Página 1 METALURGIA EXTRACTIVA DE ORO 1. Introducción histórica Fathi Habashi Universidad Laval, Ciudad de Quebec, Canadá Fathi.Habashi@arul.ulaval.ca El oro tiene un lugar especial entre los metales ∎ Es el metal más antiguo explotado por el hombre un papel importante en la economía mundial ∎ Causó guerras y migraciones masivas sin precedentes ∎ Fue responsable de crear muchas grandes ciudades ∎ Es muy apreciado ∎ Ha sido la inspiración de numerosos mitos ∎ Era el objetivo final de los alquimistas ∎ Desempeña ∎ Se almacena en las bóvedas de los bancos exhibe ampliamente en los bazares orientales. ∎ Se utiliza generosamente en la decoración de edificios religiosos. ∎ Se 1 Página 2 Por eso los buscadores y los aventureros se apresuran a la escena tan pronto como noticias de un oro se rumorea descubrimiento. ORO ∎ Primero ∎ La explotado por los antiguos egipcios base de la moneda ∎ Migraciones masivas a EE. UU., Canadá, Australia, etc. ∎ San Francisco, Johannesburgo, Sídney, Denver, etc. ∎ Una onza cuesta $ 1800 2 Página 3 ∎ El Toisón de Oro ∎ La transmutación de metales de los alquimistas En bancos 3 Página 4 oriental bazar 4 Página 5 Oro en el mundo antiguo 5 Página 6 Derretimiento de oro Golpe de oro 6 Página 7 Oro frustrar El oro y los alquimistas • El oro se produjo en la naturaleza en el estado nativo y simple la panorámica fue suficiente para recoger las partículas brillantes, y a veces pepitas, que se pueden derretir fácilmente para obtener un lingote. • Sin embargo, dado que esto requirió mucha paciencia y mucha trabajo, los alquimistas pensaron en una forma más rápida: transmutación de metales básicos en oro. • Cuando un alquimista sumergió un trozo de hierro en una solución de vitriolo de cobre, es decir, sulfato de cobre, el hierro fue inmediatamente cubierto por una capa de cobre metálico. • Esta aparente transmutación de hierro en cobre es representado en términos modernos por la ecuación: Cu 2+ + Fe → Cu + Fe 2+ 7 Página 8 ¿Cómo puede la transmutación del hierro ¿O el cobre se transformará en oro? • El oro, el más noble de todos los metales, fue insoluble en todos los ácidos y álcalis conocidos en ese momento. Agua regia • Fue el alquimista árabe Jabir Ibn Hayyan (720-813 AD) quien descubrió que una mezcla de clorhídrico y los ácidos nítricos pueden disolver el metal noble, ninguno de los cuales solo puede atacar al oro. • En términos modernos, el La acción de la mezcla es debido al cloro y cloruro de nitrosilo: 3HCl + HNO 3 → Cl 2 + NOCl + 2H 2 O 8 Página 9 Proceso de fusión Mineral Agua Molienda en Arrastres NaCl + CuSO4 Mezclar en el patio Mercurio Amalgamación en Patio Agua Lavado Lechada de ganga en Lavaderos Mercurio + Amalgama Apretando a través del lienzo Amalgama Mercurio Almacenamiento Destilación Fundición y fundición Lingotes • Mercurio tenía la importancia de petróleo hoyoro porysuplata. uso para extraer • El oro y la plata se utilizaron para joyería sino también para acuñar monedas Necesitado por el gobernante. 9 Página 10 La arrastra Mezclar en el patio 10 Página 11 Retorciendo Molino de sellos 11 Pagina 12 Mesa de amalgama 12 Página 13 Proceso plattner • Agua con cloro o polvo de blanquear acidificado con diluido se utilizaron ácido sulfúrico ya en 1848 a lixivia el oro de sus minerales; el proceso fue conocido como el proceso Plattner después de su inventor. • En este proceso, un solución de AuCl3 fue obtenido, del cual el oro se precipitó por sulfato ferroso o carbón activado. Proceso de patera • El Proceso Patera , también fue utilizado aproximadamente al mismo tiempo especialmente para minerales de plata. • El mineral se tostó con cloruro de sodio para convertir plata a cloruro de plata, y fue luego lixiviado con agua para eliminar los cloruros de metales base. • Solución de tiosulfato de sodio, Luego se aplicó Na 2 S 2 O 3 a disolver el cloruro de plata de una manera similar a su uso en el desarrollo de un film fotográfico. 13 Página 1 Texto original Sugiere una traducción mejor METALURGIA EXTRACTIVA DE ORO 2. Aparición de oro Fathi Habashi Universidad Laval, Ciudad de Quebec, Canadá Fathi.Habashi@arul.ulaval.ca ∎ Los principales depósitos de oro se encuentran en la República de Sudáfrica, Rusia, Canadá, Estados Unidos y Australia. ∎ El agua del océano contiene 1 ppb de oro; oro de esta fuente se estima en 64 x 10 9 Toneladas pero poco rentable de extraer. 1 Página 2 Depósitos aluviales o de placer ∎ Están formados por mecanismos procesos de la intemperie y desintegración de rocas que contienen minerales y venas seguido por el transporte y concentración de la partícula de oro liberada por la acción del agua corriente 2 Página 3 Meteorización y desintegración de rocas que contienen minerales. y venas Transporte y concentración del oro liberado partícula por la acción del agua corriente 3 Página 4 ∎ Minerales metálicos y no metálicos que son altamente resistentes a la intemperie se separan de sus roca madre más fácilmente degradada. ∎ Los principales agentes que provocan la desintegración son variaciones de temperatura, la expansión del agua al congelarse, erosión debida a la movimiento del agua, y la acción de chorro de arena de el viento. ∎ Las mejores condiciones para la concentración de oro en gravas auríferas son cuando el gradiente del río es moderada, en condiciones equilibradas de erosión y declaración. ∎ Tanto el oro como la plata ocurren solos, pero generalmente juntos como una aleación conocida como electrum . Grava aurífera 4 Página 5 Pepita de oro Oro en vetas de cuarzo ∎ El oro puede aparecer en venas de cuarzo 5 Página 6 Partículas microscópicas incrustadas en pirita o arsenopirita ∎A veces, las partículas de oro son tan pequeñas que no pueden verse por métodos microscópicos. ∎ En menor medida, el oro se presenta como el mineral calaverita, que es un telururo de oro, AuTe 2 . ∎ El oro también es un subproducto del cobre y el níquel refinamiento ya que ocurre asociado con el minerales de sulfuro de ambos metales. 6 Página 1 Texto original Sugiere una traducción mejor METALURGIA EXTRACTIVA DE ORO 3 . Procesamiento de minerales de oro Fathi Habashi Universidad Laval, Ciudad de Quebec, Canadá Fathi.Habashi@arul.ulaval.ca TRATAMIENTO DE ORES DE ORO ∎ Los depósitos aluviales pueden concentrarse aún más por gravedad. métodos y los concentrados se suelen fundir y refinado. ∎ En siglos pasados, la fusión se utilizó universalmente, pero debido a la toxicidad del mercurio el proceso ha sido abandonado. ∎ Cuando los métodos de gravedad no son adecuados para obtener concentrado, entonces el mineral se lixivia generalmente con cianuro solución. Los métodos de cloración se usaban anteriormente pero abandonado en favor de la cianuración. 1 Página 2 ∎ Venas asociadas con el cuarzo y varios los sulfuros conocidos como arrecifes deben ser triturados y finamente molido para liberar los minerales antes de la lixiviación. ∎ La lixiviación se puede realizar en montones o en tanques agitados. Lixiviación en pilas ∎ En la lixiviación en pilas, el mineral se tritura y transportado en almohadillas impermeables donde el La solución de cianuro se rocía encima del montón. y se filtra a través del mineral disolviendo el oro. ∎ La solución aurífera se recoge en el base de la plataforma de lixiviación luego se bombea a la planta de recuperación donde se encuentran los sólidos en suspensión remoto. ∎ El proceso es económico pero lento. 2 Página 3 Lixiviación en pilas Lixiviación en tanques agitados ∎ Cuando se utilizan tanques agitados, la lechada fluye de un tanque a otro continuamente. ∎ En el último tanque la reacción debe ser completar. 3 Página 4 ∎ En la planta de recuperación se precipita oro con zinc o enriquecido con carbón activado luego se electroliza la solución de tira. ∎ Se combinan una variedad de métodos dependiendo del mineral tratado. ∎ Las soluciones de sangrado deben tratarse antes eliminación para evitar contaminar el medio ambiente. 4 Página 5 Minerales de oro refractarios ● A veces, la molienda económica no es suficiente para Libera el oro. ● En tales casos, el mineral se conoce como mineral refractario. porque no responde a la cianuración, y por lo tanto, debe ser tratado químicamente para liberar el oro antes de la lixiviación. ● Se utilizan dos métodos: - oxidación térmica [tostado] - oxidación acuosa [lixiviación]. 5 Página 6 ● Ciertos minerales refractarios contienen materia orgánica. que causa problemas durante la recuperación paso. ● En este caso se debe utilizar oxidación térmica ya que la oxidación acuosa no es suficiente para destruir la materia orgánica. ● La oxidación térmica tiene el problema de tratar con emisión de dióxido de azufre. Oxidación térmica ● El oro se encuentra en muchos depósitos encapsulados en pirita, FeS 2 , o cristales de FeAsS de arsenopirita. ● La pirita y la arsenopirita son diferentes de otras minerales de sulfuro ya que contienen el disulfuro ion, S 2 2– . 6 Página 7 Pirita ● En pirita, los átomos de hierro están en un rostro centrado arreglo cúbico con pares de átomos de azufre ubicado en el cubo diagonales. Arsenopirita, ● En la arsenopirita, los átomos de hierro también están en una cara arreglo cúbico centrado como en pirita pero la mitad de las posiciones diagonales están ocupadas por pares de los átomos de azufre y la otra mitad por pares de átomos de arsénico. 7 Página 8 ● Marcasita es otra forma cristalina de pirita en que los átomos de hierro ocupan un cuerpo centrado celosía cúbica con pares de átomos de azufre en el diagonales. ● La presencia de iones disulfuro se manifiesta en calentar los minerales en ausencia de aire: la pirita pierde un átomo de azufre, mientras que la arsenopirita pierde un átomo de arsénico: FeS 2 → FeS + S FeAsS → FeS + Como 8 Página 9 ● Oxidación térmica de pirita y arsenopirita. que contiene oro generalmente se lleva a cabo en un lecho fluidizado reactor. Esto generalmente crea problemas ambientales o Problemas económicos para convertir SO 2 en ácido sulfúrico: FeS 2 + 7 / 2 O 2 → Fe 2 O 3 + 2SO 2 ● Si la oxidación de la arsenopirita se lleva a cabo en un suministro de aire el óxido arsenioso, As 2 O 3 , está formada que sublima ya a 218 ° C y se puede separar de la corriente de gas en las unidades de filtración: Como 2 S 3 + 9 / 2 O 2 → Como 2 O 3 + 3SO 2 ● Sin embargo, en presencia de exceso de aire, el arsénico óxido, como 2 O 5 , se forma, que es no volátil y se funde a 315 ° C: → Como Como 2 S 3 + 11 / 2 O 2 2 O 5 + 3SO 2 ● Este óxido se combina con cualquier óxido férrico en el mineral para formar arseniato férrico, FeAsO 4: → 2FeAsO Fe 2O 3 + Como 2O 5 4 9 Página 10 ● La oxidación de sulfuros es un proceso exotérmico. En algunos casos, sin embargo, el calor generado no es suficiente para sostener la reacción y el calor extra ha para ser abastecido quemando un combustible. Horno de lecho fluidizado ● Un horno de lecho fluidizado consta de una gran vertical cilíndrico de acero revestido de ladrillo recipiente en el que el aire o se sopla aire enriquecido con oxígeno debajo de un acero perforado rejilla en la base. ● Los sólidos en polvo son admitido a un lado por un transportador de tornillo, y el producto de reacción desbordamiento continuo de otra apertura. 