Método para recuperar metales raros en un procedimiento de lixiviación de cinc.

Un método para recuperar al menos indio y/o galio en un procedimiento de lixiviación de un concentrado de sulfuros de cinc,

en el cual al menos parte de un concentrado sulfurado se lixivia directamente sin tostación, en el cual la cantidad de hierro trivalente en la solución de sulfato de cinc (4) que se genera por medio de la lixiviación del concentrado de sulfuros de cinc (2) y que contiene hierro y metales raros como indio y/o galio se ajusta para ser 5 - 10% de la cantidad de hierro en la solución, que corresponde a la cantidad necesaria para la precipitación de al menos un metal raro indio o galio a co-precipitar a partir de la solución, enviándose dicha solución a una etapa de neutralización y precipitación (6), en la cual la solución se neutraliza hasta un intervalo de pH de 2,5 - 3,5 para precipitar hierro trivalente en la solución y co-precipitar indio y/o galio con el hierro, donde dicho precipitado es lixiviado y sucesivamente enviado a extracción.

Método para recuperar metales raros en un procedimiento de lixiviación de cinc Campo de la invención

El concentrado sulfurado de cinc incluye también pequeñas cantidades de metales raros como indio y galio. Si el contenido de estos metales en la materia prima es suficientemente alto, su recuperación puede interesar económicamente. En el método de acuerdo con la invención, la recuperación de indio y/o galio tiene lugar en un procedimiento de lixiviación de cinc, en el cual al menos parte del concentrado sulfurado es lixiviado directamente sin tostación.

Antecedentes de la invención

El método convencional para tratar un concentrado sulfurado de cinc es la tostación del concentrado, donde el concentrado sulfurado se tuesta a óxido de cinc y el hierro en el concentrado forma principalmente ferrita de cinc. El óxido de cinc se disuelve bastante rápidamente, de modo que en la primera etapa la calcina se somete a lixiviación, que se denomina lixiviación neutra. La ferrita de cinc permanece sin disolver en la lixiviación neutra y con el fin de recuperar este cinc de la ferrita se usa frecuentemente una lixiviación con ácido fuerte. El residuo de ferrita de cinc contiene también el residuo de hierro férrico precipitado en la lixiviación neutra. El residuo de hierro férrico por su parte, contiene además de hidróxido férrico, hidróxido de aluminio y metales raros co-precipitados, como galio e indio. El residuo de ferrita puede introducirse también en un horno Waelz, en el cual se evapora el cinc, y luego se oxida a óxido de cinc y se reincorpora al proceso de lixiviación. El óxido de Waelz puede tratarse también en una etapa separada del procedimiento para favorecer la recuperación de los otros metales co-precipitados como indio.

En la actualidad, la tendencia es cada vez más hacia procedimientos, en los cuales al menos parte del concentrado sulfurado de cinc se introduce en la lixiviación sin tostación. Esto posibilita el tratamiento de concentrados impuros y de grano fino. Un procedimiento de lixiviación directa para concentrado de sulfuras de cinc puede llevarse a cabo tanto con procedimientos de lixiviación atmosférica como a presión. Sin embargo, la lixiviación de sulfuras de cinc requiere una concentración de ácido mucho mayor que la usada en la lixiviación neutra de una calcina, pero ya que la formación de cinc elemental casi siempre sucede electrolíticamente, el ácido gastado para la electrólisis puede usarse en la lixiviación del concentrado. La lixiviación de la ferrita de cinc es la que requiere mayor concentración de ácido de todas. La lixiviación del concentrado de sulfuras puede combinarse con un procedimiento en el cual la lixiviación de ferritas formadas en la tostación se produce a medida que el ácido fuerte lixivia y de este modo la lixiviación de ferritas se lleva a cabo junto con la lixiviación del concentrado. En este caso se usa un procedimiento de lixiviación en contra corriente, donde además de una etapa de lixiviación con ácido fuerte que permite la lixiviación de la ferrita de cinc, también hay una etapa de lixiviación con ácido débil. Una porción significante de la lixiviación del concentrado se produce por su parte, incluso en la etapa de lixiviación con ácido débil. Estas etapas de los métodos están descritas por ejemplo en las patentes de EE.UU. 6 475 45, 5 858 315, y 6 34 45 y en el documento 24/76698.

En el documento EP 1 2 537 se muestra una precipitación de indio o galio en forma por ejemplo de jarosita que se refiere a un tratamiento de un residuo lixiviado de cinc. Además, de acuerdo con el documento WO 2 46481 A1, se muestra una precipitación hidrolítica de hierro de una solución de sulfato en forma de jarosita, donde una solución que contiene sulfato, con hierro presente en forma divalente, se envía a una etapa de precipitación de hierro, donde el hierro se oxida a la forma trivalente usando un gas que contiene oxígeno. También están presentes en la etapa de precipitación núcleos de jarosita.

El documento JP 53-216 describe la extracción de Ga, Ge, In y Fe a partir de un lodo obtenido por lixiviación de mineral de Zn tostado.

