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Eliminación de arsénico en concentrados. Alternativas para la eliminación de arsénico en concentrados de cobre y oro: Aspéctos técnicos y medioambientales . Björn Lindquist Tilek AB 2009-02-19. Declaración. Tilek AB trabaja independiente de todos los proveedores de tecnología.
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Alternativas para la eliminación de arsénico en concentrados de cobre y oro:Aspéctostécnicos y medioambientales. Björn Lindquist Tilek AB 2009-02-19
Declaración Tilek AB trabaja independiente de todos los proveedores de tecnología. El contenido en la exposición es unicamente basado en mis propias experiencias y conclusiones. No se menciona nombres de proveedores solamente tecnologías.
Contenido • Presencia de arsénico en concentrados de oro y cobre. • Razónesmetalúrgicas para sueliminación. • Eliminación por tostación • Eliminación por lixiviación • Comparación de las dos vías
Presencia de arsénico en concentrados • Arsenopirita, FeAsS • Enargita, Cu3AsS4 -Tenantita, Cu12As4S13 ( grupo tetrahedrita)
Razones para la eliminación de arsénico En una fundición, el arsénico se reparte en todos los productos formados en cada una de las etapas metalúrgicas. No es fácil concentrar el arsénico en un producto. El arsénico es un elemento en el cual muchos de sus compuestos constituye tanto un problema medioambiental como un problema de la calidad de los productos finales.
Eliminación por tostación Razones por tostación Tostación en hornosolera multiple Tostación en hornolechofluidizante Flujograma de una planta conhornofluidizante Resultadosmetalúrgicos Resultadosmedioambientales
Razones de tostación de concentrados de cobre Volatilización del arsénico por uso de unaparte de la energíaquímica en los minerales Preparar los concentrados para untratamientopirometalúrgico o hidrometalúrgico.
Razones para la tostación de concentrados de oro 1 Preparar los concentrados por unalixiviaciónconcianuro a fuerza de: Transformar el cobre a una forma lixiviable para sueliminación antes del cianuro. Preparacion de los minerales de oro y plata a formas lixiviables
Razones para la tostación de concentrados de oro 2 Como normalmente se usa cianuro para la lixiviación de oro y plata es necesario poder: Eliminar metales que consumen cianuro, como en el cobre Eliminar piritina que consume oxígeno. Liberar el oro cuando existe en forma de partículas finas o compuestos refractarios
Recuperación de los metales La recuperación de cobre y los metales preciosos en el proceso de tostación alcanza los 99.99 %.
Las emisiones del arsénico al aire En unafundiciónconunatostación de concentrados de cobreconuncontenido de 1000 toneladas de arsénicoanual las emisiones han sidomenos de 10 kgs al año. Es decir, la recuperación ha sidomás de 99,999 %
Control de emisiones secundarias Un horno de lecho fluidizado es un sistema cerrado. Encima del lecho, e incluyendo todo el sistema para el tratamiento de los gases se mantiene una presión negativa. Calcinas formadas son transferidas a fajas cubiertas en las cuales existen una subpresión. Polvos de filtros electrostáticos secos son transferidos en sistemas cubiertos. Polvo de trióxico de arsénico es transportado neumáticamente en un sistema cerrado a los silos para su almacenaje. Tolvas y puntos de transferencia son cerrados
Resultados de medicionesalrededor de horno de lechofluidizante, tostandoconcentrados de cobreconarsénico Resultados entre 1998-2005 demuestran que todas las mediciones hechas en operadores cumplen con los requerimientos: Cu 1,0 mg/m3 Pb 0,1 ” As 0,03 ” ( más tarde bajado a 0,01 ) Cd 0,05 ” ( más tarde bajado a 0,02 ) SO2 5,0 ”
Plantas que han sido puestas en marcha durante los últimos 30 años utilizando la tecnología de tostación en lecho fluidizante para la eliminación de arsénico o azufre
Plantas nuevas Se construyeron dos plantas nuevas en China, ambos por tostación de concentrados de cobre con arsénico en hornos con lecho fluidizante en dos etapas. Actualmente una empresa minera en Chile ha decidido construir un horno con lecho fluidizante para su concentrado de cobre con altas leyes de arsénico y tratar las calcinas en sus fundiciones.
Manejo del arsénico Se puederecuperar el arsénico de los gases del horno de tostación, tanto por víasecacomo por víahúmeda. Por ambas vías: seca o húmeda, hayvariasposibilidades para sutransformación: Trióxido en silos. Trióxidomezcladoconcemento y cal. Escorodita. Arsenito de calcio.
Resumen de tostación Tecnología desarrollada. Tecnología que puede alcanzar los requerimientos medioambientales. Tecnología con altas recuperaciones de los metales. Tecnología que permite producir arsénico separado de los demás compuestos.
