[Hidrometalurgia] Aula 04 - Lixiviação: Princípios e Tipos

[Hidrometalurgia] Aula 04 - Lixiviação: Princípios e Tipos

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Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico

Introdução

A “lixiviação” é a extração ou solubilização dos constituintes químicos de uma rocha, mineral, solo, depósito sedimentar e etc. pela ação de um fluido percolante.

Em metalurgia e outras áreas relacionadas, a lixiviação é utilizada para separar metais de valor de um minério por meio de solução aquosa de maneira barata (sem ser necessário o beneficiamento do minério).

Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico

Introdução

Em outros casos, também é usada para se fazer a remoção de impurezas, quando recebe o nome de “lixiviação inversa”.

Este tipo de lixiviação chamamos de “lixiviação química” e pode ser divida em dois tipos:

•lixiviação direta e •lixiviação sob pressão.

Já em geologia, chamamos de lixiviação ao processo de “arraste” ou “lavagem” dos sais minerais presentes no solo, caracterizando uma forma inicial de erosão, ou erosão leve.

Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico

Aplicação

O processo de lixiviação é executado com o objetivo único de separação.

A lixiviação consiste, tipicamente, na remoção do metal de valor de modo a separá-lo de uma grande massa de ganga com um beneficiamento mínimo do minério.

Contornam-se, dessa forma, os custos associados ao tratamento do minério.

O procedimento segue com processos extrativos hidrometalúrgicos.

Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico

Aplicação

Em alguns casos, a lixiviação também é usada para a remoção de impurezas. Quando realizada com este objetivo, o processo é chamado de lixiviação inversa, ou beneficiamento hidrometalúrgico.

O mineral do metal de valor permanece no estado sólido.

Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico

Aplicação

O caso do Alumínio– a mais importante aplicação da lixiviação – é intermediário entre os citados anteriormente, onde o teor do minério contendo o metal de valor é elevado e a lixiviação é feita basicamente para deixar intocadas as impurezas.

•O teor de Al2O3 na composição típica da bauxita (uma mistura de minerais) de uso industrial está na faixa de 40-60%.

O procedimento segue com processos extrativos hidrometalúrgicos.

Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico

Características

A capacidade de tratar minérios com baixos teores, dispensando o seu beneficiamento, é a característica básica da lixiviação, que se fundamenta na especificidade do agente de lixiviação empregado.

Idealmente, e de maneira geral, o agente lixiviante deve ser:

•barato

•específico – para não reagir com a massa de minerais da ganga e assim dissolver elementos indesejados

•solúvel em água; e

•reciclável – para não elevar os custos do procedimento extrativo.

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Reagentes

Na lixiviação, os reagentes mais comuns são:

•ácido sulfúrico, •sulfeto férrico,

•amônia e

•carbonato de amônio.

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Reagentes

O ácido sulfúrico é usado com minerais da classe dos óxidos.

O sal férrico oxidante é empregado no ataque a sulfetos.

As soluções amoniacais são empregadas na lixiviação de cobre nativo ou cobre e níquel no estado metálico (previamente reduzidos em alguma outra operação).

Se o mineral for um sulfato – natural ou produto da ustulação de um sulfeto – bastará água para dissolvê-lo.

Se pudermos escolher entre ácidos ou álcalis, escolheremos ácidos para uma ‘ganga ácida’, e viceversa.

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Reagentes

Podemos descrever como principais fatores que determinam a escolha do tipo de lixiviante:

•A cinética de reação do lixiviante com o minério; •O custo dos reagentes;

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