10 Página 11 Caracteristicas ● ● ● ● ● ● Hay una velocidad mínima del gas que produce la fluidización; abajo este valor no se produce fluidización. A medida que aumenta la velocidad del gas La caída de presión aumenta gradualmente hasta que se alcanza un valor constante cuando comienza la fluidización. Ésta es la velocidad mínima para lograr la fluidización. Si la velocidad del gas aumenta enormemente, los sólidos serán expulsados horno. Un lecho fluidizado se comporta de manera similar a un líquido en ebullición. Debido al intenso contacto gas-sólido, la oxidación es extremadamente rápida. Esto permite un control estricto de la temperatura de reacción evitando así cualquier sobrecalentamiento local o fusión de los sólidos. Los gases que salen del lecho en la parte superior suelen llevar una cantidad apreciable de polvo. Éste se separa en ciclones y se recoge como producto. Pérdidas de polvo puede minimizarse granulando el material de alimentación. En algunos casos, todos los Se permite que el producto sólido arrastre los gases al ciclón donde se apartado. La reacción debe iniciarse primero con una llama auxiliar, que luego se extinguido cuando la reacción procede. La temperatura generalmente se controla insertando un serpentín de enfriamiento en el horno, inyectando agua directamente o reciclando una parte del producto enfriado . Oxidación acuosa: biolixiviación ● Ciertos microorganismos conocidos como Thiobacillus tiooxidans y Thiobacillus ferrooxidans aislados del agua de la mina y otros aislados de las aguas termales que contienen azufre son capaces de acelerando la tasa de oxidación del sulfuro minerales. 11 Pagina 12 ● Estas bacterias, conocidas como bacterias autótrofas, pueden también acelera la oxidación del azufre elemental e iones ferrosos. Son diminutos, unicelulares organismos microscópicos de 0,5 a 2 mm de tamaño que reproducir por fisión binaria. ● Dado que utilizan oxígeno para crecer, son clasificadas como bacterias aeróbicas. 12 Página 13 ● En de lixiviación industrial donde el Eloperación flujo continuo de solución de lixiviación proporciona nutriente y un medio ambiente equilibrado, el los microorganismos se multiplican siguiendo el ley logarítmica: ● n = n 0 e kt donde n 0 es su número inicial, n su número en el tiempo t , y k es una constante. Una solución de lixiviación en La operación de lixiviación en pilas puede contener tantos como 10 millones de microorganismos por mL. Bacterias autótrofas ● Deben tener oxígeno para realizar su función, es decir, la oxidación de sustancias minerales con liberación de energía que es necesaria para su crecimiento. CO 2 como la principal fuente de carbono requerido para la síntesis de compuestos orgánicos componiendo la celda. ● Utilizan 13 Página 14 • • • Absorben ciertos nutrientes de la solución, por ejemplo, 3- iones que son necesarios para su metabolismo. correos 4 función. Tienen resistencia a altas concentraciones de iones metálicos en solución que suelen ser tóxicos para la mayoría de las otras formas de vida. • Se adaptan vivir y crecer en ambientes fuertemente ácidos. ambientes (pHa 1.5-3). Son destruidos por la luz, particularmente luz ultravioleta. ● Su máxima actividad para Thiobacillus ferrooxidans ocurre a 35 ° C, mientras que para los aislados de azufre teniendo fuentes termales (las bacterias termofílicas), la la temperatura puede alcanzar los 85 ° C. ● Por debajo de estas temperaturas, están inactivas mientras que están arriba, son destruidos. ● Catalizan el proceso de oxidación: EM (s) → M S 2– 2+ (aq) + S 2– (aq) + 2O 2 → SO 4 2– FeS 2 + 7 / 2 O 2 + H 2 O → Fe 2+ + 2SO 2– 4 + 2H + 14 Página 15 ● La adherencia de los microorganismos sobre el La superficie de sulfuro hace posible la oxidación rápida. de iones S 2– liberados por el mineral. 15 Página 16 ● La lixiviación se realiza generalmente en tanques agitados. cantidades excesivas de ácido sulfúrico y ferroso sulfato que debe neutralizarse antes de su eliminación. Oxidación acuosa: presión lixiviación ● Lixiviación de pirita bajo presión para liberar el oro se lleva a cabo a gran escala en muchos plantas. ● Una planta de lixiviación a presión consta de alimentación de mineral. tanque, precalentador, bomba de pistón de alta presión, autoclave y tanque flash. ● La reacción es rápida - pocas horas en lugar de pocos días como en la biolixiviación. dieciséis Página 17 La presión de Barrick planta de lixiviación de mineral de oro refractario en Elko, Nevada Planta de lixiviación a presión de Barrick 17 Página 18 Puesta en marcha Ubicación de la planta 1985 1986 1988 Propietario McLaughlin Homestake Estados Unidos Estados Unidos San Bento Genmin Brasil África del Sur Mercur, Utah americano Estados Unidos Barrick Alimentar mineral concentrado Medio Capacidad t/d Número de autoclaves ácido 2700 3 ácido 240 2 mineral alcalino 680 1 mineral ácido 2730 3 mineral ácido 1360 1 mineral ácido 5450 3 concentrado ácido 1350 3 concentrado ácido 70 1 concentrado --- 90 1 ácido 11580 6 ácido 2700 6 --- --- 3 Canadá 1989 1990 Getchell Primera señorita Estados Unidos Oro Golpe de oro americano Nevada, Estados Unidos Barrick Canadá 1991 Golpe de oro americano Nevada, Estados Unidos Barrick Canadá 1991 Porgera, Papúa Placer Nueva Guinea Hazme Canadá 1991 Campbell Placer Canadá Hazme Canadá 1992 1993 Estafa Nerco Lihir Minerales Golpe de oro americano Estados Unidos Barrick mineral Canadá 1994 Porgera, Papúa Placer Nueva Guinea Hazme concentrado Canadá 1997 Lihir, Papúa Nueva Guinea Río Tinto --- 18 Página 1 Texto original Sugiere una traducción mejor METALURGIA EXTRACTIVA DE ORO 4 . Cianuración Fathi Habashi Universidad Laval, Ciudad de Quebec, Canadá Fathi.Habashi@arul.ulaval.ca ∎ La palabra cianuro se deriva del griego "Cianos" que significa azul, porque se obtuvo ácido cianhídrico (ácido azul) por primera vez del azul de Prusia pigmento cuando se calienta con ácido sulfúrico. ∎ La acción de disolución de la solución de cianuro en oro metálico ya se conocía 1783 por el químico sueco Carl Wilhelm Scheele (1742-1786). 1 Página 2 ∎ Franz Elsner (1802-1874) en Alemania en 1846 estudió esta reacción y señaló que el oxígeno atmosférico jugó un papel importante papel durante la disolución. John Stewart MacArthur (1856-1920) ∎ La aplicación de este conocimiento para extraer oro de sus minerales fue patentado en 1887 en Inglaterra de MacArthur. ∎ Químico alemán Guido Bodländer (1855-1904) en 1896 descubrió que el peróxido de hidrógeno es formado durante el reacción. 2 Página 3 ∎ Su impacto en la hidrometalurgia había sido tremendo - Reactores extremadamente grandes conocidos como Dorr agitadores en los que el mineral finamente molido agitado con el agente de lixiviación de cianuro y equipado con inyección de aire comprimido en el pulpa han sido diseñados y fabricados por el ingeniero metalúrgico John Dorr. - Grandes plantas de filtración diseñadas para obtener claras soluciones de lixiviación para la recuperación de metales fueron construido de manera similar. ∎ El antiguo proceso de cementación que se aplicó para precipitar cobre de La solución de chatarra se aplicó al oro. soluciones, el hierro es reemplazado por zinc. ∎A pesar de todos estos avances en ingeniería y la amplia aplicación de el proceso, la teoría aún permanecía estar atrasado. 3 Página 4 ∎ La disolución de oro y plata en cianuro soluciones fue uno de los acertijos que enfrentó metalúrgicos durante muchos años por dos razones: - Oro, el metal más noble que se disuelve solo en agua regia, se disuelve fácilmente en un muy diluido solución de cianuro de sodio. - Aunque el oro no se empaña en el aire, el aire se esencial para su disolución. [ La cianuración es similar a la corrosión. ∎ El rompecabezas se resolvió cuando se reconoció en 1947 que la disolución del oro es similar a un fenómeno de corrosión. ∎ Es un proceso de oxidación-reducción en el que El ion cianuro forma un complejo fuerte con Au + ion y la reducción de oxígeno en la superficie de metal puede tener lugar parcialmente a la etapa de peróxido de hidrógeno o completamente a ion hidroxilo 4 Página 5 Demostración de la naturaleza electroquímica de disolución de una partícula de oro en una solución de cianuro, 1947 ∎ Oxidación: Au → Au + + e Formación del complejo: Au + + 2CN - → [Au (CN) 2 ] Reducción: O 2 + 2H 2 O + 2e - → H 2 O 2 + 2OH - - O 2 + 2H 2 O + 4e - → 4OH ∎ Reacciones generales: 2Au + 4CN - + O 2 + 2H 2 O → 2 [Au (CN) 2 ] - + H 2 O 2 + 2OH 4Au + 8CN - + O 2 + 2H 2 O → 4 [Au (CN) 2 ] - + 4OH - 5 Página 6 ∎ La naturaleza electroquímica de este proceso ha ha sido demostrado incrustando un pequeño oro esfera en un gel KCN al que se le introdujo aire desde una dirección. ∎ Se encontró que el oro se corroía en el superficie alejada del flujo de aire, es decir, una La celda de concentración de oxígeno se formó alrededor la esfera: la superficie menos expuesta al oxígeno actuó como ánodo mientras que la superficie en directo el contacto con el oxígeno actuó como cátodo. Estequiometría de la cianuración: A) Consumo de cianuro Hora [horas] mg 0,5 1.0 Observado consumo de cianuro Cantidad de oro disuelto equivalente (x 10 –3 ) mg 0,96 2.01 4.86 10,2 0,62 1,26 3,0 7,49 38,0 7.0 15,91 80,9 10.0 18,77 95,1 12.46 Proporción molar [KCN / Au] lunares (x 10 –3 ) 9.52 19,4 1,96 1,90 4,94 76,0 2,00 10,50 162,0 2.01 192.0 2.01 Promedio 2.0 6 Página 7 Estequiometría de la cianuración: B) Consumo de oxígeno Hora minutos Ag disuelto equivalente (x 10 O 2 consumido –5 ) lunares (x 10 –5 ) [Ag] / [O 10 2,96 1,45 2,05 20 30 7.76 9.36 3,07 4.17 2,50 2,25 40 12.42 5.40 2.30 120 36.06 16.00 2 ] 2,25 Promedio 2.2 Estequiometría de la cianuración: C) Formación de peróxido de hidrógeno Metal disuelto Oro Plata H 2 O 2 formado Metal equiv./moles H2O 2 mg equivalente (x 10 –5 ) mg lunares (x 10 –5 ) 57,3 29,0 5.11 15.0 1,93 47,6 24,1 4.02 11,8 2,04 2,96 1,43 2,06 7.76 9.36 12.42 3,09 4,00 5.51 2,50 2,24 2,26 36.06 14,76 2,44 Promedio 2.3 7 Página 8 • Por cada 1 equivalente de metal disuelto, 2 se consumen moles de cianuro. • Por casi cada 2 equivalentes de metal disuelto, Se consume 1 mol de oxígeno. • Por casi cada 2 equivalentes de metal disuelto, 1 mol de H 2O 2 es producido. ● Según esta estequiometría, 1 gramo de mol de oxígeno y 4 gramos Los moles de NaCN deben estar presentes en solución. ●A temperatura ambiente y presión atmosférica, 8.2 mg de O2 son disuelto en 1 litro de agua. Esto corresponde a 0,27 x 10 –3 mol / L. ● En consecuencia, la disolución del oro debe ocurrir a una concentración de NaCN igual a 4 x 0,27 x 10 –3 x 49 = 0,05 g / L o 0,005%. ● Por lo tanto, una solución de cianuro de sodio muy diluida sería suficiente para disolviendo el oro. ● El hecho de que el oxígeno fuera necesario para la disolución no era fácil reconocido porque, como se ve en los cálculos anteriores, el oxígeno en solución como resultado de la solubilidad en aire es suficiente para provocar la reacción. 8 Página 9 Efecto de la concentración de cianuro ● La tasa de oro la disolución aumenta linealmente con el aumento concentración de cianuro hasta que un máximo es alcanzado, más allá del cual un mayor aumento en el cianuro no tuvo ningún efecto. era contrario a experiencia común desde la tasa de disolución de un metal, por ejemplo, hierro en un ácido aumentado con aumento de ácido concentración. ● Esto ● La explicación de este fenómeno será tratado más tarde. 9 Página 10 Efecto de la concentración de iones de hidrógeno ● Es esencial que la solución de cianuro se mantenga alcalina. durante la lixiviación para prevenir la formación de HCN que es un gas venenoso. Se puede formar cianuro de hidrógeno como resultado de absorción de CO 2 atmosférico : CO 2 + H 2 O → H 2 CO 3 H 2 CO 3 + CN - → HCN + HCO 3 - ● Sin embargo, la alta alcalinidad disminuye la tasa de disolución. ● El pH natural de una solución de KCN al 0,1% es 10,5 debido a hidrólisis: CN - + H 2 O → HCN + OH - 10 Página 11 ● La alcalinidad de las soluciones de cianuro debe, por lo tanto, ser controlado cuidadosamente para lograr altas tasas de disolución. En la práctica, el pH suele oscilar entre 11 y 12. 