MX2012010688A - Metodo de lixiviacion oxidativa de molibdeno - minerales sulfuros de renio y/o concentrados. - Google Patents

Abstract

Un método para lixiviar el molibdeno y/o renio de un mineral y/o concentrado de sulfuro que contiene el mismo, comprendiendo el método los pasos de: exponer el mineral y/o concentrado a una solución acuosa de una especie oxidante a base de cloro en la que la suma de las concentraciones de hipoclorito y ácido hipocloroso es al menos 10%mol de la especie oxidante a base de cloro; permitir y/o facilitar la oxidación del molibdeno y/o renio por medio del hipoclorito o ácido hipocloroso, disminuyendo así el pH de forma tal que la especie oxidante a base de cloro predominante se convierte en cloro; permitir y/o facilitar la oxidación del molibdeno y/o renio por medio de cloro produciendo así una solución de lixiviación cargada; y a pasar la solución de lixiviación cargada a un medio para recuperación de metales.

Description

MÉTODO DE LIXIVIACIÓN OXIDATIVA DE MOLIBDENO - MINERALES SULFUROS DE REÑIO Y/O CONCENTRADOS Campo de la invención La presente invención se refiere a un método de lixiviación de molibdeno y/o renio de minerales de sulfuro y/o concentrados que los contienen. Más particularmente, el método de lixiviación de la presente invención utiliza una especie de oxidación a base de cloro.

Técnica antecedente La molibdenita (MoS2) es un mineral considerablemente extendido pero se encuentra por sí sola en muy pocos yacimientos con valor económico. Más comúnmente, está presente como un mineral accesorio en minerales de sulfuro de cobre, tales como aquellos en los yacimientos de pórfido. Para ambos tipos de yacimiento, el método estándar de recuperación es triturar el mineral de forma tal que los minerales sean liberados de la ganga y tratados usando flotación por espuma. Dado que los minerales de molibdenita y cobre son ambos sulfuros, se usa flotación de las fracciones más gruesas para recuperar ambos metales en una suspensión concentrada de la cual se separan luego por flotación selectiva. La separación no es perfecta y los minerales de cobre permanecen en el concentrado de molibdenita y la molibdenita permanece en el concentrado de cobre.

El concentrado de cobre típicamente es enviado para fundición donde el molibdeno se incorpora a la escoria y no se recupera. El concentrado de molibdeno típicamente es calcinado en el aire para convertir el sulfuro en Mo03 de óxido. El proceso de calcinación resulta también en la formación de Re207 volátil que se pierde o se depura de los gases residuales. Independientemente de eso, una porción de renio se pierde. Asimismo, la calcinación inevitablemente produce dióxido de azufre que se está convirtiendo en un producto inaceptable para el medio ambiente. La escala comparativamente pequeña de calcinación de molibdenita hace que la conversión a ácido sulfúrico sea costosa dado que la planta de ácido es pequeña. El Mo03 se lixivia luego en ácido, se quitan las impurezas y luego se precipita el molibdeno en forma de molibdato de amonio (NH4)2Mo04 a partir del cual puede producirse el metal por reducción de hidrógeno .

La calcinación se está volviendo cada vez más inaceptable y costosa debido a la necesidad de capturar todas las emisiones de dióxido de azufre. Adicionalmente, la pérdida de renio resulta en pérdidas económicas de un subproducto potencialmente muy valioso.

Un abordaje alternativo es lixiviar el molibdeno directamente del mineral sin calcinar. Un trabajo anterior (Extractive Metallurgy of Molybdenum, C.K.Gupta, CRC Press, 1992, págs. 162-171) resume el trabajo sobre los agentes de lixiviación de molibdenita. El ozono no reacciona con molibdenita a temperatura y presión ambiente, sólo a temperatura y/o presión elevadas, lo que puede requerir un autoclave. La solución de permanganato ácida reacciona pero la reacción es impedida por la precipitación sobre la superficie de la molibdenita a menos que la solución sea extremadamente ácida (>2N H2SO4) . La solución de ácido sulfúrico con la adición de dióxido de manganeso sólido se ha usado para oxidar la molibdenita, pero la reacción es lenta. El persulfato de sodio requiere la presencia de un catalizador tal como iones de plata que aumenta el costo de los reactivos esenciales.

El ácido nítrico diluido oxida la molibdenita lentamente, pero la reacción es limitada a menos que la solución sea acidificada con ácido sulfúrico para disolver el producto de reacción.

