la plata de minerales que los contengan y la recuperación electrolítica de dichos metales en un mismo proceso. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la actualidad el beneficio de minerales de plata y oro depende fundamentalmente de la forma en que se encuentren estos minerales; utilizándose para tales efectos la flotación, la amalgamación, o bien, la lixiviación. En esta última, el baño empleado juega un papel de gran importancia en la eficiencia e impacto ecológico del proceso. Existen básicamente dos técnicas de lixiviación: la cianuración es la que tiene más alto rendimiento en la mayoría de los casos, pero con el problema de sus residuos tóxicos y su poca eficiencia en minerales refractarios (los que contienen material orgánico, arsénico o manganeso) o en minerales con elevadas concentraciones de sulfuros de plata. La utilización de tiourea en medios ácidos permite solucionar el problema de los residuos tóxicos ya que ésta no emplea sales i
de cianuro.
Uno de los grandes obstáculos para la industrialización del proceso de lixiviación de la plata que emplean disoluciones de tiourea, es la inestabilidad de las mismas soluciones de tiourea. En presencia de agentes oxidantes muy fuertes, como el ion férrico o el peróxido de oxígeno, la tiourea se oxida irreversiblemente a una especie que no es activa para la complejación del oro y de la plata. Otro impedimento relacionado con el uso de tiourea es que los métodos empleados para la recuperación de los metales preciosos de la solución originan la contaminación de la misma solución lixiviante, limitando la posibilidad de recircular ésta en el proceso. Por otra parte, se puede observar en el proceso descrito en la solicitud mencionada en el párrafo anterior, que hay un desequilibrio, al menos en el aprovechamiento de energía eléctrica utilizada, ya que por un lado se esta oxidando parcialmente la tiourea, pero del otro lado se esta desaprovechando el potencial generado y mantenido por la membrana. Hasta ahora, el problema planteado no ha sido resuelto y un proceso que emplee una disolución que permita soíucíonar el problema de la inestabilidad del tiourea permitiría un avance impor- tante en este sentido.
OBJETIVOS DE LA INVENCIÓN
Un objetivo de la presente invención es evitar el efecto nocivo de los agentes oxidantes externos en las disoluciones lixiviantes de tiourea. Otro objetivo consiste en recuperar en forma metálica el oro y
la plata, una vez extraí dos del mineral, de manera que se utilice de manera óptima l a energía eléctrica empleada, al emplearla, por un lado, en una de l as celdas, para oxidar la tiourea y formar la disulfuro de formamidina, y por el otro, en la otra celda, para reducir el va- lor.
Otras cualidades del proceso que aplique las enseñanzas de la presente inve nción podrán ser aparentes a partir del estudio de la siguiente descripción y los dibujos q ue se acompañan con fi nes exclusivamente ilustrativos y no limitativos se harán aparentes con la des- cripció n q ue a conti nuación se hace de la misma. BREVE DESCRIPCIÓ N DE LA INVENCIÓN
A grandes rasgos, n uestro invento tie ne dos vertiente, por u n lado permite solucionar los inconvenientes de inestabilidad del tiourea en presencia de agentes oxi dantes, permitiendo en el mismo proceso la recuperación limpia de los valores metálicos, y consiste en una mejora en la disolución de lixiviación de plata y oro a partir de minerales u otros materiales que la contengan usando soluciones de tiourea, caracterizadas dichas mejoras por la electro-oxidación controlada de la solución mencionada en una proporción de 10% al 30% con respec- to a la cantidad total de tiourea contenida en la disol ución y la elec- tro-deposición directa del oro y de la plata a partir de dicha disolución .
Por el otro lado, consiste en el proceso que permite la aplicación de esta composición en un proceso de separación de los valores en un
mineral.
Para esto en la celda electroquímica, que esta formada por dos secciones, la sección catódica y la sección anódica, separadas por una membrana, es en la sección anódica en donde se oxida la tiourea, y en la sección catódica, se reducen los metales y se recuperan en forma metálica.
Para comprender mejor las características de la invención se acompaña a la presente descripción, como parte integrante de la misma, el dibujo con carácter ilustrativo más no limitativo, que se describe a continuación.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La figura 1 ilustra el diagrama de bloques del proceso objeto de la presente solicitud.
Para una mejor comprensión del invento, se pasará a hacer la des- crípción detallada del mismo, proceso mostrado en el dibujo que con fines ilustrativos mas no limitativos se anexa a la presente descripción.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Después de múltiples pruebas, se encontró que el primer producto de oxidación de la tiourea, el disulfuro formamidina (DSFA), es capaz de oxidar los minerales de plata y de oro, liberándolos para que se puedan complejar con la restante tiourea y solubilizarse en la disolución lixiviante. Prácticamente, el proceso objeto de la presente solicitud se
lleva a cabo de la siguiente manera, viendo la figura 1, una solución acida de tiourea (1) se introduce a una celda electrolítica en el compartimiento anódico [ANÓDICO], donde por efecto de la corriente eléctrica, la tiourea es oxidada a disulfuro de formamidina (DSFA) bajo condiciones controladas.
