PROCEDIMIENTO PARA LA RECUPERACIÓN DE NÍQUEL Y COBALTO MEDIANTE LIXIVIACIÓN EN PILAS DE MATERIAL QUE CONTIENE NÍQUEL O COBALTO DE BAJO GRADO.

Procedimiento para la recuperación de níquel y cobalto mediante lixiviación en pilas de material que contiene níquel o cobalto de bajo grado. Campo de la invención En general, la presente invención se refiere a un procedimiento para mejorar la recuperación de níquel y cobalto a partir de menas de laterita. En particular, la presente invención proporciona un procedimiento hidrometalúrgico mejorado de extracción de níquel y cobalto a partir de menas de laterita que contienen níquel y cobalto mediante lixiviación a presión o lixiviación por agitación atmosférica de las fracciones de limonita y saprolita concentradas de las menas, y mediante lixiviación en pilas de material de limonita y saprolita de bajo grado que normalmente se desecha durante el enriquecimiento de las menas. Antecedentes de la invención Los depósitos de mena con níquel y cobalto de laterita contienen generalmente menas de tipo oxídico, limonitas, y menas de tipo silicato, saprolitas, en los mismos depósitos. Las saprolitas de mayor contenido en níquel tienden a tratarse mediante un procedimiento pirometalúrgico que implica técnicas de tostación y fundición eléctrica para producir ferroníquel. Los requerimientos de energía y la alta razón en la mena de hierro con respecto a níquel para la limonita de menor contenido en níquel y las combinaciones de limonita/saprolita hacen que esta ruta de procesamiento sea demasiado cara, y estas menas se tratan normalmente de forma comercial mediante una combinación de procedimientos pirometalúrgicos e hidrometalúrgicos, tales como el procedimiento de lixiviación con ácido a alta presión (HPAL) o el procedimiento Caron de lixiviación de carbonato de amonio-tostación y reducción. Como alternativas a HPAL, que sólo trata limonita o lateritas con bajo contenido en magnesio y usa equipo a alta presión caro, se han dado a conocer procedimientos de lixiviación con ácido por agitación a presión atmosférica, y procedimientos que combinan HPAL para la fracción de limonita de una mena seguido por lixiviación con ácido atmosférica de la fracción de saprolita. Con el fin de reducir el tamaño de los reactores de lixiviación, se prefieren limonita y saprolita de alto grado para estos procedimientos. Esto conduce al desecho de mena de bajo grado como residuo. El aprovechamiento de muchas de las menas de menor contenido en níquel mediante los procedimientos anteriores requiere generalmente el procesamiento de la mena completa ya que no hay ningún procedimiento eficaz para enriquecer la mena. Esto presenta la desventaja de que las fracciones mineralógicas de la mena que pueden contener menores valores de metales diluyen de forma eficaz la calidad de la mena tratada total y aumentan los costes de recuperación. Incluso cuando la mena de laterita es propicia para alguna forma de enriquecimiento, cuando se procesa la mena concentrada mediante uno de los procedimientos analizados anteriormente, la fracción de desecho que contiene bajos grados de níquel y cobalto se desecha normalmente como poco económica de procesar mediante los procedimientos anteriores, perdiendo por tanto el valor del níquel y el cobalto contenidos en los desechos. La lixiviación en pilas es un procedimiento convencional de extracción de forma económica de metales a partir de menas de bajo grado y se ha utilizado de forma satisfactoria para recuperar materiales tales como cobre, oro, uranio y plata. En general, implica amontonar la mena en bruto directamente a partir de depósitos de mena en pilas que varían en altura. Se introduce la disolución de lixiviación sobre la parte superior de la pila para que percole hacia abajo a través de la pila. Se drena el líquido efluente desde la base de la pila y pasa a una planta de procesamiento en la que se recuperan los valores de metales. Un problema que dificulta la lixiviación en pilas de menas de laterita que contienen níquel y cobalto es el componente de arcilla sustancial de tales menas. El tipo de contenido en arcilla depende de la roca original y del entorno físicoquímico de la formación de arcilla, pero la mayoría de las arcillas presentan un efecto perjudicial sobre la percolación de la disolución de lixiviación a través de la mena. Se ha informado de que cuando se apila en seco la laterita, la percolación de la disolución de lixiviación era de escasa a imposible. Debido a la escasa permeabilidad, es necesaria una baja tasa de irrigación para permitir que la disolución lixivie el níquel y el cobalto, requiriendo por tanto un tiempo de lixiviación que es poco económico. La patente US nº 5.571.308 (BHP Minerals International, Inc) describe un procedimiento para la lixiviación en pilas de una mena de laterita que contiene una alta cantidad de magnesio tal como saprolita. La patente señala que la saprolita de tipo arcilla muestra una escasa permeabilidad, y como solución a esto, la peletización de la mena es necesaria para garantizar la distribución de la disolución de lixiviación a través de la pila. La patente US nº 6.312.500 (BHP Minerals International, Inc) también describe un procedimiento para la lixiviación en