WO2009130345A1 - Recuperación de oro mediante membranas en configuración de fibra hueca utilizando reextracción por dispersión - Google Patents

Recuperación de oro mediante membranas en configuración de fibra hueca utilizando reextracción por dispersión Download PDF

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Ana Maria Sastre Requena
Anil Kumar Pabby
Jagannath V. Sonawane
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Universitat Politécnica de Catalunya
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Definitions

  • the present invention relates to a process
  • a pseudo-emulsion dispersion reextraction technique (12) meets these criteria. It can work using a hollow fiber contactor (the proportion of the surface area with respect to the volume is high) and re-extraction in a single module. This could be done by passing a pseudo-emulsion of organic extractant (in diluent) mixed with the re-extraction solution which facilitates the re-extraction of the metal ion of the organic part in the re-extraction phase in a single module.
  • this technique facilitates simultaneous extraction and re-extraction in a single module with good stability (the pores are always filled with organic extractant with a continuous carrier / extractant flow) and can be used for a micro- or macroconcentration (the HFSLM technique it is limited to microconcentration due to the loss of organic extractant in the later stages) with a consistent performance for low or higher feed flow rates.
  • Table 1 shows the main differences between the different techniques mentioned.
  • the present invention describes a method of recovering Au (I) in the presence of other metals in an aqueous cyanide medium using the technique indicated
  • FIG. 3 shows the experimental device of the PEHFSD system for the separation of gold from basic metals (transition metals or heavy metals), where:
  • the present invention relates to a process of recovering gold (Au (I)) by membranes in hollow fiber configuration using dispersion re-extraction in the presence of one or more of the following metals: Zn, Ag, Ni, Fe and Cu, in an aqueous medium of cyanide.
  • the present invention relates to a gold recovery procedure (Au (I)) by membranes in hollow fiber configuration using dispersion re-extraction in the presence of one or more of the following metals: Zn, Ag, Ni, Fe and Cu, in an aqueous medium of cyanide.
  • a stock solution of Au (I) (1 g / 1) was prepared from solid KAu (CN) 2 (Johnson Mattey Chemicals, Düsseldorf, Germany) • dissolved in NaCN (Merck).
  • the organic solvent used in the study with PEHFSD was n-heptane, which is a commercially available solvent. All chemical products were used as received. LIX-79 was purchased free of charge from Henkel Corp. , Canada.
  • the hollow fiber device for the single stage was a commercially available unit purchased from Hoechst Celanese (now known as • Celgard GmbH), Charlotte, NC (Liqui-cel contactor, 8 x 28 cm 5PCG-259).
  • the ' hollow fiber re-extraction dispersion process comprises a single membrane module for extraction and re-extraction and a stirred tank with a mixing device for the preparation of the pseudo-emulsion of LIX-79 / n-heptane with NaOH.
  • the experimental setup to perform the PEHFSD consisted of two gear pumps capable of providing flow rates of 1 L / min in both phases, driven by a variable speed DC motor.
  • the organic phase immobilized the porous fiber wall due to its hydrophobic nature.
  • the interface remained in the pore by applying a higher pressure to the aqueous stream 5 (power) that the current • the pseudo-emulsion.
  • the pressure differential was always kept below the breaking pressure. In the feed in the aqueous phase, the pressure was maintained 0.2 bar above the pseudo-emulsion phase.
  • AAS atomic absorption spectrometry
  • the HFM modules are marketed by Hoechst Celanese (Liqui-Cel) according to the following specifications: 35
  • cyanides' metal such as Fe (II), Cu (I). Ni (II),
  • the LIX-79 / n-heptane system (12% v / v or 0.375 M) was used to carry out different experiments - in countercurrent mode in the presence of other metal cyanide salts. It should be noted that the Au (I) ions can be
  • the LIX-79 does not dissociate so that the RH + form does not exist at this pH and does not form the complex with Au (CN) 2 " - Therefore extraction cannot occur .
  • the following table 3 summarizes the different recovery values of Au (I) as a function of pH. Therefore, the present invention can be carried out in a pH range between 8 and 11, preferably between 9 and 10.5, and even more preferably at a pH of 10.3.
  • the effect of the concentration of NaOH in the pseudo-emulsion phase influenced the separation factor of gold from other metal cyanide salts.
  • Fe (III) a maximum recovery was obtained at a concentration of 0.2 M NaOH which subsequently decreased with increasing NaOH concentration.