El dióxido de cloro C102 en agua trabaja rápidamente. Sin embargo, el C102 es explosivo y esto necesita el uso de una concentración de solución baja. La concentración baja de oxidante resultará en una densidad de suspensión baja, lo que requiere de esta forma tanques de lixiviación considerablemente más grandes para proporcionar el tiempo de residencia necesario. Dicho proceso de lixiviación provocará concentraciones muy bajas de molibdeno en solución y exige una planta mucho más grande y, por lo tanto, más costosa, que un proceso que funciona a una densidad de suspensión más alta.

El clorato de sodio ácido NaC103 tiene una tasa de reacción lenta a menos que las concentraciones de clorato y ácido sean altas. La necesidad de un pH bajo provoca problemas con pérdidas de oxidante ya que los intermediarios formados durante la reacción incluyen cloro que tiene solubilidad limitada.

El hidróxido de sodio aireado también oxida la molibdenita pero es extremadamente lento.

El hipoclorito de sodio, una especie oxidante a base de cloro, se consideró en la publicación que era un reactivo potencialmente bueno, siempre que pudiera reciclarse. Como un ejemplo, se describió un proceso de electroxidación en el cual una suspensión de molibdenita en salmuera se bombea hacia una célula electroquímica a 35-40°C. En el ánodo, los iones de cloruro son oxidados en el ánodo de hipoclorito / ácido hipocloroso / cloro dependiendo del pH operativo (G. H. Kelsall, N. J. Welham y M. A. Diaz ' Thermodynamics of Cl-H20, Br-H20, I-H20, Au-Cl-H20, Au-Br-H20 and Au-I-H20 systems at 298 K', Journal of Electroanalytical Chemistry, 361(1-2), 1993, 13-24) . También existe oxidación adicional a los iones de clorato CI03" que no reaccionan con la molibdenita a menos que la solución sea ácida. La especie que contiene cloro entonces reacciona con molibdenita de acuerdo con: MoS2 + 9NaC10 +3H20 = MO042" + 9NaCl + 2S042~ + 6H+ Lamentablemente, la estabilidad del hipoclorito disminuye con la temperatura y el pH. De esta forma, usar una temperatura elevada y dejar que la solución disminuya en pH a través de la inevitable producción de protones durante la reacción aumenta las pérdidas de oxidante aumentando los costos. Sin embargo, estas pérdidas se evitan manteniendo el pH de solución a través de la adición de una base (cal o hidróxido) . Sin embargo, esto a su vez aumenta el costo y la complejidad de la química de la solución posterior agregando iones metálicos adicionales.

El proceso descrito sólo es viable en concentrados de sulfuro y requiere tanques calentados para la lixiviación. Asimismo, este proceso depende de que las soluciones de alimentación de cloruro de sodio sean de una pureza extremadamente alta, si Mg o Ca están presentes, entonces ocurre la precipitación de sus hidróxidos, aumentando significativamente el consumo de energía por kilogramo de producto. El alto nivel de impurezas que se reciclan en el proceso electrolítico previsto provocaría inevitablemente una eficiencia de energía reducida para la generación de hipoclorito y aumentaría los costos del proceso.

Se ha descrito un proceso para quitar selectivamente la molibdenita de concentrados de cobre (I.H.Warren, D.M.Mounsey, Factors influencing the selective leaching of molybdenum with sodium hypochlorite from copper/molybdenum sulphide minerals, Hydrometallurgy, 10., 1983, 343-357) . Una solución de hipoclorito se ajustó al pH necesario usando el ácido clorhídrico, luego se agregó el concentrado de molibdenita y el pH se mantuvo automáticamente por medio de la adición de NaOH 2M usando una válvula solenoide controlada por pH. Se encontró que un pH de 9 era óptimo. Para evitar la necesidad de agregar continuamente hidróxido de sodio, los iones de carbonato se agregaron para actuar como una solución amortiguadora de pH. El uso de esta solución amortiguadora sólo fue viable dado que la densidad de suspensión de la solución era lo suficientemente baja para no producir suficientes protones para superar la capacidad de la solución amortiguadora. El uso de dicha solución amortiguadora no sería viable a escala industrial a menos que se realice a la misma densidad de suspensión baja. Esto agrandaría en gran medida la planta necesaria debido a los volúmenes más altos de solución necesarios. La solución final también sería baja en la concentración de molibdeno y permanecería siendo amortiguada a aproximadamente pH 9. La baja concentración haría la recuperación eficiente del molibdeno más difícil que de una solución de concentración más alta. La amortiguación requeriría el uso de otros reactivos para ajustar el pH a aquellos donde los procesos de recuperación de molibdeno eran óptimos . El volumen de solución necesariamente grande necesario también necesitará reciclarse nuevamente a la fase de lixiviación después de que se haya recuperado el molibdeno. Esto requeriría la adición de una base para regenerar el efecto de amortiguación. El proceso general no es especialmente eficiente dado que existe una necesidad de regenerar la solución amortiguadora de carbonato.