11 Pagina 12 mantenidas alcalinas por Ca (OH) 2 , cuando en comparación con otros con el mismo pH mantenido alcalino con KOH, muestran un notable efecto retardador en el caso de la cal. ● Soluciones 12 Página 13 ● Se supone que el efecto retardador se debe a la formación de una capa de peróxido de calcio en la superficie del metal que evita la reacción con el cianuro. Calcio Se consideró que el peróxido estaba formado por la reacción de cal con H 2 O 2 acumulado en solución, según: ● Ca (OH) 2 + 2H 2 O 2 → CaO 2 + 2H 2 O ● La cal es uno de los reactivos más utilizados en la industria para ajustar el pH de la pulpa. Su uso debe, por tanto, ser cuidadosamente considerado. Efecto de la temperatura ● Aumentando la temperatura aumenta la tasa de disolución. ● Por otro lado, el contenido de oxígeno del la solución disminuye con aumento de temperatura. ● Por lo tanto, debería haber una temperatura óptima para la tasa máxima. ● Se encontró que estaba en alrededor de 85 ° C 13 Página 14 Efecto de la agitación ● La tasa de disolución aumenta con mayor agitación, Efecto de los iones extraños ● ● ● ● ● ● ● La mayor parte del oro se presenta como metal nativo, casi todo aleado con varios cantidades de plata. Ciertos minerales se asocian característicamente con el oro, y los más importantes son pirita, galena, mezcla de zinc, arsenopirita, estibita, pirrotita y calcopirita. También pueden estar presentes varios minerales de selenio y magnetita. En Witwatersrand, Sudáfrica, la uraninita y, en menor medida, la thucholita está asociada con el mineral de oro; se recupera uranio como subproducto de la molienda de oro. La materia carbonosa está asociada con algunos minerales de oro. El mas Los minerales comunes de ganga son cuarzo, feldespato, micas, granate y calcita. Aunque los minerales de ganga son insolubles en solución de cianuro, algunos minerales metálicos son solubles hasta cierto punto. La materia carbonosa en el mineral de oro es una fuente de problemas, porque adsorbe el complejo de cianuro de oro. 14 Página 15 Con la excepción de algunos iones como Na + , K + , Cl - , 2- que no tienen ningún efecto sobre la tasa de NO 3- y SO 4 disolución de oro y plata en solución de cianuro, iones puede tener un efecto acelerador o retardador. ● Los iones de plomo (II) pueden tener una aceleración o una efecto retardante, dependiendo de su concentración en solución. ● El estudio del efecto de estos iones extraños en ● la cianuración es complicada la disolución El proceso se compone de dosporque reacciones simultáneas: reacción de oxidación que implica la formación de auro- o el ion argento-cianuro y la reducción de oxígeno como mencionado anteriormente. ● ¿Cuál de estas reacciones se ve afectada por el exterior? ión suele ser difícil de decir, y muchos declaraciones contradictorias se encuentran en el literatura. ● Los datos disponibles se obtuvieron principalmente al estudiar el efecto de iones extraños en la prueba de la hoja de oro. 15 Página 16 ● Una forma de abordar este problema es estudiar el efecto del ion extraño en el catódico y el anódico reacciones por separado. Esto se puede lograr estudiar el cambio en la densidad de corriente potencial características del electrodo de oro (o plata) en dos experimentos separados: ● Electrodo de oro + [Au (CN) 2 ] - + CN - + ion extraño, el oxígeno está excluido del sistema. • Electrodo de oro + O 2 + H 2 O + ion extraño, en el ausencia de ion cianuro. En el primer experimento, el efecto del ión extraño en el se puede estudiar la reducción de oxígeno en la superficie del oro, y en el segundo experimento, el efecto del mismo ion sobre la reacción anódica de la disolución del oro en cianuro. ● Los resultados de tales pruebas deben interpretarse con cuidado, sin embargo, como la aplicación de fem externa para causar la disolución no corresponde a la cianuración real práctica. ● Así, por ejemplo, en estas condiciones el oxígeno se reducido a OH - y no a H 2 O 2 . ● Otro enfoque implica el uso de radiactivos indicadores de los iones en estudio ● dieciséis Página 17 Efecto acelerador ● Se ●A ha informado que pequeñas cantidades de plomo, bismuto, talio y las sales de mercurio aceleran la disolución.Esto fue confirmado más tarde por muchos investigadores. partir de los cálculos de los potenciales de los electrodos en soluciones de cianuro, se concluyó que el metal dorado puede desplazar los iones de sólo estos cuatro metales. ● Por lo tanto, se sugirió que la rápida disolución del oro en el La presencia de estos iones puede deberse a una alteración en la superficie. carácter del oro mediante la aleación con los metales desplazados. ● Los primeros investigadores detectaron la presencia de plomo en la superficie del oro. cuando la solución de cianuro contenía iones Pb 2+ , pero no identificó su naturaleza. ● Se confirmó recientemente. por microscopía electrónica estudios que llevan aleaciones con oro en la superficie. ● La aleación luego se disuelve rápidamente, por lo tanto, el plomo actúa como un catalizador. 17 Página 18 ● La presencia de cationes metálicos como Fe 2+ , Cu 2+ , Zn 2+ , Ni 2+ , Mn 2+ , Ca 2+ y Ba 2+ (los dos últimos solo en alta alcalinidad) tiene un efecto retardante. ● El plomo (II) juega un papel único en la cianuración y ha habido mucha confusión con respecto a su efecto sobre la tasa de disolución de oro. ● Además de la acción de aceleración ya descrita, algunos informes describir un efecto retardador. ● De esos estudios se puede concluir que cuando Pb2+ está presente en cantidades muy pequeñas en comparación con la CN - ion, una aceleración se observa un efecto, mientras que cuando la relación [Pb2+ ] / [CN - ] excede un cierto valor hay un efecto retardador. ● También se sabe que el ion sulfuro y ciertos agentes de flotación como el ion xantato, que a veces se utiliza para concentrar la Los sulfuros con los que se asocia el oro tienen efecto retardante sobre la tasa. 18 Página 19 El efecto retardador puede deberse a uno o más de las siguientes razones: ● Consumo de oxígeno de la solución. ● Consumo de cianuro libre de la solución. ● Formación de película en la superficie del metal. Consumo de oxígeno de la solución • Dado que el oxígeno es necesario para la disolución del oro, cualquier reacción secundaria en la que la solución de cianuro sea privado de su contenido de oxígeno dará lugar a una disminución de la tasa. • Pirrotita que acompaña al oro en algunos minerales se descompone en medio alcalino formando ferrosos ion hidróxido y sulfuro: FeS + 2OH - → Fe (OH) 2 + S 2– 19 Página 20 ● En presencia de oxígeno, el hidróxido ferroso se oxidado a hidróxido férrico: 2Fe (OH) 2 + 1 / 2 O 2 + H 2 O → 2Fe (OH) 3 mientras que el ion sulfuro se oxida parcialmente a tiosulfato y polisulfuro: 2S 2– + 2O 2 + H 2 O → S 2 O 3 2– + 2OH S 2– + H 2 O → HS - + OH 2HS - + 1 / 2 O 2 → S 2 2– + H 2 O contribuyendo así al agotamiento del oxígeno de solución. Consumo de cianuro libre de la solución • Formación de cianuros complejos: algo de cobre, zinc y hierro los minerales que pueden estar asociados con el mineral de oro se disuelven en cianuro solución y, por lo tanto, agotar la solución de su contenido de cianuro, p.ej: ZnS + 4CN - → [Zn (CN) 4 ] 2– + S 2– ● Formación de tiocianato: ion sulfuro liberado, cuando el mineral contiene minerales de sulfuro, reacciona con cianuro y oxígeno para formar ion tiocianato, que no tiene acción sobre el oro: S 2- + CN - + 1 / 2 O 2 + H 2 O → CNS - + 2OH ● Adsorción en material de ganga: minerales y concentrados auríferos puede contener cuarzo, aluminosilicatos u otros silicatos que, si finamente dividido en un medio alcalino acuoso, forma sílice coloidal y alúmina; si los sulfuros de hierro están presentes en el mineral, férrico también se forma hidróxido. Estos materiales de ganga tienen un fuerte capacidad de adsorción de cianuro de potasio. 20 Página 21 Formación de película en la superficie del metal ● ● ● Sulfuros: El efecto retardador del ion sulfuro en la solución de cianuro es bueno conocido. Tan solo 0,5 ppm del ión sulfuro retarda la disolución. Esto no puede ser explicado por el agotamiento de la solución de su contenido de cianuro u oxígeno, como la solución de lixiviación suele contener exceso de oxígeno y exceso de cianuro. Es se cree que se forma una película insoluble de sulfuro auro sobre el oro, que protege que se disuelva. El efecto del ion sulfuro sobre el potencial del electrodo de oro en una solución de KCN en el ausencia de oxígeno es insignificante, mientras que su efecto sobre el potencial del electrodo de oro en la ausencia de KCN pero en presencia de oxígeno es grande. Parece que el rastro El sulfuro envenena la superficie del oro hacia la reducción catódica de oxígeno, pero no no afecta la reacción anódica. Peróxidos: El ion calcio no tiene ningún efecto sobre la disolución del oro. Sin embargo, a pH> 11,5, el la tasa de disolución se reduce considerablemente. Al mismo pH, las soluciones se mantienen alcalinas por Ca (OH) 2 muestra una notable disminución en la velocidad de disolución del oro y la plata en comparación con otros que se mantienen alcalinos con KOH. Se sugirió que el la disminución puede deberse a la formación de peróxido de calcio en la superficie del metal, que previene la reacción con el cianuro. Se pensaba que el peróxido de calcio era formado por la reacción de la cal con H 2 O 2 acumulándose en solución según: Ca (OH) 2 + H ● ● ● 2 O 2 → CaO 2 + 2H 2 O Por análisis químico fue posible identificar el precipitado formado como peróxido de calcio. Esto se confirmó posteriormente mediante difracción de rayos X análisis; Ba (OH) 2 se comporta de manera similar. La cal es uno de los reactivos comúnmente utilizado en las plantas de cianuro para ajustar el pH de la pulpa y para ayudar asentamiento. Por lo tanto, su uso debe considerarse cuidadosamente. Óxidos: El ozono cuando se agrega a la solución de cianuro disminuyó la tasa de disolución del oro. Aparentemente, una capa de óxido de oro, que provocó una El cambio del oro a rojo ladrillo produjo el efecto retardador. Sin embargo, El cianuro de potasio también se oxida por el ozono de acuerdo con: 3KCN + O 3 → 3KCNO La velocidad de disolución disminuye con la adición de tan solo 0,4 ppm de xantato de etilo de potasio. Cuando se utiliza la flotación para concentrar sulfuros con los que se asocia el oro, antes de la cianuración, las dificultades son frecuentemente enfrentado. Se informó que la superficie dorada se volvió rojiza. Un oro Probablemente se formó una película de xantato. Esto fue confirmado usando xantato de potasio marcado con S 35 . 21 Página 22 Prueba de hoja de oro ● La acumulación de impurezas en solución retarda disolución. La eficacia del cianuro La solución se prueba con frecuencia midiendo el tiempo necesario para que una hoja de oro se disuelva bajo condiciones prescritas de agitación. ● Cuanto más rápido se disuelva la hoja de oro, más eficaz es la solución de cianuro. Una forma de minimizar tales dificultades es agregando una ventaja sal como óxido, nitrato o acetato de plomo. ● Esto precipita el ion sulfuro tan pronto como se formado en forma de sulfuro de plomo insoluble. los adición de pequeñas cantidades de potasio El permanganato también elimina esta dificultad al oxidando el ion sulfuro a sulfato. ● Otra forma es agitar la pulpa de mineral en un medio alcalino con Ca (OH) 2 descomponer minerales de sulfuro, y forman precipitados inofensivos: 22 Página 23 FeS + 2OH - → Fe (OH) 2 + S 2– 2Fe (OH) 2 + 1 /2O 2 + H 2 O → 2Fe (OH) S 2– + 2O 2 → ASÍ4 2– 2– + Ca 2+ → CaSO ENTONCES 4 4 ● La pulpa libre de sulfuros se somete luego a cianuración. Avances recientes 3 23 Página 24 Proceso de tiourea ● La acción solubilizante del oro y la plata en tiourea puede estar representado por el par oxidación-reducción como sigue: Au → Au + + e Au + + 2 (NH 2 ) 2 CS → [(H 2 N) 2 CS · Au · SC (NH 2 ) 2 ] + Fe 3+ + e - → Fe 2+ ● Esto ocurre en medio ácido, es más rápido que cianuración y menos tóxico. ● Sin embargo, la tiourea sufre una descomposición apreciable. durante la lixiviación Lixiviación en pilas ● El aumento del precio del oro en la década de 1970 hizo posible la lixiviación de relaves viejos que contienen como poco como 1 ppm de oro gracias al nuevo desarrollo tecnología de lixiviación en pilas que fue desarrollada para la lixiviación de minerales de cobre y uranio de baja ley. ● Para mejorar la percolación de la solución de lixiviación en el lecho, los relaves finos a veces se aglomerado por suspensión con agua y una pequeña cantidad de cemento que se dejó fraguar. ● Los montones se construyeron a partir de la dura aglomerados y lixiviados con el cianuro alcalino solución. 