  • the same effect is applicable to the separation factors of Ni (II), Zn (II) and Ag (I), although for Cu (II) the Separation factor increased as the concentration of NaOH increased.
  • the permeability of Au (I) was not affected by an increase in NaOH concentration. It, therefore, in the present invention is considered that the concentration between 0.1 M and 0.3 M is the optimal concentration for the stripping agent recovery NaOH in AU (I) with respect to other metals, being a concentration of
  • Table 5 shows that the separation factors of Au (I) versus Fe (II), Cu (I), Ni (II), Zn (I) and Ag (I) for 1000 ppm of NaCN are the optimal values. Therefore, in the present invention the optimum cyanide concentration is considered to be greater than 750 ppm, preferably 1000 ppm.
  • the feed flow rate is preferably between 15 and 31 L / h (4.17 and 8.61 cm 3 / s) and, more preferably 20 L / h (5.56 cm 3 / s).
  • the range of optimal concentrations of LIX-79 is from 12 to -18%, preferably 12%.
  • the concentration factor defined as the ratio between the similar experimental final concentration of Au (I) stripping phase with respect to the initial concentration in the feed solution under conditions' was evaluated.
  • the feed was continuously replaced with new food without changing the pseudo-emulsion.
  • the metal was allowed to concentrate on the pseudo-emulsion in recirculation mode (in-line flow velocity 0.28 cm / s).
  • the mixing unit was stopped and the pseudo-emulsion was allowed to stabilize for a few minutes.
  • the metal concentration in the re-extraction solution was checked. Maximum value 25 times the initial concentration of the metal in the feed was obtained. Values between 10 and 25 were obtained with similar experiments. In this way the viability of the recovery of Au (I) with PEHFSD was demonstrated using LIX-79.

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Abstract

La presente invención se refiere a un procedimiento de recuperación de oro mediante membranas en configuración de fibra hueca utilizando reextracción por dispersión en presencia de uno o más de los siguientes metales: Zn, Ag, Ni, Fe y Cu, en un medio acuoso de cianuro.

Description

RECUPERACIÓN DE ORO MEDIANTE MEMBRANAS EN CONFIGURACIÓN DE FIBRA HUECA UTILIZANDO REEXTRACCIÓN POR DISPERSIÓN
Campo de la invención.
La presente invención se refiere a un procedimiento
- de recuperación de oro mediante membranas en configuración de fibra hueca utilizando reextracción por dispersión en presencia de uno o más de los siguientes metales: Zn, Ag,' Ni, Fe y Cu, en un medio acuoso de cianuro.
Anteceden-tes de la invención
Las tecnologías de membranas juegan actualmente un papel cada vez más importante en la recuperación de recursos, prevención de la contaminación, producción de energía, seguimiento medioambiental y el control de calidad (1,2). Entre estas tecnologías, las membranas liquidas (LM) han demostrado tener cierto potencial y en la actualidad se están investigando diversas configuraciones de LM para diferentes aplicaciones. También están bajo estudio diversas técnicas' SLM (membrana liquida soportada) con las configuraciones de lámina plana (FSSLM) , fibra hueca (HFSLM) y enrolladas en espiral (3-5) -. Los módulos de fibra hueca y enrolladas en espiral son los más adecuados para proporcionar unas proporciones elevadas de área superficial con respecto a volumen. La utilización de la técnica HFSLM para la extracción de iones metálicos de soluciones diluidas o concentradas ha atraído mucho la atención por su potencial para la recuperación de metales valiosos o la descontaminación de aguas residuales. Aunque estas técnicas representan posibilidades muy atractivas, su falta de estabilidad hacen que su aplicación a gran escala no sea frecuente (ver Tabla 1) . No obstante, continuamente se están sugiriendo- mejoras y modificaciones para el uso de técnicas de LM en aplicaciones industriales para diversos sectores .
En vista de lo anterior, existe la necesidad de hallar una técnica más estable que pueda utilizar las ventajas de las técnicas de LM y sea adecuada para su uso industrial. La técnica utilizada en la presente invención, denominada técnica de reextracción por dispersión basada en una pseudo-emulsión (PEHFSD) (12) cumple estos criterios. Puede funcionar utilizando un contactor de fibra hueca (la proporción del área superficial con respecto al volumen es elevada) y realiza la reextracción en un único módulo. Esto podria realizarse pasando una pseudo-emulsión de extractante orgánico (en diluyente) mezclado con la solución de reextracción lo que facilita la reextracción del ion metálico de la parte orgánica en la fase de reextracción en un único módulo.