Es poco probable que el uso de una solución amortiguadora de carbonato sea económicamente viable debido a los problemas descritos anteriormente. En un proceso industrial, la adición de una base sería más económicamente viable dado que sería capaz de manejar densidades de suspensión más altas durante la lixiviación.

Dos documentos de BARC (T . K .Mukher ee, P.R.Menon, P.P.Shukla y C.K.Gupta, Recovery of molybdenum metal powder from a low grade molybdenite concéntrate, Chemeca 88, Australia 's Bicentennial International Conference for the Process Industries, Sydney, 28-31 de agosto de 1988, págs . 548-554; V.S.Bhave, P.Alex, R.C.Hubli y A.K. Suri, Indirect electro-oxidation process for leaching of molybdenite concéntrate by hypochlorite : a modified approach, BARC Newsletter, 297, Octubre 2008, 139-143) presentan un proceso que opera a 30-35°C y pH 6-8 usando adición de carbonato de sodio para mantener este pH. Durante la oxidación prolongada los iones de clorato C103~ se acumulan consumiendo energía y reduciendo el cloruro libre disponible que puede oxidarse para obtener cloro en el ánodo. El último documento usó carbonato de calcio para ajustar el pH, esto resultó en la precipitación de molibdato de calcio que posteriormente se recuperó y se procesó adicionalmente para recuperar el molibdeno .

Todos los métodos de electrooxidación mantienen el pH mediante agentes de neutralización para minimizar la pérdida de iones de hipoclorito.

En toda esta memoria descriptiva, a menos que el contexto requiera lo contrario, la palabra "comprenden" o variaciones tales como "comprende" o "que comprende", se comprenderá que implica la inclusión de un número entero mencionado o el grupo de números enteros pero no la exclusión de cualquiera de los otros números enteros o grupo de números enteros .

La descripción de la técnica antecedente se incluye exclusivamente a efectos de proporcionar un contexto para la presente invención. Debería apreciarse que la descripción no es un reconocimiento o admisión de que el material al que se hace referencia era un conocimiento general común en el campo relevante a la presente invención en Australia o en cualquier otra parte antes de la fecha de la prioridad.

Divulgación de la invención De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método para lixiviar molibdeno y/o renio de un mineral de sulfuro y/o un concentrado que contiene el mismo, comprendiendo el método los pasos de: Exponer el mineral y/o concentrado a una solución acuosa de una especie oxidante a base de cloro en la que la suma de las concentraciones de hipoclorito y ácido hipocloroso es al menos 10%mol de la especie oxidante a base de cloro; Permitir y/o facilitar la oxidación del molibdeno y/o renio por medio del hipoclorito o ácido hipocloroso, disminuyendo así el pH de forma tal que la especie oxidante a base de cloro predominante se convierte en cloro; Permitir y/o facilitar la oxidación del molibdeno y/o renio por medio de cloro produciendo así una solución de lixiviación cargada; y Pasar la solución de lixiviación cargada a un medio para recuperación de metales.

En una forma preferida de la invención, el paso de exponer el mineral y/o concentrado a una solución acuosa de la especie oxidante a base de cloro en la cual la especie de cloro oxidante a base de cloro predominante es hipoclorito o ácido hipocloroso más específicamente comprende: Exponer el mineral y/o concentrado a una solución acuosa de especie oxidante a base de cloro en la cual al menos 10%mol de la especie oxidante de cloro sea hipoclorito.

Preferiblemente, al menos 20% mol de la especie oxidante a base de cloro es hipoclorito. Preferiblemente, al menos 30% mol de la especie oxidante a base de cloro es hipoclorito. Preferiblemente, al menos 40% mol de la especie oxidante a base de cloro es hipoclorito. Preferiblemente, al menos 50% mol de la especie oxidante a base de cloro es hipoclorito. Preferiblemente, al menos 60% mol de la especie oxidante a base de cloro es hipoclorito. Preferiblemente, al menos 70% mol de la especie oxidante a base de cloro es hipoclorito. Preferiblemente, al menos 80% mol de la especie oxidante a base de cloro es hipoclorito. Preferiblemente, al menos 90% mol de la especie oxidante a base de cloro es hipoclorito. En una forma de la invención, más de 90%mol de la especie oxidante a base de cloro es hipoclorito. En una forma preferida de la invención, el ión de hipoclorito comprende al menos 95%mol de la especie oxidante a base de cloro. En una forma preferida de la invención, el ión de hipoclorito comprende 99%mol de la especie oxidante a base de cloro, sobre una base molar.