24 Página 25 Tratamiento de minerales refractarios ● Un problema en la metalurgia del oro fue el tratamiento del oro encerrado en cristales de pirita o arsenopirita y, por lo tanto, no responde a cianuración. ● El tostado seguido de la lixiviación es un proceso costoso y contaminante. proposición. ● Un enfoque hidrometalúrgico demostró ser una solución exitosa. para este tipo de minerales. ● Barrick Goldstrike ahora trata una suspensión de agua y mineral de pirita en autoclaves a alta temperatura y presión de oxígeno. Horizontal se utilizan autoclaves, cada uno de 30 m de largo y 5 m de diámetro, operando a 160–180 ° C y 2000 kPa, con un tiempo de retención de 20 minutos (Figuras y). Los autoclaves están hechos de acero al carbono 8 cm de espesor, revestido con una membrana de plomo de 6 mm y dos capas de Ladrillo resistente al ácido 22,5 cm de espesor total. ● Después de este tratamiento, el mineral es apto para la cianuración. 25 Página 26 Operación de lixiviación a presión para el tratamiento de refractarios Minerales de oro antes de la cianuración en Elko, Nevada Dentro de Barrick Planta Goldstrike 26 Página 27 Número Puesta en marchaUbicación de la planta Propietario Alimentar Capacidad media, t / d de autoclaves 1985 McLaughlin, Estados Unidos 1986 San Bento, Brasil 1988 Mercurio, Utah, Estados Unidos Homestake, mineral ácido 2700 3 240 2 Estados Unidos Genmin, concentrar ácido Sudáfrica Barrick americano, mineral alcalino 680 1 Canadá 1989 Getchell, Estados Unidos Primera señorita oro mineral ácido 2730 3 Golpe de oro de 1990, Barrick americano, mineral ácido 1360 1 mineral ácido 5450 3 concentrar ácido 1350 3 concentrar ácido 70 1 90 1 Nevada, Estados Unidos Golpe de oro de 1991, Nevada, Estados Unidos 1991 Pargera, Papua– Nueva Guinea 1991 Campbell, Canadá Canadá Barrick americano, Canadá Cúpula de placer, Canadá Cúpula de placer, Canadá 1992 Con, Lihir Minerales Nerco concentrarse - 1993 Goldstrike, Estados Unidos Barrick americano, mineral ácido 11580 6 2700 6 Canadá 1994 Pargera, Cúpula de placer, Papúa Nueva Guinea Canadá Debajo Lihir, Papua – Nueva - estudiar Guinea concentrar ácido - - - Minerales de oro que contienen carbonáceos material ● Los minerales de oro que contienen material carbonoso también se conocen como minerales refractarios y son difíciles de tratar, no solo porque parte de el oro está ligado a la materia orgánica pero también porque El oro disuelto se adsorbe en el carbono presente en el mineral y por lo tanto informa en las colas. ● Este problema se resolvió mediante oxidación acuosa con cloro. Parte del oro puede ser solubilizado por el agua con cloro, pero el La función principal de la cloración controlada es oxidar orgánicos materia antes de la cianuración. ● Una ● Se planta en Carlin, Nevada, utiliza esta tecnología. encontró otra solución a este problema mediante el uso de carbono en proceso de lixiviación 27 Página 28 Cianuración bajo presión ● Se ha utilizado cianuración a alta presión de oxígeno. comercialmente en la mina Consolidated Murchison cerca de Gravellote En Sudáfrica. ● El proceso ha sido desarrollado por Lurgi en Alemania utilizando tubos autoclaves de 1,5 km de longitud y 5 cm de diámetro interior. ● La lixiviación se realiza a temperatura ambiente pero a unos 5 MPa. presión de oxígeno. ● Como resultado, el tiempo de residencia es de solo 15 minutos con una recuperación del 85%.Eso Cabe señalar que a alta presión de oxígeno, un alto contenido de cianuro Se debe utilizar la concentración para lograr altas velocidades de reacción. ● En la práctica, la solución de lixiviación es de 0,2% a 0,5% de NaCN.A pesar de que Las soluciones de cianuro son susceptibles a la oxidación, la corta residencia el tiempo hace que este inconveniente sea insignificante. MECANISMO DE CIANIDACIÓN ● La reacción de cianuración es un proceso heterogéneo. que involucra solución de cianuro] un sólido y un[elgas mineral], [aire u oxígeno]. un líquido [el acuoso ● Un proceso homogéneo tiene lugar en una fase. solamente; puede estar en fase gaseosa, por ejemplo, el reacción de hidrógeno y cloro para formar HCl, o una fase líquida, por ejemplo, la neutralización de un ácido por una base. ● Se producen reacciones heterogéneas entre más de una fase; la superficie que separa las fases se llama interfaz en la que las especies que reaccionan tienen ser transferido. 28 Página 29 La interfaz ● La interfaz es el límite entre dos etapas. ● Por ejemplo, en una reacción sólido-gas el interfaz es la superficie exterior del sólido en contacto con el gas. ● Para dos líquidos inmiscibles, la interfaz es la superficie de contacto entre los dos líquidos. ● Para una reacción sólido-líquido, la interfaz es la superficie del sólido. ● Defectos de celosía, no estequiometría y las impurezas en la interfaz influyen en las tasas de reacciones químicas. ● Cuando se forma una capa de producto en la reaccionando sólido la cinética de estas reacciones evidentemente se regirá por el carácter de este recubrimiento ya sea poroso o no poroso. 29 Página 30 ● Solo dos fases participan en cada proceso heterogéneo, aunque puede haber más presente en la mezcla de reacción. ● La razón es que la velocidad general de reacción es determinada por la tasa de un solo paso - la tasapaso determinante, que es más lento que todos los demás. ● Por ejemplo, la disolución de oro (sólido) en solución de cianuro de sodio (líquido) en presencia de oxígeno (gas), el proceso se reduce a un sólido reacción líquida ya que el oxígeno se puede transferir desde la fase gaseosa a la fase líquida a un ritmo más rápido que las otras reacciones que tienen lugar. La capa límite ● Un sólido en contacto con un líquido está cubierto por un estancamiento película de líquido de aproximadamente 0,03 mm de espesor llamada Capa límite de Nernst . ● La existencia de esta capa se manifiesta cuando un líquido se fluyendo en una tubería en un flujo aerodinámico, la velocidad del el líquido será máximo en el centro y gradualmente disminuye a cero en las paredes interiores. ● Este concepto se aplicó por primera vez para explicar la disolución. de sólidos y luego se extendió a otros heterogéneos reacciones tales como reacciones sólido-gas y líquido-líquido. 30 Página 31 ● Cuando se agita un C sólido en agua y el La solución se analiza a intervalos, se encontrará que la tasa de aumento del soluto la concentración sigue la ecuación re[]C ----------= k ([] s - C[] ) td donde [C] es la concentración del soluto en el tiempot , [C] s es su solubilidad en agua a la temperatura experimental, es decir, su concentración en saturación, y k es la constante de velocidad. 31 Página 32 []C ∫ t re[]C ------------------------= k td [] s [] ∫ - 0 C []C ∫ t reen ( []Cs ∫ - []C ) = k td 0 []Cs 2.303 Iniciar sesión = kt ------------------------[]Cs [] - C gráfica de log [C] s /([C] s - [C]) contra t da un línea recta. ● La ● Por lo tanto, se sugirió que una capa saturada se formó rápidamente en la interfaz y que el La velocidad observada es la tasa a la que el solvato las moléculas se difunden a través de esta capa hacia la masa de la solución. 32 Página 33 Difusión ● La difusión es la tendencia de cualquier sustancia a repartirse uniformemente por todo el espacio disponible lo. ● Es el resultado del movimiento molecular; ninguna otra la fuerza exterior influye en la acción de mezcla. ● Se exhibe en gases, líquidos y sólidos, pero es más rápido en gases y más lento en sólidos. Difusión en gases, líquidos y sólidos en gobernado por la ley de Fick. Ley de Fick C dn dC -= DA td Xd 1 dx UN 2 > 1 33 Página 34 Donde dn es la cantidad de sustancia disuelta que se difunde en el tiempo dt a través del área de la sección transversal A , desde la dirección de alta concentración a la de baja concentración, y es proporcional a la concentración gradiente en la dirección de difusión - dC / dX y la cruz sección A. ● D es el coeficiente de difusión de la sustancia y define la cantidad (gramos o moles) que se difunde en unidad tiempo a través de una sección transversal de 1 cm 2 , cuando el el gradiente de concentración es la unidad. ● La concentración debe expresarse en las mismas unidades. El coeficiente de difusión generalmente se expresa en cm 2 · seg 1. ● Efecto de la temperatura sobre el difusión ● El efecto de la temperatura en la difusión en acuosa solución sigue el Stokes– Ecuación de Einstein. ● Donde R es el gas constante, N es de Avogadro número, η la viscosidad de el medio, y r es el radio de la difusión molécula (supuestamente en la forma de una esfera). re = ----------------6πRT rηN 34 Página 35 Aplicando la ley de difusión de Fick a proceso de cianuración ● Donde n = el número de especies que se difunden en unidad tiempo, D = la difusión coeficiente, A = superficie dn = área del sólido, y δ = t d el espesor de la capa saturada adherida a la superficie del sólido, es decir, la capa límite. D A( ) --------C[] s - C[] δ norte C[] --- = V donde V es el volumen de la solución, la ecuación anterior se convierte en: ● Desde re UN reC[] ( [] ----------= ----δ --td V s - C[] ) 35 Página 36 ● Por lo tanto, la constante de velocidad k puede ser identificado por D A / D V . Esta La ecuación explicó las siguientes observaciones: - La velocidad de disolución de un sólido en agua aumentó con aumento de la agitación debido a que el grosor del límite capa disminuida. - La velocidad de disolución no se vio influenciada por un aumento temperatura; una energía de activación <5 kcal / mol fue generalmente observado. Esto está de acuerdo con un examen físico. proceso como la difusión. Tipos de reacciones heterogéneas ● Primero se pensó que todos los procesos de disolución fueron controlados por difusión. ● Pero, cuando se estudiaron muchos procesos y se encontró que en algunos casos las tasas fueron independiente de la agitación y la energía de activación fue superior a 5 kcal / mol, se concluyó que, sólo los procesos físicos están controlados por difusión, pero Las reacciones químicas y electroquímicas pueden ser de difusión controlada, químicamente controlada o reacciones intermedias controladas. 36 Página 37 Procesos físicos ● La disolución de un sólido iónico como el NaCl. en el agua es un ejemplo típico. ● Un cristal de sal sumergido en una determinada el volumen de agua se cubrirá inmediatamente por una fina capa de una solución saturada de NaCl. ● Los iones luego se difundirán espontáneamente en agua siguiendo la ley de Fick hasta que todo volumen de agua se vuelve saturado solución. Procesos quimicos ● Considere un iónico o un sólido covalente en forma de placa de superficie A en contacto con un acuoso solución que contiene un reactivo R que reacciona con la especie C disolviéndose del sólido. ● En la interfaz, el concentración de la soluto será el de un solución saturada, [C] s , y en la mayor parte de la solución será igual a [C]. 37 Página 38 Se pueden considerar tres casos: ● Cuando la velocidad de reacción del reactivo con la disolución especies en la mayor parte de la solución es muy rápido, entonces la concentración de C será igual a cero y el proceso será controlado por la tasa de difusión de C a través del límite capa. ● Cuando la velocidad de reacción del reactivo con las especies en disolución en la mayor parte de la solución es muy lenta, entonces la difusión no desempeñar cualquier papel, y habrá acumulación de C en la solución, es decir, [C] ≈ [C] s . La del velocidad deRreacción dependerá, por tanto, de la concentración reactivo ya que [C] s es constante, es decir, la El proceso está controlado químicamente. ● Cuando la velocidad de reacción del reactivo con la disolución especies en la mayor parte de la solución es igual a la de la tasa de difusión, entonces el proceso se conoce como intermedio controlar. Procesos electroquímicos ● Este es el caso de un metal o un semiconductor. sólido que reacciona a través de una oxidación-reducción proceso, es decir, transferencia de electrones. ● El reactivo en solución de concentración [D] se difunde a través de la capa límite para recoger electrones de la interfaz. ● El símbolo D significa despolarizador, es decir, un oxidante. 