Por lo tanto, esta técnica facilita la extracción y reextracción simultánea en un único módulo con una buena estabilidad (los poros siempre están rellenos de extractante orgánico con un flujo continuo de portador/extractante) pudiéndose utilizar para una micro- o macroconcentración (la técnica HFSLM está limitada a la microconcentración debido a la pérdida de extractante orgánico en las etapas posteriores) con un rendimiento consecuente para velocidades de flujo de la alimentación bajos o más elevados.
A continuación, la Tabla 1 muestra las diferencias principales entre las diferentes técnicas mencionadas.
Tabla-1
¿Por qué la técnica PEHFSD es mejor que el resto de técnicas de extracción con membrana?
Figure imgf000005_0001
En particular, el oro siempre ha sido el metal precioso mejor considerado debido a su gran variedad de usos en la industria. Por tanto, su recuperación a partir de diferentes fuentes es de gran importancia. Se puede recuperar a partir de soluciones madre mediante técnicas bien conocidas como la cementación, la adsorción con carbón y extracción con disolvente (6). Cuando se utiliza carbón activado se ob'serva una falta de selectividad en presencia de mezclas de otros cianuros metálicos (7) .
La presente invención describe un procedimiento de recuperación de Au(I) en presencia de otros metales en un medio acuoso de cianuro utilizando la técnica indicada
5 anteriormente (PEHFSD) mediante un único módulo de fibra
* hueca tanto para la extracción -como para la reextracción.
Breve descripción de los dibujos i 0 • La figura 1 muestra un esquema sobre la preparación de la fase de pseudo-emulsión, donde:
1 : , Agente de reextracción
2: Disolvente orgánico; y • .
3 : Agitador 5 La figura 2 muestra un vista - esquemática de la técnica PEHFSD, donde:
1: Entrada de solución de alimentación
2: Salida de solución de alimentación
3: Entrada de pseudo-emulsión 0 4: .Salida de pseudo-emulsión
5: Poros de la fibra hueca rellenos de disolvente orgánico
6: Pared de la fibra hueca
7 : Solución de reextracción 5 8: Gotas dispersadas de disolvente orgánico
9: Pa ' . .
10: 'Po
y donde Pa > Po. 0 La figura 3 muestra el dispositivo experimental del sistema de PEHFSD para la separación de oro con respecto a metales básicos (metales de transición o metales pesados) , donde :
1: contactor de fibra hueca 5 2: bomba de alimentación
3': bomba de pseudo-emulsión (LIX-79/n-heptano + NaOH)
4: reserva de alimentación; y 5: reserva de pseudo-emulsión^ + agente de reextracción con dispositivo de mezcla
Descripción resumida de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento de recuperación de oro (Au(I)) mediante membranas en configuración de fibra hueca utilizando reextracción por dispersión en presencia de uno o más de los siguientes metales: Zn, Ag, Ni, Fe y Cu, en un medio acuoso de cianuro.
Descripción de la invención
La presente invención se refiere a un procedimierγto de recuperación de oro (Au(I)) mediante membranas en configuración de fibra hueca utilizando reextracción por dispersión en presencia de uno o más de los siguientes metales: Zn, Ag, Ni, Fe y Cu, en un medio acuoso de cianuro.
El proceso químico que tiene lugar es el siguiente: Los iones Au(I) en medio cianuro alcalino representados como Au(CN)2 " forman un complejo de tipo pareja iónica con el extractante LIX-79 (N, N,- bis (2-etil hexil) guanidina, RH) disuelta en n-heptano. La reacción de extracción se expresa como:1
Rorg+ H+ aq + Au ( CN ) 2 "aq O [HAu ( CN ) 2R] o Kex
(D A continuación, el complejo orgánico [HAu(CN)2R]0 se difunde a través del poro de la fibra hueca hacia la interfase membrana-pseudo-emulsión, donde el Au(I) se reextrae en la fase de pseudo-emulsión después de entrar en contacto con NaOH. Esta reacción es rápida e instantánea. Esta reacción se expresa como:
[HAu(CN)2R]0+ NaOH3 <-> Au(CN)2 ~ s + R0 + H2O + Na+
(2)
En experimentos preliminares se observó que la LIX-79 mediaba en el transporte de Au(CN)2 " a la fase acuosa receptora neutra. Esto es debido probablemente a la estabilidad de la pareja iónica en el poro de la membrana de la fibra. Sin embargo, en presencia de hidróxido sódico en ' la fase receptora (en este caso, la fase de pseudo- emulsión) , el Au(CN)2 " es sustituido por 0H~ en la fase de pseudo-emulsión, y aumenta la eficacia del proceso de transporte .