Los inventores han descubierto que una exposición del mineral y/o concentrado a iones de hipoclorito, incluso por un período corto, permite una mejor recuperación del molibdeno y/o renio que la observada cuando se exponen a agentes oxidantes a base de cloro en condiciones en las que predomina el cloro.

Sin ánimo de ceñirse a ninguna teoría, los inventores creen que la exposición del mineral y/o concentrado de sulfuro a un ión de ácido hipocloroso o hipoclorito disminuye la formación de una capa de pasivación que puede ser responsable de las recuperaciones más bajas informadas con lixiviación de cloro a pH bajo.

Asimismo, el método de la presente invención incluye la oxidación por medio de cloro, que es diferente a los métodos de la técnica anterior cuando la producción de cloro se evita por medio de la introducción de agentes neutralizantes costosos .

La solución de lixiviación cargada que emerge del proceso de la presente invención tendrá un pH similar al de las soluciones obtenidas de la lixiviación de molibdenita calcinada convencional. Por lo tanto, pueden utilizarse procesos bien establecidos para realizar la separación y recuperación del molibdeno y el renio.

Temperatura y presión En una forma preferida de la invención, los pasos de: Exponer el mineral y/o concentrado a una solución acuosa de especie oxidante a base de cloro en la cual la especie oxidante a base de cloro predominante es hipoclorito o ácido hipocloroso; Permitir y/o facilitar la oxidación del molibdeno y/o renio por medio del hipoclorito o ácido hipocloroso, disminuyendo así el pH de forma tal que la especie oxidante a base de cloro predominante se convierte en cloro; y Permitir y/o facilitar la oxidación del molibdeno y/o renio por medio de cloro produciendo así una solución de lixiviación cargada; se realizan a temperatura ambiente.

En una forma de la invención, los pasos de: Exponer el mineral y/o concentrado a una solución acuosa de especie oxidante a base de cloro en la cual la especie oxidante a base de cloro predominante es hipoclorito o ácido hipocloroso; Permitir y/o facilitar la oxidación del molibdeno y/o renio por medio del hipoclorito o ácido hipocloroso, disminuyendo así el pH de forma tal que la especie oxidante a base de cloro predominante se convierte en cloro; y Permitir y/o facilitar la oxidación del molibdeno y/o renio por medio de cloro produciendo así una solución de lixiviación cargada; se realizan a presión atmosférica.

En una forma de la invención, los pasos de: Exponer el mineral y/o concentrado a una solución acuosa de especie oxidante a base de cloro en la cual la especie oxidante a base de cloro predominante es hipoclorito o ácido hipocloroso; Permitir y/o facilitar la oxidación del molibdeno y/o renio por medio del hipoclorito o ácido hipocloroso, disminuyendo así el pH de forma tal que la especie oxidante a base de cloro predominante se convierte en cloro; y Permitir y/o facilitar la oxidación del molibdeno y/o renio por medio de cloro produciendo así una solución de lixiviación cargada; se realizan a temperatura ambiente y presión atmosférica.

Un proceso que permite las recuperaciones a temperaturas ambiente puede ser usado de manera rentable en mineral y en concentrado, dado que no es necesario calentar todo el mineral que contiene <0,5% de molibdeno, ahorrando de esta forma grandes cantidades de energía. El proceso a temperatura y presión ambiente puede hacer que sea económicamente posible la lixiviación en pila de minerales de la molibdenita de mineral que de otro modo no pueden procesarse económicamente debido al alto costo del aplastamiento, trituración, flotación, calcinación y disolución.

La presente invención comprende el uso simultáneo de una especie oxidante a base de cloro en combinación con especies oxidantes complementarias. Estas especies complementarias pueden estar presentes dentro del mineral o pueden agregarse deliberadamente durante una o más etapas del proceso. En otra forma de la invención, la especie oxidante complementaria es oxígeno. Como sería claro para los expertos en la técnica, pueden usarse combinaciones de oxidantes complementarios .

Tratamiento de mineral y/o concentrado En una forma preferida de la invención, el mineral y/o concentrado expuesto a la solución acuosa de la especie oxidante a base de cloro en la cual la suma de las concentraciones de hipoclorito y ácido hipocloroso es al menos 10%mol de la especie oxidante a base de cloro se deslixivia previamente.

En una forma preferida de la invención, el mineral y/o concentrado expuesto a la solución acuosa de la especie oxidante a base de cloro en la cual la suma de las concentraciones de hipoclorito y ácido hipocloroso es al menos 10%mol de la especie oxidante a base de cloro se descalcina previamente.

