[Hidrometalurgia] Aula 01 - Introdução

[Hidrometalurgia] Aula 01 - Introdução

(Parte 1 de 3)

Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico

Introdução

O termo Hidrometalurgia designa processos de extração de metais nos quais a principal etapa de separação metal-ganga envolve reações de dissolução do mineral-minério

(mineral( is) contendo os metais de interesse) em meio aquoso.

As aplicações tradicionais da Hidrometalurgia incluem a produção de alumina, ouro, urânio, zinco, níquel, cobre, titânio, terras-raras, dentre outros.

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Fluxograma

Um fluxograma genérico de processo hidrometalúrgico é mostrado ao lado:

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Preparação

A primeira etapa, preparação, ajusta as propriedades físicoquímicas do sólido, para a etapa seguinte (lixiviação), tais como:

•granulometria, •composição,

•natureza química e

•porosidade.

A preparação envolve operações clássicas de tratamento de minérios

•cominuição, •classificação,

•concentração e

•separação sólido-líquido.

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Preparação

Em alguns casos, entretanto, a preparação para a lixiviação requer modificações químicas do minério ou concentrado.

Nesses casos são utilizados processos Pirometalúrgicos, tais como:

•Ustulação (na oxidação de ZnS em ZnO ou na oxidação de minérios refratários de ouro2),

•Redução (lateritas de Ni no processo de lixiviação amoniacal),

Hidrometalúrgicos •oxidação sob pressão de minérios refratários de ouro e

Biohidrometalúrgicos •biooxidação de minérios refratários de ouro.

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Preparação

Nos processos biohidrometalúrgicos, as reações são mediadas por microrganismos, guardadas as condições operacionais necessárias para a atuação eficaz desses microrganismos (i.e., potencial redox, pH, temperatura, concentração de oxigênio e nutrientes).

Nos exemplos anteriores, o pré-tratamento do minério facilitará a extração do metal, seja, por exemplo, pela obtenção de uma nova fase de mais pronta dissolução ou pela criação de acesso (porosidade) para os reagentes na matriz sólida que contém o metal a ser lixiviado. A

seletividade, em alguns casos, é também melhorada.

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Fluxograma

Um fluxograma genérico de processo hidrometalúrgico é mostrado ao lado:

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Lixiviação

Após a preparação do minério, tem-se a etapa de lixiviação.

Esta e a recuperação do metal, constituem as etapas mais características do fluxograma hidrometalúrgico.

A lixiviação consiste na dissolução seletiva de minerais contendo o metal ou metais de interesse através do contato do sólido (minério ou concentrado) com uma fase aquosa contendo:

•ácidos (freqüentemente o ácido sulfúrico), •bases (como hidróxidos de amônio e sódio) ou

•agentes complexantes (como o cianeto de sódio e o hidróxido de amônio),

em condições variadas de pressão e temperatura (usualmente de 25 a 250°C).

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Lixiviação

A lixiviação pode ser mediada por microrganismos (biolixiviação), sendo a grande aplicação desta na dissolução de sulfetos.

As operações de lixiviação podem ser classificadas em dois grandes grupos:

•leito estático e •tanques agitados.

O primeiro inclui a lixiviação in situ, em pilhas (de rejeito, estéril ou minério) ou em tanques estáticos (vat leaching).

Esta última, em desuso, foi utilizada até a última década na mina de cobre de Chuquicamata, Chile.

O segundo grupo compreende a lixiviação em tanques agitados - abertos ou sob pressão.

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