Tal como se puede observar en las tablas posteriores que muestran los resultados obtenidos bajo diferentes condiciones experimentales, en estos estudios de transporte una manera de valorar la recuperación del oro se basa en el denominado "factor de separación" de cada metal básico, el cual se define como (tomando como ejemplo el Fe) :
Figure imgf000008_0001
(3)
Condiciones experimentales
Reactivos Se preparó una solución madre de Au(I) (1 g/1) a partir de KAu (CN) 2 sólido (Johnson Mattey Chemicals, Karlsruhe, Alemania) • disuelto en NaCN (Merck) . El disolvente orgánico utilizado en el estudio con PEHFSD fue n-heptano, que es un disolvente disponible comercialmente. Todos los productos' químicos se utilizaron tal y como se recibieron. LIX-79 se adquirió de manera gratuita de Henkel Corp,. , Canadá.
Dispositivo para PEHFSD
El dispositivo de fibra hueca para la etapa única era una unidad disponible comercialmente adquirida en Hoechst Celanese (ahora conocida como • Celgard GmbH) , Charlotte, NC (contactor Liqui-cel, 8 x 28 cm 5PCG-259) .
Coeficiente de partición de Au(I) , equilibrio de extracción y mediciones de la densidad y viscosidad
El procedimiento adoptado para determinar el coeficiente de partición de Au(I), el valor de la constante de extracción Kex .para Au(I) y las mediciones de la densidad y la viscosidad se describen también en el estado de la técnica (8-11) . -
Preparación y método general de PEHFSD (figuras 1, 2 y 3)
El' proceso de dispersión por reextracción con fibra hueca comprende un módulo único de membrana para la extracción y reextracción y un tanque agitado con un dispositivo de mezcla para la preparación de la pseudo- emulsión de LIX-79/n-heptano con NaOH.
El montaje experimental para realizar la PEHFSD consistió en dos bombas de engranajes capaces de proporcionar velocidades de flujo de 1 L/min en ambas fases, impulsadas por un motor DC de velocidad variable. La fase orgánica inmovilizó la pared de fibra porosa debido a su naturaleza hidrofóbica. La interfase se mantuvo en el poro mediante la aplicación de una presión más elevada a la 5 corriente acuosa (alimentación) que a la corriente • de la pseudo-emulsión. El diferencial de presión se mantuvo siempre por debajo de la presión de rotura. En la alimentación en la fase acuosa, la presión se mantuvo 0,2 bar por encima de la fase de la pseudo-emulsión. La
10 operación de PEHFSD se realizó con LIX-79 al 12% en n- heptano mediante el contacto de la alimentación de cianuro alcalino que contenia oro a través del' tubo lateral y la pseudo-emulsión de LIX-79 en n-heptano y NaOH 0,2 'M a
• través de lateral de la carcasa en modo contracorriente. La
15 velocidad de agitación se mantuvo a 400 rpm. En la figura 1 se muestra la extracción del disolvente basado en la membrana y la reextracción de Au(I) utilizando un único1 contactor de fibra hueca en modo recirculación. La fase de pseudo-emulsión és una solución de 2000 mi compuesta de
20 1000 mi de LIX-79 al 12% en n-heptano y Í000 mi de una solución acuosa de NaOH 0,2 M. La solución acuosa de la alimentación a la concentración de Au(I) deseada se preparó tomando una alícuota adecuada de la solución madre. El pH de alimentación deseado se ajustó añadiendo una solución de
25 NaOH 1 M. La .solución de reextracción NaOH 0,2 M se utilizó para reextraer el Au (I) . En un tiempo predeterminado durante el proceso experimental, se tomaron pequeñas alícuotas de la corriente de alimentación y del tanque de pseudo-emulsión y se analizó la concentración de metal
30 mediante espectrometría de absorción atómica .(AAS) estándar.
