Lixiviación de metales con ozono acuoso. Cinética de la plata y el oro: aplicaciones

Abstract

[spa] La presente tesis se inscribe dentro de una línea de investigación cuyo objetivo es el estudio de los fundamentos y de la aplicabilidad técnica de la lixiviación selectiva de metales con ozono acuoso. El proceso METALOZON® para la recuperación selectiva de metales consiste en tres etapas consecutivas de lixiviación: - Etapa 1: Lixiviación con 02/H2S04, cuyo objetivo es la lixiviación de metales comunes (Cu, Ni, etc.) así como una preoxidación del sólido para evitar el consumo innecesario de ozono en etapas posteriores. - Etapa 2: Lixiviación con O3/O2/H+ para la recuperación selectiva de la plata. - Etapa 3: Lixiviación con O3/O2/H+ en un medio diluido de Cl- (~ 0.1M) para la recuperación selectiva del oro y el paladio. El residuo final de lixiviación contendrá metales como el rodio o el platino. Las principales características del proceso son: 1) Las tres etapas del proceso pueden verificarse a temperatura ambiente, a presión normal o moderada sobrepresión, 2) La cinética está controlada básicamente por transferencia de masa, 3) El principal subproducto de las etapas 2 y 3 es oxígeno que puede recirculares a la etapa 1 del proceso, 4) La recuperación de los metales lixiviados por electrólisis o reducción con H2, regenera el ácido consumido. El proceso es de coste efectivo y de bajo impacto ambiental para una gran variedad de materias primas. La tesis que se presenta, incluye un estudio de los fundamentos de la lixiviación de la plata y el oro con ozono acuoso (etapas 2 y 3 del proceso METALOZON®), la estequiometría, la cinética y por tanto la determinación de todas las variables que a afectan a la velocidad de lixiviación (velocidad de agitación, presión parcial de ozono y concentración de ozono, temperatura, acidez, y en el caso del oro aparte de las mencionadas, la concentración de cloruros) y la propuesta de un mecanismo de lixiviación. Asimismo se incluye un estudio de la productividad de dichos metales a distintas presiones parciales de ozono y se compara su respuesta con la lixiviación de otro metal noble, el paladio. Los resultados de dichos estudios indican que bajo las condiciones estudiadas, la cinética de la lixiviación de la plata y el oro con ozono, está básicamente controlada por transferencia del ozono acuoso, siendo la productividad del metal lixiviado proporcional a la presión parcial de ozono y por tanto a la concentración de ozono en el medio. La tesis tratada estudia también la aplicabilidad (a escala de laboratorio) del proceso METALOZON® a diversas materias primas de contenido metálico diverso: chatarra electrónica, placas radiográficas residuales, mineral pobre en oro, concentrados gravimétricos de oro y lodos anódicos de electrorefínado de cobre. Para la mayoría de las materias ensayadas, se obtuvieron resultados altamente satisfactorios en la recuperación de los metales de interés.