En otra forma preferida de la invención, el mineral y/o concentrado expuesto a la solución acuosa de la especie oxidante a base de cloro en la cual la suma de las concentraciones de hipoclorito y ácido hipocloroso es al menos 10%mol de la especie oxidante a base de cloro se desoxida previamente.

Nomenclatura Como lo comprendería un experto en la técnica, los iones de hipoclorito también son conocidos como iones de clorato (I) y tienen una fórmula molecular de CIO".

Como lo comprendería un experto en la técnica, el ácido hipocloroso también es conocido como ácido dórico (I) , ácido hipocloroso de hidrógeno y clorato (I) de hidrógeno, y tiene una fórmula molecular de HC10 (o H0C1) .

Como lo comprendería un experto en la técnica, el término cloro usado solo hace referencia específicamente a la especie de Cl2.

Como será evidente para un experto en la técnica, la expresión minerales de sulfuro no debería comprenderse que está limitada a minerales en los cuales el azufre es el único elemento no metálico y comprende minerales que contienen además, por ejemplo, arsénidos, telúridos, selenuros, antimoniuros y mezclas de los mismos.

Recipientes de reacción En una forma preferida de la invención, los pasos de: Permitir y/o facilitar la oxidación del molibdeno y/o renio por medio de cloro produciendo así una solución de lixiviación cargada; se realiza en un recipiente de reacción cerrado.

En una forma preferida de la invención, los pasos de: Permitir y/o facilitar la oxidación del molibdeno y/o renio por medio del hipoclorito o ácido hipocloroso, disminuyendo así el pH de forma tal que la especie oxidante a base de cloro predominante se convierte en clórese realiza en un recipiente de reacción cerrado.

En una muy forma preferida de la invención, los pasos de: Permitir y/o facilitar la oxidación del molibdeno y/o renio por medio del hipoclorito o ácido hipocloroso, disminuyendo así el pH de forma tal que la especie oxidante a base de cloro predominante se convierte en cloro; y Permitir y/o facilitar la oxidación del molibdeno y/o renio por medio de cloro produciendo así una solución de lixiviación cargada; tienen lugar en un recipiente de reacción cerrado.

Sin embargo, dado que las pérdidas debido a la exsolución de cloro donde la especie oxidante a base de cloro predominante es iones de hipoclorito o ácido hipocloroso se reducen considerablemente, el paso del método de exponer el mineral y/o concentrado a una solución acuosa de una especie oxidante a base de cloro en la cual la suma de las concentraciones de hipoclorito y ácido hipocloroso es al menos 10%mol de la especie oxidante a base de cloro no tiene por qué realizarse en un recipiente de reacción cerrado. Por ejemplo, el paso del método puede realizarse por lixiviación en pila o lixiviación a presión atmosférica en un recipiente abierto .

Tiempos de retención El período durante el cual el mineral y/o concentrado se expone a la solución acuosa de una especie oxidante a base de cloro en la cual la suma de las concentraciones de hipoclorito y ácido hipocloroso es al menos 10%mol de la especie oxidante a base a cloro antes de la exposición a cloro puede controlarse por medio del control del pH de la solución acuosa. Esto puede realizarse por medio de la adición de una base y/o controlando el pH para controlar de esta forma la producción de sulfato.

Como lo reconocerán los expertos en la técnica, el ión de hipoclorito alcalino que contiene la solución puede usarse también para controlar el pH mientras que se agregan más iones de hipoclorito.

El período preferido durante el cual el mineral y/o concentrado se expone a la solución acuosa de la especie oxidante a base de cloro en la cual el ión de hipoclorito comprende al menos 10 %mol de la especie oxidante a base de cloro antes de la exposición a ácido hipocloroso/cloro variará con la mineralogía del mineral o concentrado. Sin embargo, como será evidente a partir de los siguientes ejemplos, incluso las exposiciones breves pueden proporcionar resultados ventajosos.

Recuperación de otros metales El método de la presente invención puede formar parte de un proceso por el cual además se recuperan metales que no son los metales objetivo. Por ejemplo, el método de la presente invención puede utilizarse para reducir la concentración de molibdeno en un concentrado de cobre antes de que el concentrado se procese adicionalmente para recuperar el cobre .

Los medios para la recuperación de metales de la presente invención pueden comprender una o más fases de extracción de disolvente, y posteriormente opcionalmente por electroobtención o precipitación.

Concentración de la especie oxidante a base de cloro Como lo reconocerán los expertos en la técnica, la concentración de la especie oxidante a base de cloro variará de acuerdo con la concentración de la molibdenita en el mineral o concentrado y la presencia de otros minerales de consumo de agente oxidante presentes en el mineral o concentrado .