Los módulos HFM están comercializados por Hoechst Celanese (Liqui-Cel) según las especificaciones siguientes: 35
Tipo de Número de Diámetro del Longitud del Área módulo fibras módulo (cm) módulo (cm1) interfacial activa (m2) 5PCG-259 10. 000 28 1 , 4 (Contactor)
Detalles del módulo HFM
Fibra D . I . ( cm) 24,0 10"3 Fibra D . E . ( cm) 30,0 10~3
Espesor de las paredes de la fibra (cm) 3,0 10"3 Longitud de las fibras (cm) 15 Porosidad (%) 30 Tamaño de poro (μm) 0.03 Material polimérico polipropileno
Fase de alimentación
Au(I) 30 ppm Au(CN)2 " Fe(III) 30 ppm
Zn(II) 5 ppm
Ni (II) 10 ppm
Ag ( I ) 3 ppm
Cu(I) 30 ppm pH 10,3
Fase orgánica (en forma de pseudo-emulsión) Extractante 12% LIX79 + NaOH 0,2M Disolvente alifático
Fase receptora
NaOH 0,2 M
Flujo interno 12-42 1/h externo 4,5 1/h
Presión de gota 0,20 < ΔP < 4,0 bar
Optimización del procedimiento Para llevar a cabo dicho procedimiento se estudió la influencia de diferentes parámetros hidrodinámicos y quimicos, tales como la concentración inicial de Au(I) en 5 la alimentación, el pH de la " corriente de alimentación, la concentración de NaOH en la fase de pseudo-emulsión, la concentración de cianuro en la alimentación, la velocidad ' de flujo lineal de la alimentación y la concentración del extractante LIX-79 en n-heptano. Se evaluó con detalle la'
10 selectividad de Au(I) frente a sales de cianuros metálicos, tales como iones Fe(I)), Cu(I), Ni(II), Zn(II) y Ag(I) .
Este estudio es de particular importancia ya que se examinaron todos los parámetros quimicos utilizando una
• solución alcalina hidrometalúrgica sintética que contenia
15 una mezcla de oro con otras sales de cianuros metálicos y metales básicos. Esto se realizó para optimizar las condiciones que son similares a las halladas para la recuperación de oro de soluciones hidrometalúrgicas de lixiviación que contienen mezclas de ' otras sales de
20 cianuros' metálicos, tales como Fe(II), , Cu(I), . Ni(II),
• Zn(II) y Ag(I) .
Efecto' de la- concentración inicial de Au(I) ' en la alimentación
25
Se utilizó el sistema LIX-79/n-heptano (12% v/v o 0,375 M) para llevar a cabo diferentes experimentos -en modo contracorriente en presencia de otras sales de cianuros metálicos. Cabe indicar que los iones Au(I) se pueden
30 transportar contra sü gradiente de concentración. A medida que disminuía la concentración de Au(I) en la solución de alimentación, se observó que aumentaba con el tiempo en la fase1 de reextracción. Los experimentos se llevaron a cabo utilizando 1000 era3 de Au(I) 10 mg/L, • Fe (II) 30 mg/L,
35 Cu(I) 30 mg/L, Ni(II) 10 mg/L, Zn (II) 5 mg/L y Ag(I) 3 mg/L con un minimo de una solución de NaCN a pH 10,5 en la alimentación y una velocidad de' alimentación de 20 L/hora
(velocidad de flujo lineal de la alimentación de 1,23 cm/s) . La p s eudo- emulsión se preparó mezclando 1000 cm.3 de LIX-79 al 12% en n-heptano y 1000 cm3 de NaOH 0,2 M, agitando a 400 rpm, y se pasó a través de la lateral de la carcasa. Tal -como se observa en la Tabla 2, el Au(I) también se separó de una mezcla de otros iones metálicos. El porcentaje del transporte de otros iones metálicos después de 180 minutos fue Fe(II) 3,66%, Cu(II) 0,81%, Ni(II) 1,55%, Zn(II), 4,96% y Ag(I) 1,37%, mientras que el transporte de Au(I) en el mismo periodo de tiempo fue superior al 92%. Esto demuestra que el Au(I) se puede separar de otros iones metálicos.