Entre mayor era la cantidad de tiourea oxidada, se lograba un mejor desempeño de la solución. Sin embargo, tomando en cuenta el precio de tiourea, es importante señalar que la electro-oxidación se debe llevar a cabo a bajas voltajes y en un porcentaje que no supera al 30% respecto a la cantidad total en solución para lograr la oxidación reversible de I a tiourea.
La solución parcialmente oxidada (2) pasa al reactor de lixiviación en donde se mezcla con el mineral rico (3) durante el periodo fijado para la disolución del oro y de la plata. Una vez terminada el tiempo de lixiviación, la mezcla de solución rica en metales preciosas y el mineral agotado (ganga) (4) pasa por una etapa de separación sol i - do(5)-¡íquido(6) [L/S]. El sólido agotado se desecha de manera convencional (presa de jales). Por otro lado, la solución rica entra al compartimiento catódico [CATÓDICO] de la celda electrolítica, donde se reducen y se electrodepositan los metales. La solución, ahora pobre, junto con una parte del oro y de la plata metálicos (7) pasa a otra etapa de separación sólido(8)-líquido(9) [L/S] para recuperar los valores. Después de purgar una pequeña cantidad de solución (10), se ajusta la corriente resultante con reactivos (11) hasta
alcanzar las condiciones iniciales de (1).
Para una mejor comprensión del invento, se anexan el siguiente ejemplo de los múltiples probados, donde se pueden determinar las cantidades adecuadas de DSFA generado in-situ de forma controlada en la solución lixiviante, así como la magnitud de la recuperación de oro y plata de la solución rica (después de lixiviar). EJEMPLO ÚNICO
Se sujeta un litro de una solución acuosa con 15.2 gramos de tiourea, ajustado a un pH de 2 con ácido sulfúrico, a una oxidación re- versible a 500 mV durante 2 horas en una celda de membrana, donde se separan los compartimientos anódico y catódico, para producir in- situ una cantidad de DSFA equivalente a la oxidación de 18% de la tiourea inicial. Posteriormente, se pone dicha solución en contacto con 10 gramos de un concentrado de sulfuros que contiene aproximádamente 8% en peso de plata y 0.08% de peso en oro durante 60 horas. Después de este tiempo se conservó más del 95% de la tiourea original y se extrajo el 94% de la plata y el 65% del oro contenidos en el mineral. Se aumentó la extracción de plata en un 36% con respecto a la lixiviación con una concentración equivalente de cianu- ro. Después de retirar el concentrado agotado, se sujeta la solución rica a una electrólisis en el compartimiento catódico de la misma celda donde se oxida la tiourea. A cabo de 2 horas, se precipitó el 98% de la plata y % oro presente en solución. Las variaciones que podrán tener estas modalidades de proceso
para la electro-oxidación de la tiourea pueden variar en cuanto a la concentración de DSFA requerido en la composición lixiviante y en el porcentaje de este componente con respecto a la cantidad de mineral a tratar y las concentraciones de plata y oro que contenga, sin em- bargo, si en algún momento se utiliza una solución lixiviante electro- oxidada, el proceso se considerará dentro del alcance de la invención descrita con grado de habilitación, en la presente solicitud. El invento ha sido descrito suficientemente como para que una persona con conocimientos medios en la materia pueda reproducirlo y obtener los resultados que mencionamos en la presente invención. Sin embargo, cualquier persona hábil en el campo de la técnica que compete el presente invento puede ser capaz de hacer modificaciones no descritas en la presente solicitud, pero si para la aplicación de estas modificaciones en un material determinado o en el proceso de manufactura del mismo, se requiere de la materia reclamada en las siguientes reivindicaciones, dicho material y el proceso deberán ser comprendidos dentro del alcance de la invención.
Claims
R E I V I N D I C A C I O N E S
Habiendo descrito el invento, se considera como una novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones. 1. Mejora a las disoluciones de lixiviación de plata y oro por medio de disoluciones de tiourea caracterizada por comprender parte de la tiourea parcialmente electro-oxidada. 2. Mejora a las disoluciones de lixiviación de plata y oro por medio de disoluciones de tiourea, tal y como se reclama en la rei- vindicación anterior caracterizada además porque dicha disolución comprende disulfuro de formamidina DSFA producido in- situ por la electro-oxidación controlada en una proporción de 10% al 30% con respecto a la cantidad total de tiourea contenida en la disolución. 3. Mejora a las disoluciones de lixiviación de plata y oro por medio de disoluciones de íiourea, tal y como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada además porque la composición se forma en el momento en que la solución lixiviante con tiourea se encuentra en el baño lixiviante en contacto con el mineral al que se le va a lixiviar su valor. 4. Proceso de lixiviación y recuperación de plata y oro con soluciones de tiourea parcialmente oxidada caracterizado porque comprende una oxidación de la tiourea por medio de la aplicación de una corriente eléctrica en una celda de
membrana, donde se separan los compartimientos anódico y catódico, antes de enviar este producto a la etapa de lixiviación y porque una vez terminado el tiempo de lixiviación, la mezcla de solución rica, separada del mineral agotado (ganga), entra al compartimiento catódico de la misma celda electrolítica en que en su parte anódica se oxido parcialmente la tiourea, reduciéndose y electrodepositándose los metales.
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