Characterization of copper smelter slag and recovery of residual metals from these residues

Caracterización de escorias de fundición de cobre y recuperación de metales residuales de estos residuos

El proceso de extracción pirometalúrgica de cobre genera 2,2 t de residuos por cada tonelada de metal producido. Inicialmente, este trabajo muestra la caracterización física y química de un residuo de procesamiento de cobre, seguido del procedimiento para obtener el oro y la plata que contiene el residuo de cobre. La caracterización de una calcina oxidada con metal blanco indica un alto contenido de cobre como ferrita cúprica, e importantes valores de oro y plata. Las concentraciones de oro y plata fueron 38,5 gt ^-1 y 1085 gt ^-1 , respectivamente. El oro se encontró esparcido en granos de ferrita cúprica, mientras que la plata se disolvió en una matriz de Cu-S en cantidades entre 1% y 50%. Las pruebas de cianuración mostraron que se podía obtener una recuperación de oro del 95% con una concentración de 0.06 g 1 ^-1KCN, pH 10,5, temperatura ambiente y tiempo de residencia de 80 h. Cuando se aumentó la temperatura a 75 ° C y se mantuvieron intactos los demás parámetros de cianuración, se obtuvo la misma recuperación pero con un tiempo de residencia más corto. La recuperación de plata fue inferior al 30% con una concentración de 1,2 g 1 ^-1 KCN, pH de 10,5, temperatura de 45 ° C y un tiempo de residencia superior a 72 h.

I. INTRODUCCIÓN

La mayor parte de la producción mundial de cobre (80-90 %) procede de minerales sulfurados que requieren una oxidación a alta temperatura; sin embargo, estos procesos pirometalúrgicos producen una gran cantidad de residuos, que son uno de los principales subproductos de la industria de extracción de metales. Un residuo de cobre primario suele estar compuesto por un 30 % a un 40 % de hierro, un 35 % a un 40 % de sílice, menos de un 10 % de alúmina y calcio oxidado y, por último, un 1 % de cobre [1]. La escoria de cobre se produce durante la producción pirometalúrgica de cobre a partir de minerales de cobre. Por cada tonelada de producción de metal, se generan unas 2,2 t de escoria [2]. Se estima que cada año se producen 4,5 millones de toneladas de estos residuos, por lo que el volumen histórico acumulado (en Chile) podría alcanzar unos 50 millones de toneladas [3].

Se han realizado varios estudios en el ámbito de las escorias y las matas de cobre. Johnson et al. [4] investigaron el comportamiento de los elementos menores (As, Sb, Bi, Se y Te), y su interacción en el sistema escoria de mata de cobre-silicato de hierro. Concluyeron que una mejor comprensión del comportamiento de los elementos menores en los sistemas de fundición de cobre podría mejorar la recuperación de los elementos menores y la eficiencia de la extracción de cobre, además de tener un lugar de trabajo más sano y seguro, y situaciones menos peligrosas. En otro estudio, Herreros et al. [5] analizaron los efectos de la velocidad de agitación, la temperatura, las concentraciones iniciales de cloro y cloruro, el tamaño de las partículas, el orden de adición de los reactivos y las escorias en la disolución del cobre y el hierro de las escorias de los hornos de reverbero y de los hornos flash.