Tabla 2. Recuperación de Au (CN) 2 ~ en presencia de otro cianuros de metales básicos utilizando la técnica PEHFSD
Figure imgf000013_0001
Condiciones experimentales: Tubo lateral, (alimentación) : 1000 cm3 de 10 mg/L Au(I), 30 mg/L Fe(II), 30 mg/L Cu(I), 10 mg/L Ni(II), 5 mg/L Zn(II), 3 mg/L Ag(I) en 1.000 cm3 solución de NaCN; diferencia de presión (bar) : 0,20; Flujo (1/h) : 20; pH inicial=10, 30; Velocidad de mezclado: 400 rpm. Lateral de la carcasa: Pseudo-emulsión: 1000 cm3 de 12% LIX-79/n-heptano + 1000 cm3 de NaOH 0,2M; velocidad de flujo (1/h) : 4,5. Efecto del pH
Para estudiar la influencia del pH de la alimentación, se realizaron experimentos a diversos pH, manteniendo tanto la concentración de LIX-79 como la concentración de NaOH en la fase de pseudo-emulsión constantes. Los resultados se muestran en la Tabla 3. Los resultados mostraron que la PAu (x 10~5cm/s) disminuyó de 21,3 a 3,49 a mediada que se aumentaba el pH de la alimentación desde 9,0 a 11,0. Estos resultados son similares a los observados previamente en estudios de membrana liquida soportados sobre lámina plana de la extracción de Au(I) de medio con cianuros alcalinos (con la misma composición de alimentación) . Aunque a pH ligeramente básico (8-9) se obtiene la mejor recuperación existe el problema de la formación de HCN. Esta observación es consistente con la teoría según la cual la permeabilidad es directamente proporcional a la concentración de iones [H+] en la fase alimentación:
Au(CN)2 " + 2H+ → Au(I) + 2HCN (4)
Esta ecuación muestra que un aumento en la concentración de protones en la solución de alimentación dará lugar a niveles cada vez más elevados de HCN que es el responsable de la disminución de la extracción de Au(I) . La disminución del pH también es debido a que la LIX79 absorbe CO2 formando ácido carbónico y por tanto produciendo protones. Con el objetivo de mantener el pH en los valores óptimos es necesario ir comprobando la alimentación y la adición simultánea de NaOH en la alimentación.
A un pH moderadamente básico (superior a 11) la LIX-79 no se disocia con lo que la forma RH+ no existe a este pH y no forma el complejo con Au (CN) 2"- Por tanto no se puede producir la extracción. En la siguiente tabla 3 se resumen los diferentes valores de recuperación de Au(I) en función del pH. Por lo tanto, la presente invención se puede llevar a cabo en un intervalo de pH entre 8 y 11, preferiblemente entre 9 y 10,5, y aún más preferiblemente a un pH de 10,3.
Tabla 3. Efecto del pH de la fase de alimentación en el transporte de Au (CN) 2 ~ utilizando la técnica PEHFSD
Figure imgf000015_0001
Condiciones experimentales: Tubo lateral (alimentación) : 1000 cm3 de 10 mg/L Au(I), 30 mg/L Fe(II), 30 mg/L Cu(I) , 10 mg/L Ni(II), 5 mg/L Zn(II) , 3 mg/L Ag(I) en 1000 era3 de solución de NaCN; diferencia de presión (bar) : 0,20; velocidad de flujo (L/h) : 20; velocidad de mezclado: 400 rpm. Lateral de la carcasa: P seudo- emulsión: 1000 cm3 de 12% LIX-79/n-heptano + 1000 cm3 de NaOH 0,2M; Velocidad de flujo (L/h) : 4,5.
Efecto de la concentración de NaOH en la fase de pseudo- emulsión
Tal como se observa en la Tabla 4, el efecto de la concentración de NaOH en la fase de pseudo-emulsión influia en el factor de separación del oro frente a otras sales de cianuros metálicos. Para Fe(III) se obtuvo un máximo de recuperación a una concentración de NaOH 0,2 M que posteriormente disminuyó al aumentar la concentración de NaOH. El mismo efecto es aplicable a los factores de separación de Ni(II) , Zn(II) y Ag(I) , aunque para Cu(II) el factor de separación aumentaba a medida que aumentaba la concentración de NaOH. De manera destacada, cabe .indicar que la permeabilidad de Au(I) no se vio afectada por un aumento de la concentración de NaOH. Por lo, tanto, en la presente invención se considera que la concentración entre 0,1 M y 0,3 M es la concentración óptima para el agente de reextracción NaOH en la recuperación de AU(I) con respecto al resto de metales, siendo preferible una concentración de
0,2 M.
Tabla 4. Factores de separación de Au(I) con respecto a otras sales de cianuros metálicos utilizando • .Lix-79/n- heptano a contracorriente ' con una solución hidrometalúrgica sintética en función de la concentración de NaOH en pseudo-emulsión • después de 3 dias de experimentación.