38 Página 39 ● El ión metálico liberado se hidrolizaría formando compuestos insolubles que bloquearían el anódico zona y la reacción se detendría a menos que un está presente un agente complejante. ● Si [D] = la concentración del despolarizador, [C] = la concentración del agente complejante, A 1 = el área de la superficie de la zona catódica, A2 = el área de superficie de la zona anódica, 1k y k 2 son los constantes de velocidad en el catódico y el anódico zonas, respectivamente, entonces: 39 Página 40 V 1 = k 1UN 1 [D] y V 2 = k 2 UN 2 [C] donde V 1 y V 2 son la velocidad del catódico y las reacciones anódicas, respectivamente. ● En el estado estacionario, la tasa de catódica la reacción es igual a la de la reacción anódica, es decir: k 1 UN 1 [D] = k 2 UN 2 [C] UN k 2 C[] 1 -----= -------------- 2 1 RE[] 40 Página 41 UN k 2 C[] 1 -----------------= ----------------------------------[]re + C[] + 1 2 1 2 UN k 1 []re 2 -----------------= ----------------------------------[]re + C[] + 1 2 1 2 Por lo tanto: k 2 C[] UN = ----------------------------------1 [] 1 re + 2 C[] k 1 []re UN 2 = ----------------------------------[]re + C[] 1 2 41 Página 42 donde A es el área de superficie total del sólido en contacto con la solución: A=A 1 +A2 el valor de A 1 (o A ecuaciones de tasa, da lo siguiente: ● Sustituyendo Tasa de disolución 2) en cualquiera de los k 1 2 A [D] C[] = ----------------------------------[]re + C[] 1 2 [D] = la concentración del despolarizador [C] = la concentración del agente complejante A superficie de la zona catódica 1 = el UN 2 = el área de la superficie de la zona anódica k 1y k 2 son las constantes de velocidad en el catódico y el zonas anódicas, respectivamente, entonces: V UN 2 UN = k 1 1 [D] y V 2= k 2 [C] donde V 1y V 2 son la velocidad del catódico y el reacciones anódicas, respectivamente. 1 En el estado estacionario, la velocidad de la reacción catódica es igual a el de la reacción anódica, es decir: 42 Página 43 k 1 UNA 1 [D] = 2 [C] UN k 2 []C 1 ----- = -------------[]re 2 1 UN k 2 []C 1 -----------------= ----------------------------------[] [] 1 + 2 1 re + 2 C [] 2 1 re -----------------= ----------------------------------[] [] 1 + 2 1 re + 2 C Por lo tanto: k 2 []C UN 1 = ----------------------------------[]re + [] 1 2 C 2 ● [] 1 re = ----------------------------------[] [] 1 re + 2 C donde A es el área de superficie total del sólido en contacto con la solución: A=A +A2 ● Sustituyendo el valor de A ecuaciones, da lo siguiente: 1 Tasa de disolución 1 (o A 2 ) en cualquiera de las tarifas k 1 2 A [D] C[] = ----------------------------------[]re + C[] 1 2 43 Página 44 Esta ecuación tiene las siguientes características: • A baja concentración de C, el segundo término en el denominador puede ser descuidado en comparación con el primero, y la ecuación de tasa se simplifica a: ● es decir, la velocidad de disolución en este caso es solo una función del ion hidrógeno o la concentración del agente complejante. A alta concentración de C, el primer término del denominador puede ser descuidado en comparación con el segundo, y la ecuación de velocidad simplifica a Tasa = k 2 A [C] • Tasa = k 1 A [D] ● • es decir, la velocidad de disolución en estas condiciones depende sólo de la concentración del despolarizador. Cuando el primer y segundo términos del denominador son de igual magnitud, es decir, cuando k 1 [D] = k 2 [C] entonces la tasa de disolución alcanza su valor límite, es decir, cuando la curva de tasas cambia su dirección. Este cambio tiene lugar en una cierta proporción de [C] / [D], como se puede deducir de la ecuación: []C k1 --------[]re = ---- = Constante 2 Se descubrió que el proceso depende en gran medida de la velocidad de agitación, y la energía de activación sea <5 kcal / mol, que son las características de un proceso de difusión controlada. Reacción catódica: O + 2H O + 2e → OH + H O 2 2 - Reacción anódica: Au → Au + e + Au + 2CN → [Au (CN) ] + - 2 - 2 2 - - Reacción general: 2Au + 4CN + O + 2H O → 2 [Au (CN) ] + 2OH + H O - 2 2 2 - - 2 2 44 Página 45 Según la ley de Fick, D O2 re[]O 2 ( [] O [] -------------= ---------δ 1 AO 2 td re re[ CN ] CN ( [ A - ] -CN [ -----------------= ------------2 CN δ td ) 2 yo ] )yo ● Dado que el proceso está controlado por difusión, [O 2]yo= 0 y [CN - ] yo= 0 DO re[ O 2 ] [ ] -------------= ---------1 AO 2 δ td 2 re re[ CN ] CN [ CN - ] -----------------= ------------2 A δ td 45 Página 46 ● Dado que la cantidad de metal disuelto es el doble que el oxígeno consumido y la mitad del cianuro consumido, como puede verse en el total ecuación, por lo tanto: D O2 re[ O 2 ] [ ] = 2 -------------= ---------1 AO 2 δ td re 1 re[ CN ] CN [ CN - ] = - -----------------= - ------------2 A δ 2 td Tasa de disolución De estas ecuaciones se deduce que, en el estado estacionario: re D O2 CN [ O ] = 1- ------------[ ] 2 ----------1 A 2 2 CN δ 2 δ ● Pero, desde A , el área de superficie total de metal en contacto con la fase acuosa = A 1 + A 2 , por lo tanto: - [ CN ] [] O 2AD 2 CN - D O 2 Velocidad = ---------------------------------------------------------------------δ (D [ ] 4D [] ) + O2 O2 CN - CN 46 Página 47 ● Con baja concentración de cianuro, el primer término en el denominador puede despreciarse en comparación con el segundo, de modo que el la ecuación se simplifica a: AD 1 CN [ ] Velocidad = - ----------------CN δ 2 = k 1 [CN - ] ●A alta concentración de cianuro, el segundo término en el denominador puede ser despreciado en comparación con el primero, y la ecuación se simplifica a: A D O2 [ ]2 Velocidad2 = -------------O δ = k 2 [O 2 ] 47 Página 48 ● Cuando D - [ CN - CN ] = 4D O2 [O ] 2 re [ CN - ] O2 --------------[ O ] = 4 ------------re 2 CN la tasa de disolución alcanza su valor límite. 48 Página 49 D O 2 = 2,76 × 10 –5 cm 2 seg –1 D KCN = 1,83 × 10 –5 cm 2 seg –1 y [ CN - ] --------------= 6 []O 2 ● Los datos experimentales mostraron que la tasa de oro la disolución fue de 3 mg · cm –2 · h –1 en un 0,25% de NaCN solución a presión atmosférica con agitación de aire. ● Sobre el uso de unidades unificadas: tasa = 4,22 × 10 –9 g · equivalente · cm –2 · seg –1 , [NaCN] = 51 × 10 –6 M · mL –1 , = 0.21 atm = 0.27 × 10 –6 M · mL –1 , entonces: 49 Página 50 4,22 × 10 –9 5 × × 10- 5 × 2,76 × 10- 51 ( × 10- 6 ) (0,27 × 10- 6 ) 2 1× 1,83 = ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------5 5 δ [1,83 × 10-51 ( × 10- 6 ) 4+ 2.76 × × 10- 0,27 ( × 10- 6 ) ] - 22 139 × 10 = ------------------------------------------------------δ (93 × 10 - 11 + 3 × 10 - 11 ) δ = 3,4 × 10 –3 cm GRACIAS 50 Página 1 Texto original Sugiere una traducción mejor METALURGIA EXTRACTIVA DE ORO 5 . Enriquecimiento en solución Fathi Habashi Universidad Laval, Ciudad de Quebec, Canadá Fathi.Habashi@arul.ulaval.ca Concentración - Purificación Adsorción sobre carbón activado Intercambio iónico Extraccion solvente 1 Página 2 Adsorción en activado carbón Extracción de disolventes de intercambio iónico Máximo eficiencia diluido solución solución diluida concentrada solución Velocidad lento lento rápido Capacidad bajo alto alto Claridad de solución claro o túrbido claro o turbio claro Método de operación lote o semicontinuo lote, semicontinuo, o continuo continuo Costo bajo alto moderar Mecanismo físico fisico químico químico Adsorción e intercambio de iones 1. Alimentar o 2. Lavado Sorción Agua Lavado Elución Eluyente Agua afluente Efluente perder Flojamente Eluir sorbido para metal efluente recuperación Perder perder 2 Página 3 Extraccion solvente Filtrar Fase orgánica Tira Sal pura de metal para solución (cargado) solución reducción a metal Extracción Pelar Recuperación Estéril Fase orgánica Tira Precipitando solución reciclar solución agente (refinado) (descargado) reciclar 3 Página 4 Variedades de carbono Negro carbón Preparado por la combustión incompleta de gases o líquidos material carbonoso, por ejemplo, gas natural, acetileno, aceites, resinas, alquitrán, etc., en un suministro limitado de aire. Son partículas finas no porosas de carbono. Ejemplo: lámpara negra y acetileno negro. Utilizados como pigmentos, en el industria del caucho y en la fabricación de tintas. Carbones Preparado por calentamiento de material carbonoso sólido como carbón, madera, cáscaras de nueces, azúcar y resinas sintéticas a aproximadamente 600 ° C en el ausencia de aire, para volatilizar los elementos componentes distintos del carbono - un proceso conocido como "carbonización". Tales carbones tienen poca porosidad Carbón activado Preparado calentando carbón a 400–800 ° C durante un tiempo limitado con aire, cloro o vapor. Se produce un material muy poroso. Usado como adsorbente en la industria química y metalúrgica, generalmente en en forma de bolitas de unos 2 mm de diámetro. 4 Página 5 Carbón vs. Grafito Carbón activado Óxidos superficiales O = C O O OH Carboxílico ácido H Fenólico Quinona hidroxilo carbonilo O OH O O = OH C O C C O C O = O Normal Fluoresceína lactona lactona Cíclico peróxido Carboxílico anhídrido 5 Página 6 Carbón activado Efecto del oxígeno sobre la adsorción 100 80 60 40 m equiv./g Adsorción ácida, 20 0 20 60 Presión de oxígeno, mm Hg 100 ADSORCIÓN Mecanismo Superficie A granel de sólidos 6 Página 7 Isoterma de adsorción 1 ∎ Emperical Isoterma de Freundlich Gases w = kp 1 / n Aq. Soluciones w = kC 1 / n Isoterma de adsorción 2 • Teórico: Langmuir kp (1 –θ) = k ′ θ 7 Página 8 Adsorción de oro y plata de solución de cianuro 1,6 CN - 1.4 1.2 1.0 [Au (CN) 2 ] 0,8 - 0,6 [Ag (CN) 0.4 2 ] - Concentración de logaritmos en carbón vegetal 0,2 0 1 Logaritmo de concentración en solución 2 3 Adsorción Efecto de la temperatura Alabama o 400 Alabama charc /gramo 300 gramo charco UN s 25 C 40 C 54 C 63,5 C le o 200 ilvermetro en S 100 73,5 C micro 0 0 2.5 5,0 7.5 10.0 12,5 Plata en solución, milimolesAg / L 8 Página 9 Adsorción efecto de los disolventes orgánicos 100 90 Con 20% etanol 80 70 60 rption% o 50 s Delaware 40 ld o GRAMO 30 Sin etanol 20 10 0 5 10 15 20 Número de volúmenes de cama de solución de tira Dessorción Efecto de la temperatura 100 90 80 70 60 50 desorción anterior % de GRAMO 40 30 30 40 50 60 Temperatura, C 70 80 90 100 9 Página 10 Aspectos de ingeniería 1 ∎ Sorción del complejo de cianuro de oro sobre carbón vegetal. Lavar con agua para eliminar la solución atrapada. ∎ Desorción, generalmente con una solución de NaCN al 0,2% y NaOH al 1% a 90ºC. ∎ ∎ ∎ ∎ Lavado con ácido para eliminar el precipitado de CaCO 3 . Lavar el carbón agotado con agua para eliminar la solución arrastrada. Deshidratación, activación mediante calentamiento durante 30 minutos a 700 ° C en ausencia de aire, luego enfriar y reciclaje. Aspectos de ingeniería 2 Dos factores contribuyen a la elección del proceso de adsorción: ∎ Propiedades de filtración de la pulpa ∎ Presencia de materia orgánica en el mineral 10 Página 11 Aspectos de ingeniería 3 ∎ Proceso de columna Soluciones claras ∎ Proceso de carbón en pulpa Minerales que contienen partículas de arcilla finamente divididas que son difíciles de filtrar. En Este proceso, la pulpa de lixiviación de cianuro se agita en tanques con el carbón pellets. Cuando se completa la adsorción, la pulpa se tamiza para separar el Pellets cargados de oro para lavado y dessorción. El proceso tiene la ventaja de