pilas de lateritas para recuperar níquel, que es particularmente eficaz para menas que presentan un componente 2   de arcilla significativo (mayor del 10% en peso). El procedimiento incluye dimensionar la mena cuando sea necesario, formar pelets mediante puesta en contacto de la mena con un lixiviante, y aglomerar. Los pelets se forman en una pila y se lixivian con ácido sulfúrico para extraer los valores de metales. Ambas patentes anteriores identifican la necesidad de peletizar la alimentación de mena completa para obtener la permeabilidad de la pila necesaria para la lixiviación en pilas satisfactoria. El análisis anterior de documentos, artículos y similares se incluye en la memoria descriptiva únicamente con el fin de proporcionar un contexto para la presente invención. No se sugiere ni se representa que alguna o todas estas cuestiones formen parte de la base de la técnica anterior ni fuesen conocimiento general común en el campo relevante para la presente invención tal como existía en Australia antes de la fecha de prioridad. La presente invención tiene como objetivo superar o al menos paliar una o más de las dificultades asociadas con la técnica anterior. Sumario de la invención Según la presente invención se proporciona un procedimiento para la recuperación de níquel y cobalto a partir de menas de laterita, tal como se expone en las reivindicaciones adjuntas. En general, la presente invención proporciona un procedimiento para mejorar la recuperación de níquel y cobalto a partir de menas de laterita, incluyendo el procedimiento las etapas siguientes: a) enriquecer la mena para separarla en una fracción de mena concentrada enriquecida y una fracción de desechos de bajo grado silíceos, gruesos que está sustancialmente libre de finos y materiales de arcilla; b) procesar por separado la fracción de mena concentrada para la recuperación de níquel y cobalto; y c) someter la fracción de desechos de bajo grado a un procedimiento de lixiviación en pilas con una disolución complementada con ácido para crear un lixiviado en pilas para el procesamiento de recuperación de níquel y cobalto adicional. En general, el procedimiento forma parte de un procedimiento global para la recuperación de níquel y cobalto. Los finos y los materiales de arcilla se separan del material de desechos de bajo grado durante el procedimiento de enriquecimiento y en general permanecen con la fracción concentrada. La fracción de desechos de bajo grado puede tratarse adicionalmente como parte del procedimiento de enriquecimiento para eliminar sustancialmente todos los finos y el material de arcilla. El níquel y el cobalto se recuperan preferiblemente a partir de la fracción de mena concentrada enriquecida mediante lixiviación con ácido a alta presión (HPAL) o lixiviación por agitación a presión atmosférica para producir una disolución de lixiviación de níquel y cobalto para procesamiento adicional. En una forma de realización preferida de la invención, el lixiviado en pilas a partir de la fracción de desechos de bajo grado se combina con la disolución de lixiviación procedente del procedimiento de lixiviación con ácido de la fracción de mena concentrada. Esto conduce a un aumento en el rendimiento de níquel y cobalto recuperados a partir del procesamiento de la mena de laterita completa. El níquel y el cobalto pueden recuperarse a partir del lixiviado combinado mediante procedimientos convencionales tales como procedimientos de precipitación como un sulfuro o hidróxido mixto, tratamiento mediante extracción con disolventes, intercambio iónico u otras rutas de procesamiento metalúrgico conocidas para extraer y separar el níquel y el cobalto. Los inventores han descubierto sorprendentemente... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la recuperación de níquel y cobalto a partir de menas de laterita, incluyendo el procedimiento las etapas siguientes: a) enriquecer la mena mediante depuración, cribado y clasificación para separarla en una fracción de mena concentrada enriquecida y una fracción de desechos de bajo grado silíceos, gruesos que está sustancialmente libre de finos y materiales de arcilla; b) procesar por separado la fracción de mena concentrada para la recuperación de níquel y cobalto; y c) someter la fracción de desechos de bajo grado a un procedimiento de lixiviación en pilas con una disolución complementada con ácido para crear un lixiviado en pilas para el procesamiento de recuperación de níquel y cobalto adicional, en el que la fracción de desechos de enriquecimiento presenta entre el 0,3% y el 0,7% de níquel y entre el 0,01% y el 0,03% de cobalto. 2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la fracción de desechos de bajo grado se trata adicionalmente como parte del procedimiento de enriquecimiento para eliminar sustancialmente todos los finos y los materiales de arcilla. 3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el níquel y el cobalto se recuperan a partir de la fracción de mena concentrada mediante lixiviación con ácido a alta presión o lixiviación por agitación a presión atmosférica, o una combinación de ambas, para producir una disolución de lixiviación para procesamiento adicional. 