NaOH (M) Sftu/Fe ^ Au /Cu SAU/NÍ SAU/ZΠ S Au /Ag
0 , 05 11, 32 40 , 67 10 , 17 7 , 5 3, 43 o, 2 58 , 45 , 40 , 2 77 , 93 54 , 77 97 , 07
• o, 4 28 , 19 58 , 73 52 , 86 46 , 13 7 / 68 o, 6 18 , 02 86, 74 11 , 88 9, 38 • 7 , 03
Efecto de la concentración de cianuro en la alimentación
Para estudiar la influencia de la concentración de cianuro' en la fase de alimentación, se realizaron varios experimentos a diversas concentraciones de cianuro, manteniendo las concentraciones de LIX-79 en n-heptano y NaOH en la fase de pseudo-emulsión constantes. Los valores de PAu (10~5 cm/s) obtenidos fueron 13,32 y 9,69 para O y 100 ppm de NaCN, respectivamente, mientras que el valor de PAU obtenido a 1000 ppm fue 1,5 veces inferior al valor obtenido a 0 ppm de NaCN. Dado que se prevé que las soluciones alcalinas reales que contienen oro con ' otros cianuros metálicos contienen NaCN en el mismo intervalo, se seleccionó como valor más óptimo 1000 ppm de NaCN. También se realizó un estudio para observar el efecto de la concentración de cianuro sódico en el transporte de otros metales. La Tabla 5 muestra que los factores de separación de Au(I) frente a Fe(II), Cu(I), Ni(II), Zn(I) y Ag(I) para 1000 ppm de NaCN son los valores óptimos. Por lo tanto, en la presente invención se considera que la concentración de cianuros óptima es superior a 750 ppm, preferiblemente 1000 ppm.
Tabla 5. Factores de separación de Au(I) con respecto a otras sales de cianuros metálicos utilizando Lix-79/n- heptano a contracorriente con1 una solución hidrometalúrgica sintética en función de la concentración de cianuros en la fase de alimentación después de 3 h de experimentación mediante la técnica PEHFSD
Figure imgf000017_0001
Condiciones experimentales como en la Tabla 2 a excepción de la concentración de cianuros
Efecto de la velocidad de fluj o lineal de la alimentación
Se estudió la influencia de la velocidad de fluj o lineal de la alimentación con el fin de optimizar la transferencia de cianuro de oro en el tubo lateral manteniendo la velocidad de fluj o de la pseudo-emulsión constante . En nuestros experimentos , por necesidad, la interfase se mantuvo en la entrada del poro de la fibra. Para evitar este problema de contaminación de la solución acuosa de la alimentación con la emulsión a una velocidad de flujo lineal superior (11,66 cm3/s ), se seleccionó una velocidad de flujo lineal óptima de 5,56 cm3/s. En la Tabla 6 se observa que los factores de separación alcanzan un máximo a una velocidad de flujo lineal de la alimentación de 4,17 cm3/s. Aunque está velocidad de flujo produjo la mayor permeabilidad de oro, se consideró que 5,56 cm3/s era el valor más óptimo a fin de proporcionar una interfase estabilizada, un mejor rendimiento, un buen control de la presión ' a través del tubo lateral y el lateral de la carcasa y un factor de separación suficiente de Au(I) frente a otros cianuros metálicos con el fin de obtener un mejor producto. Cuando la velocidad de flujo era superior a 5,56 cm3/s, se observó que el control de la presión era mejor para experimentos de larga duración. Por lo tanto, en la presente invención la velocidad de flujo de alimentación está preferiblemente entre 15 y 31 L/h (4,17 y 8,61 cm3/s) y, más preferiblemente 20 L/h (5,56 cm3/s) .
Tabla 6.- Factores de separación de Au(I) con respecto a otras sales de cianuros metálicos utilizando Lix-79/n- heptano a contracorriente con una solución hidrometalúrgica sintética en función de la velocidad de flujo lineal de la alimentación después de 3 h de experimentación utilizando la técnica PEHFSD
Figure imgf000018_0001
Condiciones experimentales como en la Tabla 2, a excepción de la velocidad de flujo
Efecto dé la concentración del extractante LIX-79 en n- heptano
Se establecieron condiciones experimentales en las que se va'riaba las concentraciones de LIX-79 en n-heptano siendo NaOH 0,2 M y la concentración de alimentación de 10 mg/L de Au(I) en 1000 ppm de NaCN en presencia de otras sales de cianuros de metales básicos. La Tabla 7 muestra los factores de separación del oro con respecto a otros metales indicando que los factores de separación aumentan a medida que aumenta la concentración de LIX-79 en la fase de pseudo-emulsión. Cuanto mayor es la concentración de LIX- 79, mayor es la extracción del complejo Au (CN) ^, a excepción de la plata donde se observa una disminución. Otros cianuros metálicos tuvieron unos coeficientes de distribución inferiores y su extracción fue inferior que la de Su(I) . •'
Por lo tanto, en la presente invención se considera que el intervalo de concentraciones óptimas de LIX-79 es del 12 al -18%, preferiblemente el 12%.