eliminar la filtración. ∎ Proceso de lixiviación de carbono Minerales que contienen materia orgánica Adsorción sobre carbón RESUMEN ∎ ∎ El carbón activado es hidrófilo debido a la complejos orgánicos superficiales formados durante la activación. Tiene una gran superficie y una alta porosidad. La adsorción de complejos de cianuro de oro o plata es un proceso fisico oxígeno es necesario para los procesos de adsorción ∎ La adsorción disminuye cuando la solución contiene un disolvente orgánico de menor polaridad que el agua ya que En estas condiciones, las fuerzas electrostáticas de disminución de la atracción ∎ El ∎ La adsorción disminuye con el aumento de temperatura 11 Pagina 12 Intercambio iónico Intercambio de iones 2 +- Matriz + + + –– - + + + - + + - + - Agujeros + + + + –– + ++ + - + 12 Página 13 Grupos ionógenos ◆ Una matriz tiene un resultado positivo o negativo. carga eléctrica se compensa con iones de opuestos signo, llamado contra-iones ◆ Esto ◆ Iones del mismo signo que en el marco se llaman co-iones ◆ Los contraiones pueden moverse libremente dentro el marco y puede ser reemplazado por otros iones del mismo signo, mientras que los iones fijos no son móviles Ecuaciones de intercambio iónico 13 Página 14 Equipo de intercambio de iones ◆ Columnas. Soluciones claras ◆ Resina en pulpa. ◆ Sistema continuo. Soluciones claras Estiércol líquido Resina en pulpa Varilla recíproca Acero inoxidable marco de ángulo Pantalla de acero inoxidable encendida cuatro lados y fondo Tira de carpeta atornillado al marco Arriba de Parte inferior de carrera carrera 14 Página 15 Sistema de intercambio de iones continuo Colonos mezcladores Acuoso Orgánico Orgánico Acuoso Mezclador Colono Rafinar (reciclar a lixiviación) EXTRACCIÓN cargado U Filtrar solución Tira solución al metal recuperación PELAR Orgánico Tira solución Rafinar (reciclar a lixiviación) EXTRACCIÓN cargado U Filtrar solución Cargado Lavar solución Lavar solución Solución de tira a la recuperación de metales PELAR Orgánico Tira solución 15 Página 16 Columnas Solvente toma de corriente Acuoso entrada Solvente toma de corriente Interfaz Disolvente cargado Acuoso entrada Acuoso alimentar Perforado platos Pistón Solvente entrada Solvente entrada Solvente alimentar Interfaz Acuoso toma de corriente Acuoso toma de corriente Refinar GRACIAS dieciséis Página 1 Texto original Sugiere una traducción mejor METALURGIA EXTRACTIVA DE ORO 6 . Recuperación de la solución Fathi Habashi Universidad Laval, Ciudad de Quebec, Canadá Fathi.Habashi@arul.ulaval.ca 1 Página 2 Precipitación por zinc • Este método se conoce por el nombre de su inventores Merrill-Crowe. • La solución de lixiviación clara se desairea primero, luego polvo de zinc añadido para precipitar el oro y la plata. • La desaireación es fundamental para evitar la disolución del oro. • La precipitación por zinc metálico es una oxidación proceso de reducción que tiene lugar como resultado de desplazando el equilibrio del ion complejo. 2 [Au (CN)2 ] - + Zn → 2Au + [Zn (CN) 4 ] 2– [Au (CN) 2 ] - Au + + 2CN Zn → Zn 2+ + 2e Au + + e - → Au Zn 2+ + 4CN - [Zn (CN) 4 ] 2– 2 Página 3 Análisis de precipitados típicos de un proceso de Merrill-Crowe Au Ag Cu Zn Pb Fe S SiO 2 África del Sur, % 30-40 3-6 1-4 5-25 5-15 ---------- ESTADOS UNIDOS, % 14,4 0,35 0,9 9.4 2.1 ----4.6 25,7 • Fundido directamente con fundentes para producir plata en lingotes. Esto generalmente se aplica a alto grado minerales que contienen 10-25 g / t de oro • Lixiviación ácida para eliminar el exceso de zinc, calcinación para oxidar otras impurezas, luego fundir con fundentes para producir lingotes. Esto generalmente se aplica a bajas minerales de ley que contienen ~ 5 g / t de oro • Lixiviación ácida seguida de retorta para eliminar mercurio si está presente, luego fundir con fundentes para producir lingotes 3 Página 4 • La lixiviación ácida debe realizarse bajo un campana bien ventilada ya que es tóxico y gases explosivos como el sulfuro de hidrógeno, se desarrollan hidrógeno y arsina. • La calcinación de los sólidos suele realizado en bandejas de acero inoxidable montado en un horno eléctrico 4 Página 5 • Cada bandeja contiene aproximadamente 60 kg de húmedo limo de oro y el horno puede acomodar de seis a doce bandejas. • La calcinación tiene lugar a 600-700 o C durante un período de aproximadamente 16 horas. • Después de las calcinaciones, el polvo de oro se mezcla con un fundente, compuesto principalmente de bórax y sílice. • La fundición es fundamental para producir una buena calidad. lingotes que se pueden muestrear con precisión y analizado por su contenido de oro y plata, y puede ser transportado fácilmente a la refinería. • La fundición se realiza en tres electrodos sumergidos horno basculante de arco. El polvo y el fundente de oro son añadido en porciones, 100 kg a la vez. • El ciclo de fundición dura unas tres horas, que comprende una hora para cargar el horno, una y media hora para la fusión y media hora para la escoria extracción y vertido. • Las temperaturas de fundición oscilan entre 1200 y 1400 o C. Cuando se completa la fusión, los tres electrodos de carbono se retiran y el horno se inclina de la vertical hacia la posición horizontal para verter el fundido contenido a través del pico de descarga. 5 Página 6 6 Página 7 • El lingote de oro se vierte en moldes que están diseñados para contener barras de 31 kg. Una vez que el oro se ha solidificado, las barras se enfrían en agua y se limpian a mano depuración. • A continuación, se toman muestras de las barras mediante perforación manual. • El horno de arco normalmente funciona con electrodos ajustados a 600 amperios y la vida útil del Los electrodos de carbono varían de 6 a 10 fusiones. • La vida media del revestimiento del horno es de 35 fusiones. pero esta cifra se puede ampliar si las reparaciones son entre • Sehecho instala unafusiones. campana de ventilación sobre el horno y todos los vapores y el polvo que emanan del el horno se retira a través de un ventilador y se pasa en un filtro. • Se recogen todas las partículas finas atrapadas en el filtro y regresó a la carga del horno resultante. 7 Página 8 • La escoria resultante de la fundición generalmente se devuelve a el circuito del molino para recuperar el oro que pudiera contener. • Los ladrillos refractarios y los revestimientos del horno, cuando se reemplazan, aplastado, pasó sobre una mesa vibrante para recuperar oro perlas, y luego también se envía al molino. • Basura del piso, polvo de las paredes de la casa fundida y los depósitos en los filtros de ventilación se manejan en el mismo camino. • En general, todo el material que sale de la casa de fundición es regresó al circuito de molienda para recuperación de oro y final disposición. Procesamiento después del enriquecimiento con carbón activado. La solución enriquecida obtenida después La elución del carbón vegetal puede entonces tratarse. por dos métodos dependiendo de la concentración de oro en solución: • Electrodeposición • Precipitación por zinc 8 Página 9 Electrodeposición Este método se aplica cuando la solución es relativamente rico y puede llevarse a cabo en las siguientes formas: • Deposición sobre cátodos de lana de acero seguido de fundición para preparar un lingote. • Deposición sobre lana de acero inoxidable cátodos seguidos de invertir la polaridad y galvanizar el oro, luego fundir a producir un lingote. 9 Página 10 10 Página 11 Precipitación por zinc • Este método se aplica a soluciones diluidas. y el procedimiento seguido es el mismo que el mencionado anteriormente. Enriquecimiento por intercambio iónico seguido de electroobtención • Este método se usa solo en una planta en Mina Muruntau en Uzbekistán. • El proceso es bastante complejo y costoso debido al alto consumo de reactivos. • Si se utiliza resina de base débil, el pH de la La solución debe ajustarse a un niveles indeseablemente bajos, y si una base fuerte se usa resina es difícil quitar el resina cargada. 11 Pagina 12 Enriquecimiento por extracción con disolvente seguido de precipitacion • Extracción de complejo de cianuro de oro mediante disolventes orgánicos como alquil fósforo ésteres y aminas. • No siguió ningún desarrollo industrial. 12 Página 1 Texto original Sugiere una traducción mejor METALURGIA EXTRACTIVA DE ORO 6 . Recuperación de la solución Fathi Habashi Universidad Laval, Ciudad de Quebec, Canadá Fathi.Habashi@arul.ulaval.ca ∎ El refinado es un paso necesario en el tratamiento de un metal para disminuir sus impurezas para que pueda ser utilizado para una variedad de propósitos. ∎ Propiedades físicas y electroquímicas de un metal están muy influenciados por el nivel de impurezas. Así ductilidad, eléctrica la conductividad y otras propiedades mejoran notablemente con mayor pureza. ∎ La refinación es, por tanto, un importante Operación metalúrgica. 1 Página 2 nuevas técnicas para produciendo metales puros y nuevos métodos de análisis se han diseñado para la calidad controlar. ∎ Deben desarrollarse ∎ Lingotes de oro crudo producidos en el sitio de la mina o chatarra de oro se envían a refinerías para obteniendo lingotes puros por piro-, hidro- o métodos electrometalúrgicos. ∎ El refino de plata casi siempre está asociado con una refinería de oro. ∎ El ensayo de fuego todavía se usa ampliamente para el oro. determinación en lingotes en bruto . PIROMETALÚRGICO REFINAR ∎ Refinación de lingotes de oro por oxidación selectiva utilizando El cloro gaseoso se conoce como el Proceso Miller después de su inventor Francis B. Miller (1828-1887), y se utiliza en algunas mentas. ∎ En este proceso, el lingote se derrite y luego se vierte en crisoles de arcilla calentados que contienen bórax, que forma un capa fundida en la superficie del lingote. ∎ Los crisoles, de unos 20 cm de diámetro y 30 cm de alto, se calientan en un horno. ∎ Cada crisol está provisto de una tapa ranurada para permitir Insertar o retirar tubos de arcilla a través de los cuales se admite cloro. ∎ Como protección contra fugas o roturas, cada crisol se coloca dentro de un crisol de grafito. 2 Página 3 • Los metales básicos son atacados primero y se volatilizan. como cloruros. • Se recogen en un sistema de recuperación de polvo de la chimenea. Después de que los metales base hayan sido prácticamente eliminado, la plata es atacada a continuación y AgCl (mp 455 ° C) flota en la superficie del oro debajo la capa de bórax. • Se quita y se recolecta para obtener plata recuperación. • La cloración está completa y el oro está listo para fundición cuando se forma una barra de arcilla retenida en los humos una mancha marrón que indica la formación de oro cloruro. 3 Página 4 REFINADO HIDROMETALÚRGICO • La refinación de oro a pequeña escala, por ejemplo, en casas de moneda, es realizado por lixiviación selectiva. • El método utilizado depende del contenido de oro como así como sobre el tipo de impurezas presentes. • Si bien la plata es soluble tanto en ácido nítrico como sulfúrico ácidos, y el oro es insoluble, sin embargo, estos ácidos no se puede utilizar para disolver la plata de un aleación que contiene más del 25% de Au. • Para las aleaciones con alto contenido de oro, se utiliza agua regia. En tales aleaciones, el oro se lixivia, mientras que la plata se forma un residuo insoluble. • El oro es soluble en agua regia, pero un oro-plata La aleación que contiene más del 8% de Ag no se puede atacado debido a la formación de un insoluble capa de AgCl. • Por lo tanto, el proceso de lixiviación de agua regia es utilizado solo para refinar lingotes de alta calidad, donde la plata no supera el 8%, o a los casos en los que los lingotes contienen suficiente cobre para abrirlo al ataque a pesar de la presente de plata. • En ambos casos, los lingotes se funden primero y vertido en agua para obtener gránulos aptos para lixiviación. 