Carbonation-assisted liberation and integrated recovery of refractory Au/Ag associated with PbSO₄ and BaSO₄ in copper anode slime processing
Este estudio presenta un proceso hidrometalúrgico asistido por carbonatación que convierte el PbSO₄ y el BaSO₄ en lodos de ánodo de cobre en carbonatos solubles para liberar y recuperar el Au y la Ag atrapados, al tiempo que permite el reciclaje de reactivos y minimiza los residuos.
Artículo original bajo licencia CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Esta es una explicación generada por IA del artículo a continuación. No ha sido escrita ni avalada por los autores. Para mayor precisión técnica, consulte el artículo original. Leer descargo de responsabilidad completo
En el mundo industrial de la fundición de cobre, un subproducto conocido como lodo de ánodo de cobre se acumula en el fondo de las celdas electrolíticas. Este lodo no es un residuo en el sentido tradicional; es un tesoro concentrado de metales preciosos, incluyendo oro, plata y varios elementos del grupo del platino. Durante décadas, los metalúrgicos han desarrollado complejos procesos químicos para extraer estos materiales valiosos. Un enfoque estándar implica el uso de amoníaco para disolver la plata, seguido de otros tratamientos para recuperar el oro. Sin embargo, este método deja atrás un residuo persistente. Dentro de este lodo sobrante, diminutas partículas de oro y plata quedan atrapadas dentro de una matriz de sulfato de plomo y sulfato de bario. Estos compuestos de sulfato actúan como una cáscara protectora, bloqueando los metales preciosos y dificultando su acceso con los productos químicos estándar. Si este residuo se envía simplemente de vuelta a una fundición, los metales valiosos pueden recuperarse, pero el proceso también envía elementos no deseados como el estaño y el bario hacia la escoria, creando un ciclo menos eficiente.
Investigadores de Daye Nonferrous Metals Co., Ltd. y la Universidad de Fuzhou han desarrollado una nueva estrategia química para resolver este problema específico. Su trabajo se centra en romper esa cáscara de sulfato protectora sin destruir los metales valiosos en su interior. En lugar de intentar disolver los sulfatos directamente, lo cual es difícil, utilizan un proceso llamado conversión por carbonatación. En términos sencillos, introducen una solución que contiene carbonato de sodio al residuo. Este agente químico toma el lugar del sulfato, transformando el difícil de disolver sulfato de plomo y sulfato de bario en carbonato de plomo y carbonato de bario. Estas nuevas formas de carbonato son mucho más fáciles de disolver. Una vez completada la transformación, los investigadores tratan el material con ácido clorhídrico. El ácido disuelve fácilmente los carbonatos recién formados, liberando el plomo y el bario en el líquido mientras deja el oro y la plata atrás en una forma sólida que ahora está libre de su jaula de sulfato.
El estudio demuestra que este método es altamente efectivo. Cuando el equipo aplicó su proceso al residuo de lixiviación con amoníaco, lograron eliminar el 94.43 por ciento del plomo y el 98.24 por ciento del bario. Esta eliminación no se trató solo de limpiar el material; se trató de liberación. Una vez que el plomo y el bario fueron eliminados, el oro atrapado dentro del residuo se volvió accesible. Los investigadores trataron entonces este residuo limpio con una solución de cloruro oxidativo, la cual extrajo con éxito el 98.33 por ciento del oro. La plata, sin embargo, se comportó de manera diferente; solo fue parcialmente eliminada por este paso, requiriendo un tratamiento final y separado con amoníaco para ser totalmente recuperada. El proceso también demostró ser capaz de separar el plomo y el bario entre sí, permitiendo que se recuperen como productos de sulfato puros y distintos que podrían venderse o reutilizarse.
Una parte crítica de esta innovación es su capacidad para reciclar sus propios productos químicos, reduciendo el desperdicio y la necesidad de reactivos frescos. El proceso genera una corriente líquida rica en carbonato de sodio y sulfato de sodio. Los investigadores descubrieron que, al enfriar este líquido, podían congelar el sulfato de sodio en forma de cristales, dejando atrás una solución que aún contenía suficiente carbonato de sodio para ser utilizada nuevamente en la siguiente ronda de procesamiento. También recuperaron los cristales de carbonato de sodio, que podrían devolverse al inicio del ciclo. Este diseño de circuito cerrado significa que el sistema requiere muy poca entrada de productos químicos nuevos y produce un mínimo de aguas residuales. El equipo confirmó que este reciclaje podría funcionar a lo largo de múltiples ciclos, manteniendo una alta eficiencia mientras se mantiene estable el equilibrio químico.
El resultado final es un flujo optimizado que convierte un producto de residuo mixto y difícil en una serie de corrientes valiosas y separadas. El proceso produce un concentrado rico en oro, una corriente rica en plata y productos de sulfato de plomo y bario puros. También deja un residuo enriquecido con otros elementos recuperables como el bismuto y el antimonio, que pueden procesarse más a fondo si resulta económicamente viable. Al convertir los persistentes sulfatos en carbonatos solubles y luego reciclar los productos químicos utilizados para realizar el trabajo, los investigadores han creado un método que es tanto eficiente como ambientalmente considerado. Este enfoque ofrece una forma práctica de maximizar la recuperación de metales preciosos del lodo de ánodo de cobre, minimizando al mismo tiempo la huella ambiental de la operación.
¿Ahogado en artículos de tu campo?
Recibe resúmenes diarios de los artículos más novedosos que coincidan con tus palabras clave de investigación — con resúmenes técnicos, en tu idioma.