Regeneración de solución acuosa de una especie oxidante a base de cloro en la que la suma de las concentraciones de hipoclorito y ácido hipocloroso es al menos 10%mol de la especie oxidante a base de cloro A pesar de que el método de la presente invención puede, en muchas circunstancias, realizarse económicamente sin necesidad de reciclar la solución acuosa de la especie oxidante a base de cloro en la cual la suma de las concentraciones de hipoclorito y ácido hipocloroso es al menos 10%mol de la especie oxidante a base de cloro, bajo algunas circunstancias puede ser económicamente o ecológicamente deseable hacerlo. En áreas con controles ambientales estrictos sobre las descargas de soluciones salinas es prudente maximizar el reciclaje del cloruro dentro del proceso. En una forma de la invención, esto se logra haciendo recircular la solución con reducción de metales objetivo después de la separación de metales a un generador de hipoclorito. En formas alternativas de la invención, esto se logra permitiendo o mejorando la evaporación de agua de la solución con reducción de metales objetivo cristalizando de esta forma una sal de cloruro que se recicla nuevamente a un generador de hipoclorito.

Breve descripción de los dibujos La presente invención se describirá ahora, solamente a modo de ejemplo, con referencia a dos realizaciones de la misma y los dibujos adjuntos, en los cuales: La Figura 1 es un diagrama de flujo esquemático de un método para lixiviar uno o más de los metales objetivo de un mineral y/o concentrado de sulfuro de acuerdo con una primera realización de la presente invención; y La Figura 2 es un diagrama de flujo esquemático de un método para lixiviar uno o más de los metales objetivo de un mineral y/o concentrado de sulfuro de acuerdo con una segunda realización de la presente invención.

Mejor (es) modo(s) de realización de la invención En referencia ahora a la Figura 1, un mineral o concentrado de sulfuro 10 que contiene molibdeno y/o renio, tal como molibdenita, se introduce en un recipiente de lixiviación cerrado 12. Una solución acuosa que contiene iones de hipoclorito 14 se introduce en el recipiente de lixiviación 12, de forma tal que se exponga el mineral, durante un período determinado, a una solución acuosa de una especie oxidante a base de cloro en la cual la suma de las concentraciones de hipoclorito y ácido hipocloroso es al menos 10%mol de la especie oxidante a base de cloro en la forma de una solución acuosa en la cual la especie oxidante a base de cloro son iones de hipoclorito. Como resultado de la reducción consecuente del pH, se expone entonces el mineral, dentro del mismo recipiente de lixiviación cerrado 12, a una solución acuosa en la cual la especie oxidante a base de cloro es ácido hipocloroso y, si el pH disminuye lo suficiente, a una solución acuosa en la cual la especie oxidante a base de cloro predominante es cloro.

Después de un período de lixiviación predeterminado, la suspensión se transfiere a una fase de separación de sólidos-líquidos 22, y la solución de lixiviación cargada que contienen los iones de metales objetivo 24 se transfiere a una etapa de separación de metales 26, tal como extracción de disolventes, intercambio de iones, precipitación selectiva y/o cementación, por la cual los metales no objetivo se separan de la solución de lixiviación cargada que contiene los iones de metales objetivo 24. La solución de metales objetivo resultante 28 se transfiere luego a una etapa de recuperación de metales 30, tal como cementación, reducción gaseosa, precipitación de compuestos, cristalización y/o electroobtención, produciendo el metal objetivo 32.

La realización de la invención representada por la Figura 2 es básicamente similar a aquella representada por la Figura 1, y se usarán números similares para representar partes similares. Sin embargo, a diferencia de la realización representada en la Figura 1, la realización representada en la Figura 2 incorpora instalaciones de reciclaje de hipoclorito 34, que reciben la solución agotada de la etapa de separación de metales 26 y regenera una solución enriquecida en ión de hipoclorito que a su vez se utiliza en el recipiente de lixiviación 12.

Ejemplos Se demostrará ahora la utilidad de la presente invención con referencia a varios ejemplos. o debe comprenderse que los ejemplos limitan de algún modo la generalidad de la descripción precedente de la invención.

Ejemplo 1 Se lixivió una muestra del concentrado de flotación de molibdenita (-50% Mo) en un rango amplio de pH de partida durante lh. Se mezclaron aproximadamente 0,25g del concentrado con 25mL de una solución de ~25g/L de NaCÍO con pH ajustado y se agitó. Después de lh la muestra se centrifugó, se midió el pH y la solución se decantó para análisis por AAS .