4 Página 5 √ = atacado, x = no atacado Aleación Aleación composición [%] Ataque por Observaciones HNO 3 o H 2 SO 41 Agua regia 2 Ag Au Bajo en oro 100 plata en lingotes 75 0 25 √ X X Lingotes tratados con HNO √ 70 50 30 50 X X X X Los lingotes deben estar aleados con Ag antes del tratamiento. con HNO 3 o H 2 SO 4 . 25 10 75 90 X X X X 3 o H 2 SO 4 . Alto oro 8 plata en lingotes 0 92 100 X X √ √ Lingotes tratados con agua regia. Aleaciones bajas en oro • En tales aleaciones, la plata se lixivia selectivamente. Eso es necesario alear los lingotes con plata de manera que la plata constituye el 75% de la aleación. Tal aleación se conoce como aleación de partición . • En el proceso del ácido nítrico las reacciones son: 3Ag + 4HNO 3 → 3AgNO 3 + 2H 2 O + NO 3Cu + 8HNO 3 → 3Cu (NO 3 ) 2 + 4H 2 O + 2NO 5 Página 6 HNO 3 Aleación de partición AuÐAg Lixiviación Agua Filtración NaCl Precipitación de AgCl Fe Cementación Plata Au residuo Lavado El secado derritiendo fundición Oro • La reacción se lleva a cabo en recipientes de acero inoxidable, y los gases nítricos se oxidan y recuperan como HNO 3 . • La plata y el platino se disolverán, mientras que Au, Ru, Rh, e Ir quedan atrás como un lodo negro finamente dividido. • La plata se recupera de la solución por precipitación como AgCl agregando NaCl. • Luego, el cloruro de plata se convierte en plata metálica contacto con chatarra. • El residuo de oro se lava, se seca, se funde y se cuela 6 Página 7 • La introducción de ácido sulfúrico como lixiviante para refinar oro redujo el costo en gran medida en comparación con el proceso del ácido nítrico. • Se pueden utilizar recipientes de hierro fundido y cobre en el lingotes se convierte en sulfato de cobre, que es un producto comercializable. • El proceso se muestra en la Figura 3 y las reacciones son: 2Ag + 2H 2 SO 4 → Ag 2 SO 4 + 2H 2 O + SO Cu + 2H 2 SO 4 → CuSO 4 + 2H 2 O + SO 2 H 2SO 4 Aleación de partición AuÐAg 2 Lixiviación Agua Sólidos Sifón El secado derritiendo fundición Lavado Oro Solución al desperdicio Cristalización Fe Sólidos Filtración Plata Ag SO 2 4 Cristalización Filtración CuSO á 5H 4 O 2 7 Página 8 • La plata, el cobre y parte del paladio se disuelven, mientras que Au, Pt, Ru, Rh, e Ir no lo son. • El residuo de oro se separa, se lava, se seca, se hacen briquetas, se funde y se cuela. • La solución que contiene plata y cobre se transfiere a tanques revestidos de plomo, diluido con agua y enfriado para cristalizar Ag 2 SO 4 . • El sulfato de plata es ligeramente soluble en agua fría pero se disuelve fácilmente en agua caliente. H 2 SO 4 concentrado . • Los cristales se separan, se lavan, se reducen con chatarra, se funden y se cuelan. • Las aguas madres se evaporan y enfrían para cristalizar y separar el CuSO 4 . • Se recicla el ácido sulfúrico residual. Este proceso no se puede utilizar para lingotes que contienen cantidades apreciables de plomo, porque PbSO 4 se quedará atrás con el residuo de oro y un flujo considerable del producto final sería necesario quitarlo. Aleaciones con alto contenido de oro • Aqua regia se utiliza para atacar aleaciones con alto contenido de oro desde los ácidos nítrico y sulfúrico no son eficaces. • En este método, el oro, el cobre y otras impurezas van en solución mientras que la plata permanece como plata cloruro. Las ecuaciones de lixiviación son: 2Au + 3Cl 2 → 2AuCl 3 (soluble) 2Ag + Cl 2 → 2AgCl (insoluble) Cu + Cl 2 → CuCl 2 (soluble) 8 Página 9 • Las bandejas de disolución están hechas de gres, vidrio o sílice fundida y tienen una capacidad de unos 250 litros. • Cada recipiente se llena dos tercios con HCl y se calienta inyección de vapor. El ácido nítrico se agrega a intervalos para mantener una reacción vigorosa. • La disolución del oro sigue la ecuación: 4HCl + HNO 3 + Au → HAuCl 4 + NO + 2H 2 O • Cuando se completa el proceso, el exceso de ácido se hervido: HNO 3 + 3HCl → NOCl + 2H 2 O + Cl 2 • Se deja que el licor se asiente y la solución sobrenadante se sifona y se trata con un agente reductor (por ejemplo,2 ,FeCl ácido oxálico, ENTONCES 2 ) para precipitar el oro, que se filtra, lavado y derretido. • Los residuos de cloruro de plata se lavan con agua, y los primeros lavados (que contienen oro) son volvió a la olla de disolución. El material es luego se redujo con chatarra a plata metálica. 9 Página 10 Agua regia Lingotes de Au – Ag (Ag <8%) Lixiviación Hirviendo Asentamiento Reducción Filtración Agua Sólidos AgCl Fe Plata Lavado Cementación Agua Lavado El secado derritiendo fundición Oro Solución perder • Este proceso es de especial valor cuando refinando oro platinífero. • El platino y el paladio se disuelven junto con el oro, mientras que Rh, Ru y Me quedo con el cloruro de plata. • El oro es precipitado por FeCl y 2 luego se filtra, y Pt y Pd son recuperado de la solución por el métodos habituales. 10 Página 11 Extracción solvente de oro • El oro se puede extraer del cloruro soluciones por una serie de orgánicos disolventes. Por ejemplo: La refinería de armonía • Un lodo que contiene entre un 50 y un 85% de oro se solubilizó por lixiviación durante 2 horas en ácido clorhídrico bajo corriente de cloro gaseoso. • La mayor parte del grupo de metales básicos y platino Los metales también se solubilizan bajo estos condiciones. • La plata se precipita como cloruro de plata y se recogido como un residuo sólido junto con cualquier sílice. • Este material se puede tratar en un paso de procesamiento para recuperar oro residual y purifica la plata. 11 Pagina 12 • La solución de lixiviación, que contiene aproximadamente 65 g / L de oro, es tratado por extracción con disolvente [ el disolvente orgánico no se especificó ]. • El oro se extrae selectivamente en la fase orgánica, mientras que todos los demás iones metálicos informan al refinado. • Pequeñas cantidades de impurezas coextraídas son depurada de la fase orgánica cargada antes de que sea despojado para producir un oro concentrado y purificado solución. • La fase orgánica despojada se recicla luego al circuito de extracción. El refinado rico en HCI del La sección de extracción se devuelve a la lixiviación, con un pequeño sangrado para controlar la acumulación de metal base impurezas en el circuito de lixiviación / extracción por solvente. 12 Página 13 • El oro se recupera como polvo metálico por reducción directa de la tira cargada espíritu. • Uso de dióxido de azufre gaseoso como El agente reductor produce oro que cumple con especificación de 99,99% de pureza. • Se opera la lixiviación y la reducción por lotes, mientras que la extracción con solvente es una operación continua. • El equipo está hecho principalmente de fibra plástico reforzado, polipropileno y polietileno de alta densidad. 13 Página 14 ELECTROMETALURGICO REFINAR • En la tecnología de electrorrefinación, el metal impuro se moldea en forma de ánodo, luego disuelto electrolíticamente: - M → Mn+ +n e • El ión metálico liberado en el ánodo migra hacia el cátodo y depósitos en su superficie. • Los ánodos no se pueden disolver completamente, y entre un 10% y El 30% de su peso permanece al final del ciclo como desecho de ánodo. • La chatarra se recicla. Cuando las impurezas solubles pueden depositarse conjuntamente en el cátodo junto con el metal a refinar, entonces los cátodos son colocados en cajas equipadas con diafragma. • El anolito impuro se retira del ánodo común compartimento, purificado y devuelto a las cajas de cátodos. • El consumo de energía es bajo porque la reacción anódica es la misma que el catódico . • La vía electrometalúrgica se realiza en La celda de Wohlwill lleva el nombre de su inventor alemán Emil Wohlwill. • El material de alimentación suele ser el lodo anódico de plata. refinamiento. Estos se recogen, se purifican para eliminar plata, y fundidos como ánodos que contienen aproximadamente 94% Au, 5% Ag y 1% Cu, Pt, Pb y Pd y mide unos 20 x 10 x 1 cm. • La electrólisis se realiza en soluciones de cloruro ácido que contiene 150–200 g / L Au y 140 g / L HCl aproximadamente 70 ° C y con una densidad de corriente de 1200 A / m 2 , utilizando cátodos de cinta fina de oro. 14 Página 15 15 Página 16 • En el ánodo, la reacción Au + 4Cl - → [AuCl 4 ] - + 3e • tiene lugar, y en el cátodo el reverso reacción. Los ánodos y cátodos son normalmente reemplazado cada dos días. • Durante la electrólisis, las impurezas se disuelven, la plata se precipita como cloruro de plata y pura depósitos de oro en el cátodo. • Estos se retiran de la solución periódicamente para eliminar los nódulos y así evitar cortocircuitos circuito entre cátodo y ánodo. • El electrolito se reemplaza periódicamente cuando el total concentración de platino y paladio en el El electrolito supera los 75 g / L. • Algo de oro está presente en los lodos de cloruro de plata debido a la desproporción de oro monovalente en solución: 3Au + → 2Au + Au 3+ • El electrolito del proceso de refinación de oro contiene Pt, Pd, etc. • Estos metales se recuperan por precipitación como (NH 4 ) 2 PtCl 6 y (NH 4 ) 2 PdCl 6 luego se descompone en metal esponjoso. • El oro de alta pureza al 99,999% se obtiene fundiendo y fundiendo el cátodos en forma de ánodos y repitiendo el proceso. • La ventaja del proceso es la alta pureza del oro producido. generalmente 99,9%. Además, los subproductos, especialmente el grupo del platino metales, también son relativamente fáciles de aislar. • Una desventaja es el período bastante largo durante el cual el metal noble está inmovilizado, lo que provoca considerables pérdidas económicas . dieciséis Página 17 Plata • La plata suele ser la principal impureza del oro y la mayoría de las refinerías de oro tienen Unidad de refinación de plata. • La electrólisis se realiza en nitrato de plata-nitrato de sodio-ácido nítrico electrolito que contiene 150 g / L Ag (pH 1–1,5) a una densidad de corriente de 300 A / m 2 y una temperatura de 35 ° C. • Depósitos de plata pura en el cátodo, mientras que el oro y el platino siguen siendo insolubles y se recogen en los lodos. El cobre, el plomo y el paladio se acumulan en solución. • Cuando el contenido de cobre o plomo en el electrolito excede . 10 g / L, o el El contenido de paladio excede 1 g / L, la solución se retira, des-platea y desechados, y el nuevo electrolito se hace disolviendo los ánodos de desecho en nítrico caliente ácido. • La plata depositada en forma cristalina suelta se recolecta, se derrite y se vierte como Barritas de 1000 oz de 99,99% de pureza. • Se obtiene una pureza superior al 99,999% mediante doble electrólisis. • La electrólisis se realiza generalmente durante dos días y los ánodos residuales son de 5 a 5% del original. 17 Página 18 Célula de Thum-Balbach • Estas células se utilizan principalmente en América del Norte. Ellos consisten en tanques poco profundos equipados con grafito o fondos de acero inoxidable que actúan como cátodos. • Los ánodos están dispuestos horizontalmente sobre el cátodos, descansando sobre marcos de madera con lona bolsas para retener los lodos. • Cada celda se proporciona con un solo ánodo y un cátodo. El cátodo es una placa de acero inoxidable. cubriendo toda el área del piso. Por encima de esto, a distancia de 10 cm, es un marco ligeramente más pequeño de material no conductor, cubierto con tela y que contiene el ánodo. • Los ánodos de plata bruta están completamente cubiertos por electrólito. Una ventaja de esta celda es que el el lodo del ánodo se recupera fácilmente. Desventajas incluir el requisito de gran espacio y alta energía consumo. - + Cesta de ánodo Bolsa de ánodo Ánodos de plata Electrólito Limos anódicos Cristales de plata Cátodo 18 Página 19 Celda de Moebius • Estas células se utilizan principalmente en Europa. En estos celdas los ánodos y los cátodos de acero inoxidable están dispuestos verticalmente. • Cada ánodo está revestido de polipropileno o bolsa de lona que recoge los lodos. Electrólito la mezcla se logra mediante un cátodo oscilante raspador que también cepilla los cristales de plata las placas del cátodo. • Los cristales se recogen en una cesta extraíble con un fondo de tela filtrante, que se encuentra debajo del electrodo. • El voltaje de la celda es de 2,0 a 2,5 V y la energía el consumo es de aproximadamente 0,6 kWh / kg de plata. 