Tabla 7.- Factores, de separación de Au(I) con respecto a otras sales de cianuros metálicos a contracorriente con una solución hidrometalúrgica sintética utilizando la técnica PEHFSD en función de la concentración de LIX-79 en la fase de pseudo-emulsión después de 3 h de experimentación
LIX-79 (v/v) SAu/Fe SAU/CU SAU/NÍ SAU/ZΠ ^Au/Ag
2 6 , 14 40 , 85 5 3 , 3 3 , 2
4 11 , 7 44 , 37 7 , 72 8 , 38 6 , 08
12 58 , 45 40 , 2 77 , 93 54 , 77 97 , 07
18 61, 14 77 , 31 81 68 , 06 , 96
La separación del oro con respecto al cobre y el hierro es particularmente significativa. Dado que estos dos metales están normalmente asociados con el oro en muchos minerales, esto hace que a menudo ocasionen diversos problemas de contaminación en el refinamiento del oro.
A partir de los iones Fe(II) (30 mg/L) , Cu(I) (30 mg/L) , Ni(II) (10 mg/L), Zn(II) (5 mg/L) y Ag(I) (3 mg/L) analizados en forma de una mezcla con Au(I) (10 mg/L), los iones cianuros que existen con Au(I) son Ag(CN)2 ", Cu(CN)4 3" , Zn(CN)4 2", Ni(CN)4 2" y Fe(CN)6 4". La separación de Au(I) utilizando LIX-79, en base a los resultados experimentales obtenidos, proporciona el siguiente orden de selectividad:
Au (CN) 2 ~>Zn (CN) 4 2">Ag (CN) 2 ">Ni (CN) 4 2", > Fe (CN) 6 4~>Cu (CN) 4 3~
Finalmente, se evaluó el factor de concentración, definido como la proporción entre la concentración final de Au(I) en la fase de reextracción con respecto a la concentración inicial en la solución de alimentación en condiciones ' experimentales similares. En este experimento, la alimentación se sustituyó continuamente con alimento nuevo sin cambiar la pseudo-emulsión. De esta manera, se dejaba que el metal se concentrase en la pseudo-emulsión en modo de recirculación (velocidad de flujo en linea 0,28 cm/s) . Al final del experimento, se detuvo la unidad de mezcla y se dejo que la pseudo-emulsión se estabilizara durante unos minutos. Finalmente, se comprobó la concentración de metal en la solución de reextraccion. Se obtuvo valor máximo 25 veces la concentración inicial del metal en la alimentación. Con experimentos similares se obtuvieron valores entre 10 y 25. De esta manera se demostró la viabilidad de la recuperación de Au(I) con PEHFSD utilizando LIX-79. REFERENCIAS
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Claims

Reivindicaciones
1. - Procedimiento para la recuperación de oro (Au(I)) en presencia de uno o más de los siguientes metales: Zn, Ag, Ni, Fe y Cu, en un medio acuoso de cianuro con una concentración superior a 750 ppm, en el que dicha recuperación se realiza mediante membranas en configuración de fibra hueca con un único módulo de la misma utilizando reextracción por dispersión, en el que el pH se encuentra entre 8 y 11, el extractante es LIX-79 con una concentración entre el 12 y el 18% (v/v) y el agente de reextracción es NaOH con una concentración entre 0,1 y 0,3 M.
2.- Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la concentración de dicho extractante es del 12% (v/v) .
3. - Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la concentración de dicho agente de reextracción es de 0,2 M.
4. - Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que dicho procedimiento se lleva a cabo a un pH entre 9 y 10,5, preferiblemente a un pH de 10,3.
5.- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la concentración de cianuro en la fase de alimentación es de 1000 ppm.
6.- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la velocidad de flujo de la alimentación está entre 15 y 31 L/h, preferiblemente 20 L/h.
7. - Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el factor de concentración es de 10 a 25.
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