La disolución de molibdeno se muestra en la Figura 3. Claramente, el pH de partida es de gran importancia dado que la recuperación con un pH más alto tiende a proporcionar altas recuperaciones.

Sin ánimo de ceñirse a ninguna teoría, los inventores creen que la exposición del mineral y/o concentrado de sulfuro a una solución que contiene hipoclorito-ácido hipocloroso disminuye la formación de una capa de pasivación que puede ser responsable de las recuperaciones más bajas claramente evidentes en pH bajo donde predomina el cloro.

El pH de la solución después de lh se muestra en la Figura 4. Como puede verse, en todos los casos el pH es menor que uno, y para la recuperación de molibdeno hay un punto anómalo para un pH de partida de 2. La oxidación de la molibdenita resulta en la formación de protones que disminuyen el pH de la solución de forma tal que el ión de hipoclorito se convierte en ácido hipocloroso y luego en cloro. A pesar de que el pH de la solución después de lh está dentro del rango donde predomina el cloro, el pH de partida es de mayor importancia en lo que se refiere a la disolución.

La rapidez de la reacción entre la molibdenita y el oxidante es indicada por la mayoría de metal lixiviado en solución después de la primera hora. Cabe señalar que el oxidante permaneció en solución de forma que el alcance de la reacción no está limitado por el consumo de oxidante.

Ejemplo 2 Se realizaron titulaciones yodométricas en las soluciones de partida y finales en el Ejemplo 1 para determinar las concentraciones de ácido hipocloroso antes y después de la reacción con el fin de medir el consumo.

A las soluciones se les agregó iones de yoduro en exceso para convertirse de yoduro a yodo por medio de oxidación: 21" + CIO" + 2H+ = I2 + H20 + Cl" 21" + HC10 + H+ = I2 + H20 + Cl" 21" + Cía = I2 + 2C1" El yodo se tituló luego usando tiosulfato de sodio de concentración conocida, la reacción conocida es: I2 + 2S2032 ~? 21" + S062~ De estas titulaciones la concentración de oxidante antes y después de la reacción puede determinarse con el consumo simplemente por ser la diferencia entre las mismas. El consumo molar de oxidante por mol de molibdeno disuelto se muestra en la Figura 5.

Claramente, el pH de partida más bajo tiene el consumo más alto. Sin ánimo de ceñirse a ninguna teoría, los inventores creen que esto se debe a la volatilización del cloro gaseoso de la solución. Los datos restantes sugieren que cuanto más alto es el pH de partida, más bajo es el consumo. Sin embargo, la difusión de los datos requiere de más pruebas para confirmar esto. El consumo promedio para un pH de partida de 8 y más alto es 6,6 mol de oxidante por mol de Mo disuelto. Esto es más bajo que el valor de 9 para la reacción como lo indica Gupta ( (Extractive Metallurgy of Molybdenum, CK. Gupta, CRC Press, 1992, pág. 162) . 9C10" + MoS2 + 6H20 = M0O42" + 2S042" + 9C1" + 6H+ Claramente, hay una ventaja económica marcada con respecto a la técnica anterior que mostraba un consumo más alto además de tener que controlar el pH de la solución.

Ejemplo 3 Se obtuvo un mineral de molibdeno y la muestra como se recibió se dividió, se aplastó y se trituró con anillos hasta un P80 nominal de 90um. Digestos de agua regia realizados en duplicado proporcionaron leyes de cabeza de 0,051 y 0,056% de Mo para un promedio de 0,053% de Mo. Las pasadas preliminares indicaron que >99% de molibdeno podría disolverse en 24h. Se realizaron varias pasadas usando una densidad de suspensión cada vez más alta. Después de lh se tomó una muestra para análisis : La Figura 6 muestra la recuperación en función de la densidad de suspensión como la línea continua. Claramente, altas densidades de suspensión resultan en recuperaciones reducidas de molibdeno. La línea punteada muestra el volumen de la solución de hipoclorito a granel por gramo de mineral. Como puede verse, estas líneas tienen la misma tendencia lo que indica que la recuperación reducida se debe a oxidante insuficiente presente en la solución.

De estos datos, puede calcularse el consumo de oxidante por mol de molibdeno en el mineral y por mol de molibdeno disuelto. Estos datos se muestran en la Figura 7. El oxidante por mol de molibdeno en solución (línea punteada) es aproximadamente constante y tiene un promedio de 16,9 moles de oxidante por mol de molibdeno disuelto. Claramente, la relación es esencialmente constante para el molibdeno disuelto, lo que indica que densidades de suspensión más altas no reciben suficiente oxidante para una disolución completa del molibdeno en el mineral. La línea continua muestra los moles de oxidante por mol de Mo en el mineral. Salvo para las dos densidades de suspensión más bajas, hay insuficiente oxidante presente.