19 Página 20 Ánodos de plata - + - + - Cátodos Electrólito Mecánico raspador Bolsa de ánodo Cristales de plata 20 Página 21 • Los ánodos gastados se reemplazan continuamente por nuevos ánodos, de modo que la interrupción de la electrólisis sea necesario solo si el electrolito debe ser reemplazado debido a una concentración excesiva de cobre, o si el las bolsas de ánodo deben vaciarse. El electrolito es generalmente tratado con cobre para recuperar la plata por cementación, y luego el cobre es recuperado por cementación con hierro. • El proceso es más adecuado para plata cruda. que contiene> 90% Ag. Con alto contenido de cobre, el El electrolito debe regenerarse con demasiada frecuencia y con alto contenido de oro, las bolsas de ánodo requieren frecuentes vaciado. Ambas son operaciones costosas. Un solo La electrólisis da una pureza de 99,95–99,99% Ag y un la doble electrólisis da una pureza de 99,995– 99,999%. 21 Página 22 22 Página 1 Texto original oxide must be captured and treated further. Sugiere una traducción mejor METALURGIA EXTRACTIVA DE ORO 8 . Medio ambiente Fathi Habashi Universidad Laval, Ciudad de Quebec, Canadá Fathi.Habashi@arul.ulaval.ca ∎ Problemas de contaminación en la industria del oro surgen de las siguientes fuentes: • Cuando el oro está asociado con sulfuro minerales como pirita y arsenopirita • Cuando la fusión y la cianuración Los procesos se utilizan para la recuperación de oro. 1 Página 2 ∎ El tratamiento de minerales de sulfuro y el proceso de cianuración es bien conocido y se puede gestionar bien. ∎ El proceso de fusión ha sido abandonado hace mucho tiempo por el toxicidad del mercurio, pero todavía se utiliza ilegalmente en algunos países tropicales. ∎ Los relaves del beneficio de minerales de sulfuro representan un problema de eliminación importante por las siguientes razones: ∎ La presencia de pirita que sufre oxidación acuosa cuando se expone a condiciones climáticas que generan sulfúrico ácido: FeS 2 + H 2 O + 7 / 2 O 2 → FeSO 4 + H 2 SO 4 ∎ El ácido generado solubilizará otros minerales así liberando iones metálicos en solución. ∎ 2 Página 3 ∎ La presencia de trazas de reactivos de flotación como xantatos, tiocarbamatos, ditiofosfatos y orgánicos compuestos de arsénico. ∎ Aunque la concentración de los colectores en la lechada es en el rango de partes por millón, pero debido a su toxicidad naturaleza, deben manejarse con cuidado. ∎ Los terrenos, cientos de hectáreas, deben estar preparados para almacenar apile este material en seco o bajo el agua. ∎ Se deben tomar precauciones para evitar la rotura de las presas, fugas, filtraciones a aguas subterráneas, etc. Plantación de los vertederos de residuos y relaves mineros se están volviendo comunes para mejorar el paisaje. 3 Página 4 Tratamiento de minerales de sulfuro • Cuando el tostado se usa para tratar sulfuros y arsénico minerales para liberar las partículas de oro, luego SO 2 y arsénico el óxido debe capturarse y tratarse más. • Si los gases de salida son ricos en SO 2 que son adecuados para H 2 SO 4 manufactura, entonces la existencia de un mercado cercano para cualquiera el SO 2 líquido o el ácido deben estar disponibles. • La eliminación de SO 2 se puede lograr mediante la absorción de CaO o CaCO 3 para formar CaSO 4 : SO 2 + 1 / 2 O 2 + CaO → CaSO 4 SO 2 + 1 / 2 O 2 + CaCO 3 → CaSO 4 + CO 2 • La dificultad con esta sugerencia es el requisito y manipulación de grandes tonelajes de sólidos; alrededor de tres hay que traer toneladas de piedra caliza y más de cuatro toneladas de residuos de CaSO 4 deben descartarse para la eliminación de una tonelada de azufre. • Otra tecnología utilizada en la actualidad es el tratamiento de estos minerales. en solución acuosa con oxígeno a alta temperatura y presión en autoclaves para oxidar el sulfuro minerales, liberar el oro, hacer arsénico como un arseniato férrico inofensivo en el residuo, y precipitar los sulfatos como yeso. 4 Página 5 Amalgamación • Los minerales de oro solían ser tratados por proceso de amalgama para recuperar el oro grande partículas. • El proceso es peligroso debido a la toxicidad de mercurio. El manejo del mercurio requiere manejo para evitar su derrame y eliminación en arroyos, o emitiendo su vapor a la atmósfera durante la separación del oro de la amalgama por destilación. • Se ha eliminado por completo excepto en el Región amazónica y otros países tropicales donde todavía se usa ilegalmente. Cianuración • Se han utilizado cianuros de sodio y potasio utilizado durante más de un siglo para recuperar oro y plata de sus minerales. • Las soluciones de cianuro son altamente tóxicas. Alcalinidad en las soluciones de lixiviación con cianuro mantenido para evitar la liberación de HCN en el entorno por CO atmosférico 2: 2CN - + CO 2 + H 2 O → 2HCN + CO 3 2– 5 Página 6 Solución de sangrado • Es una práctica común en las plantas de cianuro deseche una parte del cianuro de vez en cuando tiempo para evitar la acumulación de impurezas que puede interferir con el paso de lixiviación. • Esta solución de purga nunca debe tirarse en los arroyos sin tratamiento previo por su extrema toxicidad. 6 Página 7 Eliminación de la solución de purga • Oxidación del ión CN - a CNO - que es inofensivo usando cloro, peróxido de hidrógeno, ozono u otros agentes oxidantes: • CN - + Cl 2 + 2OH - → CNO - + 2Cl - + H 2 O • El exceso de cloro oxida el ion cianato aún más CO 2 y nitrógeno: 2CNO - + 3Cl 2 + 4OH - → 2CO 2 + N 2 + 6Cl - + 2H 2 O • Acidificación para liberar HCN que luego se absorbe de nuevo en álcali para formar cianuro alcalino para reciclar: CN - + H + → HCN HCN + OH - → CN - + H 2 O 7 Página 8 • Cualquier cobre y hierro presente en solución como los cianuros precipitan como ferrocianuro de cobre. Los iones metálicos restantes en la solución ácida pueden luego ser precipitado por Ca (OH) 2 y dispuesto de seguridad. 8 Página 1 Texto original Sugiere una traducción mejor METALURGIA EXTRACTIVA DE ORO 9 . Oro de limos anódicos Fathi Habashi Universidad Laval, Ciudad de Quebec, Canadá Fathi.Habashi@arul.ulaval.ca ∎ Una cantidad apreciable de oro es obtenido de los lodos anódicos de plata, cobre y níquel electrorrefinación. 1 Página 2 Oro de la electrorrefinación de plata • Plata bruta, de minerales o de desilverización y la copelación de plomo generalmente tiene una pureza de 98-99,5%, que puede incluir oro y metales del grupo del platino cuyo valor a menudo excede el de la plata misma. • La electrólisis se realiza en nitrato de plata-sodio electrolito de ácido nitrato-nítrico que contiene 150 g / L Ag (pH 1–1,5) a una densidad de corriente de 300 A / m 2 y una temperatura de 35 ° C. • La plata pura se deposita en el cátodo mientras que el oro y el platino siguen siendo insolubles y se recogen en los limos. Se utilizan dos tipos de células: • Células de Thum-Balbach • Células de Moebius 2 Página 3 Células de Thum-Balbach • Se utiliza principalmente en América del Norte. • Constan de tanques poco profundos equipado con grafito o inoxidable fondos de acero que actúan como cátodos. • Los ánodos están dispuestos horizontalmente sobre los cátodos, descansando sobre madera marcos con bolsas de lona para retener el limos. • Células de Thum-Balbach 3 Página 4 • Cada celda se proporciona con un solo ánodo y un cátodo. El cátodo es una placa de acero inoxidable. cubriendo toda el área del piso. • Por encima de esto, a una distancia de 10 cm, hay una ligera estructura más pequeña de material no conductor, cubierto con tela y que contiene el ánodo. • Los ánodos de plata bruta están completamente cubiertos por electrólito. • Una ventaja de esta celda es que el lodo del ánodo es recuperado fácilmente. Las desventajas incluyen la gran requisito de espacio y alto consumo de energía. Células de Moebius • Utilizado principalmente en Europa. • En estas celdas los ánodos y el acero inoxidable los cátodos están dispuestos verticalmente. • Cada ánodo está revestido de polipropileno o bolsa de lona que recoge los lodos. • La mezcla de electrolitos se logra mediante un raspador de cátodo oscilante que también cepilla los cristales de plata de las placas del cátodo. • Los cristales se recogen en una cesta extraíble con un fondo de tela filtrante, que se encuentra debajo del electrodo. 4 Página 5 Células de Moebius Oro de la electrorrefinación de cobre • Cobre crudo (blíster) obtenido por fundición Los concentrados de sulfuro de cobre tienen una pureza aproximada del 97%. • Se somete a refinado al fuego para eliminar tanto como posible del azufre y el oxígeno antes de la colada en forma de ánodos para el refinado electrolítico. • Los ánodos (con un peso de 300 a 380 kg) se transportado a la casa del tanque, donde la electrólisis se lleva a cabo. 5 Página 6 • Cualquier oro presente en los ánodos desprender junto con otros insolubles impurezas y se acumulan en la parte inferior del célula en forma de limos. • Los lodos son principalmente metales preciosos y sus compuestos con selenio y telurio así como algunos Cu 2 S, Cu 2 Se, y Cu 2 Te. Constituyen de 5 a 10 kg / tonelada de ánodos. • Hay varios procesos disponibles para tratamiento de estos lodos para recuperar su contenido de metales preciosos y selenio y telurio. • La vieja tecnología que implicaba hornear con ácido sulfúrico concentrado a unos 300 o C ha sido abandonado debido a la contaminación problemas con SO 2 generados. • Ahora se utiliza un proceso de lixiviación a presión en algunas plantas 6 Página 7 Proceso de lixiviación a presión • Otro proceso que utiliza el rotativo superior soplado También se utiliza convertidor. En este proceso el oxígeno se introduce mediante una lanza desde la abertura superior. • La acción combinada del oxígeno y la rotación mejora la reacción de oxidación en el baño fundido que resulta en la volatilización de selenio y telurio. Oro y plata que quedan en el convertidor se emiten como un lingotes para una mayor refinación. 7 Página 8 Convertidor rotativo soplado superior Oro de la electrorrefinación de níquel • Los ánodos de níquel para el proceso electrolítico son suministrado de las siguientes fuentes: • Metal producido por reducción de NiO con coque de petróleo a 1540 ° C; análisis típico 94% Ni, 1% Co, 4% Cu y pequeñas cantidades de otros impurezas. Este proceso es utilizado por INCO. • Metal producido por reducción de óxido de níquel– óxido de cobre analizando 76% Ni, 1,5% Co, 17% Cu y otras impurezas. Este proceso es utilizado por Falconbridge 8 Página 9 • El refinado de níquel generalmente se lleva a cabo a partir de una mezcla sistema sulfato-cloruro porque tiene un mayor conductividad que resulta en un voltaje de celda más bajo, y en permitiendo el uso de cloro para la purificación de electrolitos. • Las principales impurezas del ánodo como el hierro, el cobalto, el plomo, el arsénico y el cobre se disuelven con el níquel. • Plata, oro, metales del grupo del platino, azufre, selenio, y el telurio caen al fondo de la celda como insoluble limo que se recolecta, se derrite y se vierte en ánodos enriquecido en metales preciosos que se procesan para recuperación. • Para evitar la contaminación de los cátodos de níquel refinado con impurezas solubles, células especiales conocidas como Se utilizan células Hybinette. • La solución purificada se devuelve al cátodo compartimento, que está separado del ánodo por un disfragma poroso en forma de caja que encierra el cátodo, a tal velocidad que una cabeza hidrostática de La solución se acumula en relación con el resto de electrólito. • Esto evita que los iones de impurezas se difundan en el compartimento del cátodo. 9 Página 10 10
