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Título: Estudo da utilização do sistema cloreto-hipoclorito como lixiviante de ouro em materiais oxidados.
Autor(es): Carvalho, Felipe Avelino de
Orientador(es): Albis, Versiane
Palavras-chave: Lixiviação
Ouro - oxidação
Testes químicos e reagentes
Hipoclorito de sódio
Data do documento: 2017
Membros da banca: Albis, Versiane
Ladeira, Ana Cláudia Queiroz
Urzedo, Ana Paula Fonseca Maia de
Referência: CARVALHO, Felipe Avelino de. Estudo da utilização do sistema cloreto-hipoclorito como lixiviante de ouro em materiais oxidados. 2017. 67 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2017.
Resumo: A busca por métodos mais amigáveis ao meio ambiente e com relação custo/benefício adequados tem sido realizada para oferecer alternativas ao uso do cianeto na lixiviação do ouro. Dentre os reagentes alternativos ao cianeto, tem-se a utilização da combinação dos íons cloreto e hipoclorito devido à sua capacidade de oxidação e complexação do ouro contido em minérios e concentrados. O presente estudo visa investigar a lixiviação de um material oxidado por soluções compostas por hipoclorito de cálcio e cloreto de sódio. A amostra de material oxidado foi separada, por peneiramento a úmido e a fração menor de 37µm(<400#), utilizada nos ensaios. Esta amostra continha 66,1% de Fe2O3, 20,4% de SiO2, 1,7% de K2O, 7,2% de Al2O3e 1,1% de As2O5bem como 35,7g/t de Au. Além disso, análises de DRX e MEV-EDS indicaram o óxido de ferro, quartzo e muscovita como as principais fases cristalinas presentes na amostra. Para efeito de comparação, a cianetação do material oxidado resultou em 90% de extração de ouro, em 24 horas de lixiviação. Nos ensaios de lixiviação pelo sistema cloreto-hipoclorito as condições de referência dos ensaios foram: tamanho de partícula -37µm, relação sólido/líquido igual a 10% (m/v), 10g/L de NaCl, 10g/L de Ca(OCl)2, pH 5-6, durante 3 horas. Inicialmente, foram avaliados os efeitos da: (i) concentração de Ca(OCl)2, (ii) concentração de NaCl, e (iii) da faixa do pH na extração deouro. Em seguida, foram investigadas a influência da densidade da polpa,lixiviação em pH natural do sistema, lixiviação da amostra bruta e lixiviação em dois estágios, além da estabilidade dos íons hipoclorito (OCl-) e da precipitação de cálcio em solução.As concentrações ótimas determinadas para o Ca(OCl)2e NaClforam de 25g/L e 15g/L, respectivamente, enquanto a faixa ótima de pH foi 4-6. Nestas condições, a extração final de ouro chegou a aproximadamente 84%. Variando a razão sólido/líquidode sólidos (10%, 20% e 30%(m/v)) observou-se que o menor valor resultou na maior extração de ouro (84%). A lixiviação em pH natural do sistema e da amostra bruta (sem separação por tamanho) atingiram baixas extrações de ouro (37% e 50%, respectivamente). Porém, a lixiviação em dois estágios propiciou a recuperação total de 90% do metal. Evidenciou-se a degradação dos íons hipoclorito e da possível catálise da decomposição do OCl-pela presença do sólido. A precipitação do cálcio como gesso a partir da diminuição do pH do sistema foi observada devido ao uso do ácido sulfúrico para controle do pH. Concluindo, foram alcançadas altas extrações do metal em menores períodos de tempo (3h), ao contrário do método de cianetação cuja lixiviação é lenta. Por outro lado, é necessário utilizar quantidades significativas de reagente devido à instabilidade do hipoclorito, nas condições de pH recomendadas para elevada extração do ouro.
Resumo em outra língua: The search for environmentally friendly and cost-effective methods for gold extraction has been undertaken to provide alternatives tothe use ofcyanide leaching in the gold industry. Among such alternative reagents is the combination of chloride and hypochlorite ions due to their oxidation and complexation capacitiesfor gold. Therefore, the current dissertation aimed at investigating gold leaching of an oxidized material by a solution comprising calcium hypochlorite and sodium chloride. The sample of the oxidized material was classifiedby wet sieving and the fraction below 37μm used in the tests. This sample contained66.1% de Fe2O3, 20.4% de SiO2, 1.7% de K2O, 7.2% de Al2O3and 1.1% de As2O5as well as 35.7g/t de Au. In addition,XRD and SEM-EDS analysis revealed iron oxide,quartz and muscovite as the main crystalline phases in such sample. For comparison purposes, cyanidation of the oxidized material resulted in 90% gold extraction in 24 hours. The reference conditions for the leaching tests with the chloride-hypochlorite system were: particle size-37µm, solid/liquid ratio of 10% (m/v), 10g/L NaCl, 10g/L Ca(OCl)2, pH 5-6, 3 hours of leaching. Initially, the effects ofthe:(i) Ca(OCl)2concentration, (ii) NaCl concentration, and (iii) pH range in the gold extraction were assessed. Subsequently, (iv) the effect of pulp density, (v) leaching in the natural pH of the system, (vi) leaching of the “as received” sample (without particle size classification) and (vii) two stage leaching were determined. In addition, the stability of the hypochlorite solutions (OCl-) and also calcium precipitation as gypsum were investigated. The ideal concentrations of Ca(OCl)2 and NaCl were determined as 25g/L and 15g/L, respectively, whereas the optimal pH range was 4-6. Under these conditions, the final gold extraction reached approximately 84%. By varying the solids content of the pulp (10%, 20% and 30%), it was observed that the lower value resulted in greater gold extraction (84%). Leaching at the natural pH of the hypochlorite solutions and the “as received” material reached low gold extractions (37% and 50%, respectively). However, the two-stage leaching resulted in 90% gold recovery. The degradation of the hypochlorite solution and the possible catalytic effect of the presence of the solid were evidenced. The precipitation of calcium as gypsum during the change of the pH of the solution was observed due to the use of sulphuric acid for pH control. Summarizing, high gold extractions were achieved in shorter periods of time (3 hours), as compared to the cyanidation of the same sample. On the other hand, it was necessary to use significant amounts of reagent due to hypochlorite instability at the pH conditions recommended for high gold extractions.
Descrição: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/9174
Licença: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor, 13/11/2017, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite a adaptação desta.
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