Você já ouviu sobre hidrometalurgia? Sabia que ela possui uma aplicação muito importante na mineração? Nos acompanhe neste artigo para ampliar seus conhecimentos sobre esse processo!
O que é hidrometalurgia?
Primeiramente, é necessário ter em mente que, na natureza, os minerais se encontram agregados a outros materiais. Assim, é essencial que sejam separados, a fim de que o uso do mineral desejado seja feito da melhor maneira possível.
Além disso, sabe-se que são conceituadas como metais-ganga as substâncias que devem ser extraídas dos materiais desejados e que são considerados material estéril. Nesta conjuntura, temos a hidrometalurgia, a qual é um processo utilizado para separação de minerais. Nela, a principal etapa de separação do metal-ganga é feita por meio de reações de dissolução do mineral-minério em meio aquoso. É por isso que é chamada de hidrometalurgia, pois o termo hidro remete à solução aquosa.
Quando ela é utilizada?
Agora que você já sabe o que é a hidrometalurgia de fato, talvez esteja se perguntando em quais situações seus métodos serão utilizados na mineração. Bom, como exemplo da utilização mais frequente dela, temos o caso da extração de cobre de minérios oxidados de baixo teor. O uso desse processo para o caso dos minérios sulfetados implica na ocorrência de uma etapa prévia de beneficiamento de minério, para que ocorra a obtenção do concentrado sulfetado, que ainda deverá passar por outro procedimento, com a finalidade de transformá-lo em um elemento intermediário e oxidado.
Ademais, outro exemplo que demonstra a sua importância é o processo de beneficiamento do ouro, o qual pode ser localizado em concentrações baixas do ambiente. Assim sendo, uma das maneiras de extrai-lo é por intermédio da aplicação de produtos hidrometalúrgicos, bem na sequência do beneficiamento do minério. Após passar pela lixiviação e estabilização, o metal passa a ser utilizado como um metal de valor econômico e nobre.
Quais são as etapas?
Preparação:
A primeira etapa é a de preparação, a qual ajusta as propriedades físico-químicas do sólido para a etapa seguinte, a exemplo da granulometria, composição, natureza química e porosidade. Esta etapa envolve operações do tratamento de minérios, as quais são a cominuição, classificação, concentração e separação sólido-líquido.
Todavia, em certos casos, a preparação requer modificações químicas do minério. Quando isso é necessário, são usados processos pirometalúrgicos, como a ustulação (na oxidação de ZnS em ZnO ou na oxidação de minérios refratários de ouro) e a redução (lateritas de Níquel na lixiviação amoniacal). Além deles, há os processos hidrometalúrgicos – na oxidação sob pressão de minérios refratários de ouro – e biohidrometalúrgicos, nos quais as reações são mediadas por microrganismos e são mantidas as condições operacionais necessárias para a atuação eficaz desses microrganismos.
Em resumo, nas situações citadas anteriormente, o pré-tratamento do minério facilita a extração do metal, seja pela obtenção de uma nova fase de mais pronta dissolução ou pela criação de acesso para os reagentes na matriz sólida que contém o metal a ser lixiviado, por exemplo.
Lixiviação:
A etapa seguinte é a de lixiviação, a qual é uma das etapas mais características do fluxograma hidrometalúrgico, juntamente com a recuperação do metal. Em síntese, a lixiviação é a dissolução seletiva dos minerais que contêm o metal de interesse por meio do contato do sólido – o minério ou o concentrado – com uma fase aquosa, a qual deve conter ácidos, bases ou agentes complexantes, a exemplo do ácido sulfúrico, hidróxido de amônio e sódio ou cianeto de sódio, respectivamente.
O processo descrito acima pode ser mediado por microrganismos, isto é, através da biolixiviação. Sua aplicação ocorre principalmente na dissolução de sulfetos. As operações de lixiviação podem ser divididas em dois grupos:
- Leito estático: este grupo inclui a lixiviação in situ, em pilhas (de rejeito, seja estéril ou minério) ou em tanques estáticos (vat leaching);
- Tanques agitados: este aqui está em desuso desde a última década na mina de cobre de Chuquicamata, Chile. Como o próprio nome sugere, aqui a lixiviação é feita em tanques agitados, abertos ou sob pressão.
Subsequentemente nesta etapa, temos as operações de separação sólido-líquido para a obtenção da fase aquosa ou licor, contendo o metal de interesse. Sendo assim, a etapa de tratamento do licor produzido visa a purificação da solução através da separação de elementos oriundos da dissolução da ganga e que podem afetar a etapa posterior.
Ademais, o tratamento do licor envolve processos como a precipitação, adsorção em carvão ativado ou em resinas poliméricas de troca iônica e extração por solventes.
Recuperação do metal:
Nesta etapa, o metal pode ser obtido na forma de sal ou hidróxido metálico, por intermédio de processos de precipitação/cristalização, ou na forma metálica. Quando obtido na forma metálica, são utilizadas reações de redução em fase aquosa, a redução por hidrogênio ou a eletrorrecuperação, sendo este último o principal processo utilizado na produção de metais de elevada pureza diretamente de soluções aquosas.
Ademais, a eletrorrecuparação se baseia na diferença de potencial entre cátodos-ânodos imersos em solução aquosa e é usado na obtenção de cobre, zinco, níquel, ouro, dentre outros. No que tange os metais com potencial redox muito negativo, ela é realizada em banhos de sais fundidos.
Ficou interessado? Quer saber mais? Entre em contato com a gente por nossas redes sociais e tire suas duvidas. Será um prazer atender você!
Precisa de assessoria em seus serviços minerários? Interessado em nossos cursos? Entre em contato com a gente, aqui, nossa prioridade é você!