4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el lixiviado en pilas procedente de la fracción de desechos de bajo grado se combina con la disolución de lixiviación procedente de la lixiviación con ácido de la fracción concentrada para producir un lixiviado combinado. 5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el lixiviado en pilas de desechos de bajo grado se procesa adicionalmente para la recuperación de níquel y cobalto, independientemente de la disolución de lixiviación procedente de la fracción de mena concentrada. 6. Procedimiento según la reivindicación 4 y 5, en el que el níquel y el cobalto se recuperan a partir del lixiviado combinado o bien del lixiviado en pilas de desechos de bajo grado mediante precipitación de un sulfuro o hidróxido mixto, el tratamiento mediante extracción con disolventes, mediante intercambio iónico o mediante otras rutas de procesamiento metalúrgico conocidas. 7. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además las etapas siguientes: i) separar la mena en una fracción de limonita y una fracción de saprolita; y ii) formar pilas separadas de las fracciones de desechos de saprolita de bajo grado y limonita de bajo grado; en el que la etapa i) precede a la etapa a) de la reivindicación 1 y la etapa ii) se produce entre las etapas b) y c) de la reivindicación 1, y en el que la etapa de enriquecimiento comprende enriquecer las fracciones de limonita y saprolita de forma independiente mediante depuración, cribado y clasificación de cada fracción de mena para producir fracciones de mena de limonita y saprolita concentradas y fracciones de desechos de síliceos y gruesos de limonita y saprolita de bajo grado, estando las fracciones de desechos de síliceos y gruesos limonita y saprolita de bajo grado sustancialmente libres de finos y material de arcilla, la etapa de procesar comprende procesar de forma independiente o conjunta las fracciones de mena concentradas de limonita y saprolita, y la etapa de someter comprende someter las pilas de desechos de saprolita de bajo grado y limonita de bajo grado separadas a un procedimiento de lixiviación en pilas con una disolución complementada con ácido para crear lixiviados en pilas de limonita y saprolita separados para el procesamiento de recuperación de níquel y cobalto adicional. 8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que el níquel y el cobalto se recuperan a partir de las fracciones de mena concentradas mediante el procesamiento de las mismas de forma conjunta o independiente mediante lixiviación con ácido a alta presión, lixiviación por agitación a presión atmosférica o una combinación de ambas, para producir una disolución de lixiviación para procesamiento adicional. 11   9. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que los lixiviados en pilas de limonita y saprolita se combinan con la disolución de lixiviación procedente de la lixiviación con ácido de las fracciones de mena concentradas para crear un lixiviado combinado para el procesamiento de recuperación de níquel y cobalto adicional. 10. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que los lixiviados en pilas de limonita y saprolita se procesan adicionalmente bien de forma independiente o bien de forma conjunta para la recuperación de níquel y cobalto, por separado de la disolución de lixiviación procedente de la fracción de mena concentrada. 11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que se recupera el níquel a partir del lixiviado combinado o de lixiviados en pilas de limonita y saprolita mediante precipitación como un sulfuro o hidróxido mixto, el tratamiento mediante extracción con disolventes, mediante intercambio iónico o mediante otras rutas de procesamiento metalúrgico conocidas. 12. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que el lixiviado en pilas de limonita procedente de la pila de desechos de limonita de bajo grado se hace pasar a través de la totalidad, o de una parte de la pila de desechos de saprolita de bajo grado para ayudar a neutralizar el contenido ácido y precipitar parte del hierro disuelto en el lixiviado en pilas resultante. 13. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que el lixiviado en pilas resultante procedente de la fracción de desechos de bajo grado se combina con la disolución de lixiviación procedente de la lixiviación con ácido de la fracción concentrada para producir un lixiviado combinado. 14. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que el lixiviado resultante se procesa adicionalmente para la recuperación de níquel y cobalto, de forma independiente de la disolución de lixiviación de la fracción de mena concentrada. 15. Procedimiento según la reivindicación 13 ó 14, en el que se recuperan el níquel y el cobalto a partir del lixiviado combinado o el lixiviado en pilas resultante mediante precipitación de un sulfuro o hidróxido mixto, el tratamiento mediante extracción con disolventes, mediante intercambio iónico o mediante otras rutas de procesamiento metalúrgico conocidas. 16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la disolución complementada con ácido es una disolución de agua acidificada, agua de mar, salmuera subterránea o disolución residual acidificada para la lixiviación con ácido de la fracción de mena concentrada. 12   13