El concentrado de cinc puede contener metales raros como indio y galio, que se desean recuperar. Un método posible para implementar la recuperación de estos metales es el tratamiento de un lixiviado de la lixiviación neutra en un horno Waelz en óxido de Waelz y la lixiviación de este óxido, tras lo cual los metales que acaban en el óxido se devuelven a la solución y se recuperan posteriormente en la extracción líquido-líquido. Este tipo de recuperación de indio y galio con relación a un procedimiento de lixiviación de óxido de Waelz es conocido en la técnica anterior. Este procedimiento se beneficia del hecho de que estos metales ya han enriquecido el óxido de Waelz, porque coprecipitan con hidróxido férrico en la lixiviación neutra. De acuerdo con el método, el óxido de cinc que contiene un metal valioso se lixivia por medio de ácido sulfúrico, con lo cual los metales y el cinc se disuelven y el plomo y la plata más otros compuestos inertes en el óxido permanecen en el residuo. La solución se envía a la extracción de indio, donde el indio se separa del cinc, y la solución de sulfato se envía a la etapa de lixiviación neutra. Si el concentrado contiene galio, su recuperación tiene lugar en principio durante la recuperación del indio, tras lo cual el indio y el galio se separan en sus propias fases.

Propósito de la invención

Cuando la lixiviación directa del concentrado sin tostación está unida, al menos parcialmente, a la recuperación de cinc a partir de concentrado de sulfuras, no existe ningún método en la actualidad por el cual se recuperen indio y

otros metales raros deseados del concentrado que viene de la lixiviación directa y la solución resultante. El mayor problema con la recuperación de estos metales es la solución que sale de la lixiviación directa que contiene metales raros, en la práctica es una composición inadecuada para los procedimientos de recuperación convencional de estos metales.

El método de acuerdo con la invención hace posible la recuperación de al menos indio y galio con relación a la lixiviación directa del concentrado de sulfuras de cinc.

Sumario de la invención

Las características esenciales de la invención se pondrán de manifiesto en las reivindicaciones adjuntas.

La invención se refiere a un método para recuperar al menos indio y/o galio en un procedimiento de lixiviación de un concentrado de sulfuras de cinc. La solución de sulfato de cinc generada en la lixiviación del concentrado, que contiene hierro y metales raros, se envía a una etapa de neutralización y precipitación, donde la solución se neutraliza hasta un intervalo de pH de 2,5 - 3,5 para precipitar el hierro trivalente en la solución y co-precipitar al menos un metal raro con el hierro.

La cantidad de hierro trivalente en la solución de sulfato de cinc se ajusta para ser 5 -1% de la cantidad de hierro en la solución, que corresponde a la cantidad necesaria para precipitar al menos un metal raro de aquellos a coprecipitar a partir de la solución.

Si se requiere, la solución de sulfato de cinc se oxida en la etapa de neutralización y precipitación para formar una cantidad suficiente de hierro trivalente. La neutralización de la solución se lleva a cabo con al menos uno o más agentes de neutralización del siguiente grupo: óxido de Waelz, calcina, hidróxido de sodio, hidróxido de calcio, óxido de calcio y amoniaco.

El precipitado de hierro y al menos un metal raro que se forma se envía a la etapa de lixiviación para lixiviar el metal raro y recuperarlo por medio de extracción. Como el contenido de hierro férrico de la solución es demasiado alto para la etapa de extracción, es preferible reducir algo del hierro férrico a divalente con alguna sustancia adecuada que actúe como agente reductor, que es al menos una del grupo: concentrado de sulfuro de cinc, sulfuro de hidrógeno y sulfuro de sodio.

Lista de dibujos

El método de acuerdo con la invención queda reflejado en el diagrama de flujo adjunto 1.

Descripción detallada de la invención

La invención se refiere a un método para la recuperación de al menos un metal raro con relación a la lixiviación del concentrado de sulfuro de cinc. El metal raro más común en concentrados de sulfuras de cinc es el indio. El galio se comporta en la lixiviación en gran medida de la misma manera que el indio y por lo tanto si está en el concentrado, también se puede recuperar al mismo tiempo si se desea. El tercer metal raro posible en una materia prima de cinc es el germanio, pero se comporta parcialmente... [Seguir leyendo]

1. Un método para recuperar al menos indio y/o galio en un procedimiento de lixiviación de un concentrado de sulfuras de cinc, en el cual al menos parte de un concentrado sulfurado se lixivia directamente sin tostación, en el cual la cantidad de hierro trivalente en la solución de sulfato de cinc (4) que se genera por medio de la lixiviación del concentrado de sulfuras de cinc (2) y que contiene hierro y metales raros como indio y/o galio se ajusta para ser 5 -1% de la cantidad de hierro en la solución, que corresponde a la cantidad necesaria para la precipitación de al menos un metal raro indio o galio a co-precipitar a partir de la solución, enviándose dicha solución a una etapa de neutralización y precipitación (6), en la cual la solución se neutraliza hasta un intervalo de pH de 2,5 - 3,5 para precipitar hierro trivalente en la solución y co-precipitar indio y/o galio con el hierro, donde dicho precipitado es lixiviado y sucesivamente enviado a extracción.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la solución se oxida en la etapa de neutralización y precipitación (6) para formar una cantidad suficiente de hierro trivalente.

3. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1-2, caracterizado porque la solución de sulfato de cinc (4) que sale de la lixiviación neutra, se neutraliza con uno o más agentes de neutralización de los siguientes: óxido de Waelz, calcina, hidróxido de sodio, hidróxido de calcio, óxido de calcio y amoniaco.

4. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1-3, caracterizado porque la etapa de lixiviación (8) del depósito precipitado se realiza por medio de una solución que contiene ácido sulfúrico con el fin de lixiviar el indio y/o galio.

5. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque en la etapa de lixiviación (8) del depósito de hierro trivalente y al menos indio o galio, parte del hierro trivalente se reduce a hierro divalente usando un agente reductor, que es al menos uno de los siguientes: concentrado de sulfuras de cinc, sulfuro de hidrógeno y sulfuro de sodio.