Eliminación por lixiviación Razones por lixiviación Presentación de biolixiviación
Razones por lixiviación Como se trabaja a bajas temperaturas se evita la formación de As2O3 como vapor que constituye un riesgo medioambiental. Es una tecnología que ya ha mostrado costos ventajosos para la producción de metales.
Por québiolixiviación La participación de microbios en una lixiviación, ofrece una posibilidad, ello es usado para hacer procesos a costos baratos. En los últimos 20 años los conocimientos y la tecnología han sido desarrolladas rapidamente. Bacterias han participado en procesos de lixiviación en el pasado sin que la gente lo supiese. Existen varias experiencias para concentrados con arsénico.
Biolixiviación - proceso 1 Fierro y azufre en los minerales son oxidadosconayuda de microbios para la producción de ionesferricos, los quecontinuan la lixiviaciónformandometalessolubles en forma de sulfatosque se puedeextraer. El arsenico se disuelvetambién. Los metalespreciosos no se disuelven, pero por la destrucción de los minerales durante la oxidación, estosliberan los mineralesauríferos y los hacenaccesibles al cianuro. Normalmente se denomina el procesobiooxidación.
Biolixiviación-proceso 2 La biolixiviaciónpuedesuceder normalmente en dos etapasquesucedenparalelamente: • Una por los ionesférricosformandoionesferrosos y azufreelemental. En estaetapa se disuelve el arsénico. • Otra por las enzimas de los microbios, recuperando los ionesferricos y oxidando el azufreelemental a ionessulfatos.
Biolixiviación-Proceso 3 En la biolixiviación de oro desde concentrados con arsenopirita no se puede lixiviar oro con los iones férricos. Lo que sucede es una lixiviación de arsenopirita y otros minerales con fierro y azufre para que se libere los granos de oro. Luego el oro es accesible para una lixiviación con cianuro.
Biolixiviación-proceso 4.Arsenopirita Ataque primero: 2FeAsS + Fe2(SO4)3 + 3O2 Fe(AsO2)2 + 3FeSO4 + 2S Oxidación de azufre: 2S + 3O2 + 2H2O 2H2SO4 Regeneración de fierro 1: 2FeSO4 + 1/2O2 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + H2O Regeneración de fierro 2: Fe(AsO2)2 + FeSO4 + 1,5 O2 + H2O 2FeAsO4 + H2SO4
Biolixiviación - proceso 5.Requerimientos Aire para la oxidación de los minerales. Dióxido de carbón. Un pH entre 1,5 y 2,2. Una temperatura de 40 C.
Biolixiviación - proceso 6Lixiviación en pilas o tanques Las condiciones son difíciles de controlar en pilas. En consecuencia la mayoría de las plantas han sidobasadas en lixiviación en tanques.
Pelígros para bacterias Tiocianatos Bacteriocides, fungicides Petroleo Cloro Minerales carbonates a veces
Resúmen, lixiviaciónconcentrados de oro Cumplecon las exigenciasmedioambientales
Concentradosconcobre En concentrados con cobre es necesario lixiviar fierro, azufre, arsénico pero además cobre. Luego de este tratamiento se puede lixiviar metales precios. Un proceso que funcione más económicamente todavía no existe. Los esfuerzos hechos son grandes.
Dificultades adicionales Bacteriasque operan a 40ºC dan unalixiviacióndemasiadolenta de calcopirita y enargita. Los termofilas, quepuedentolerar 80ºC tienenunamembranadelgadaque no permitealtasconcentraciones en la suspensión. Conaltastemperaturas el abasto de oxígeno es difícil. Fuenecesariocambiaraireconoxígenopuro. Ha sidodifícilalcanzarrecuparacionesaltas de los metales. Los materiales de construcción son máscostosos. Los termofilas que se usaban no existen en la naturaleza: Se tienenquecultivarlos durante las condicionesnuevascuandosolamentealgunospuedenadaptarse y sobrevivir.
Proyecto en Chile Una planta piloto con una capacidad de 20,000 toneladas de cobre refinado trabajó por algunos años con un concentrado de cobre, arsénico y metales preciosos por bioxidación. Después de gastar 74MUSD la empresa minera tomó la decisión de construir una planta de tostación seguido por un tratamiento pirometalúrgico.
Comparación de las dos vías Biooxidación de concentrados de oro es una vía que ha mostrado sus ventajas en comparación con la tostación. Para concentrados de cobre y metales preciosos la tostación es la única vía por el momento. Sin embargo, hay razones fuertes para pensar que tambien en este caso se va a desarollarse más la biolixiviacón: Posibilidades para optimizar entre la mina y la lixiviación. Es una tecnología que no necesita capacidades altas para ser económicamente intresante.