Este valor es mayor que el valor estequiométrico de 9 de Gupta (Extractive Metallurgy of Molybdenum, C.K.Gupta, CRC Press, 1992, p.162) y mayor que el valor de 6,6 determinado para el concentrado en el Ejemplo 2.

Sin ánimo de ceñirse a ninguna teoría, los inventores creen que el consumo aumentado comparado con otros trabajos se debe a la presencia de otros minerales dentro del mineral que también reacciona con el oxidante.

Ejemplo 4 El concentrado de molibdenita del Ejemplo 1 se lixivió en soluciones de oxidante de concentración diferente. Los análisis de la solución se realizaron tanto para molibdeno como para renio, siendo el objetivo examinar la relación entre la disolución de los metales. La Figura 8 muestra la relación entre las disoluciones de renio y el molibdeno para un rango de extensiones de disolución. Hay una gran correlación entre las disoluciones de renio y molibdeno.

Sin ánimo de ceñirse a ninguna teoría, los inventores creen, como lo indicaron autores anteriores, que el renio se ubica dentro de la estructura de la molibdenita y la disolución de la molibdenita también resulta en la disolución del renio. Si los metales hubieran estado en fases separadas, no seria probable una relación tan estrecha dado que las dos fases necesitarían comportarse igual hacia el oxidante.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Un método para lixiviar el molibdeno y/o renio de un mineral y/o concentrado de sulfuro que contiene el mismo, comprendiendo el método los pasos de: Exponer el mineral y/o concentrado a una solución acuosa de una especie oxidante a base de cloro en la que la suma de las concentraciones de hipoclorito y ácido hipocloroso es al menos 10%mol de la especie oxidante a base de cloro; Permitir y/o facilitar la oxidación del molibdeno y/o renio por medio del hipoclorito o ácido hipocloroso, disminuyendo así el pH de forma tal que la especie oxidante a base de cloro predominante se convierte en cloro; Permitir y/o facilitar la oxidación del molibdeno y/o renio por medio de cloro produciendo así una solución de lixiviación cargada; y Pasar la solución de lixiviación cargada a un medio para recuperación del metal.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el paso de exponer el mineral y/o concentrado a una solución acuosa de la especie oxidante a base de cloro en la cual la especie de cloro oxidante a base de cloro predominante es hipoclorito o ácido hipocloroso más específicamente comprende: Exponer el mineral y/o concentrado a una solución acuosa de especie oxidante a base de cloro en la cual al menos 10%mol de la especie oxidante de cloro es hipoclorito.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 2 caracterizado porque al menos 50%mol de la especie oxidante a base de cloro es hipoclorito.

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 3 caracterizado porque el ión de hipoclorito comprende 99%mol de la especie oxidante a base de cloro, sobre una base molar .

5. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado por los pasos de: Exponer el mineral y/o concentrado a una solución acuosa de especie oxidante a base de cloro en la cual la especie oxidante a base de cloro predominante es hipoclorito o ácido hipocloroso; Permitir y/o facilitar la oxidación del molibdeno y/o renio por medio del hipoclorito o ácido hipocloroso, disminuyendo así el pH de forma tal que la especie oxidante a base de cloro predominante se convierte en cloro; y Permitir y/o facilitar la oxidación del molibdeno y/o renio por medio de cloro produciendo así una solución de lixiviación cargada; se realizan a temperatura ambiente.

6. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado por los pasos de : Exponer el mineral y/o concentrado a una solución acuosa de especie oxidante a base de cloro en la cual la especie oxidante a base de cloro predominante es hipoclorito o ácido hipocloroso; Permitir y/o facilitar la oxidación del molibdeno y/o renio por medio del hipoclorito o ácido hipocloroso, disminuyendo así el pH de forma tal que la especie oxidante a base de cloro predominante se convierte en cloro; y Permitir y/o facilitar la oxidación del molibdeno y/o renio por medio de cloro produciendo así una solución de lixiviación cargada; se realizan a presión atmosférica.

7. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque el mineral y/o concentrado expuesto a la solución acuosa de la especie oxidante a base de cloro en la cual la suma de las concentraciones de hipoclorito y ácido hipocloroso es al menos 10 mol de la especie oxidante a base de cloro se deslixivia previamente.

8. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque el mineral y/o concentrado expuesto a la solución acuosa de la especie oxidante a base de cloro en la cual la suma de las concentraciones de hipoclorito y ácido hipocloroso es al menos 10%mol de la especie oxidante a base de cloro se desoxida previamente.