TRATAMIENTO TRATAMIENTO DE BARROS ANÓDICOS: LA L A PLANTA DE METALES NOBLES NOBL ES La Planta de Metales Nobles (PMN), como proceso productivo, está relacionada estrechamente con la operación de una Refinería Electroltica, a trav!s del procesamiento del "arro #nódico $rudo %enerado en las celdas de electrorefinaci&n de cobre' #dicionalmente, se puede efectuar la refinación de metales preciosos de proveedores eternos en diferentes etapas del proceso %eneral' el procesamiento de los "arros #nódicos, se obtienen los si%uientes productos * subproductos+ ∗ ∗ ∗
Oro electrolítico 99,99% Plata electrolítica 99,99% Selenio grao t!cnico
∗ ∗ ∗
Tel"ro Electrolítico Concentrao e Palaio # Platino Otro$
Origen e lo$ Barro$ Anico$: Anico$: La reacción %lobal de electrólisis de cobre, comprende la disolución del metal (ánodo de cobre) * su electrodepositación en el cátodo' Las impure-as contenidas en el ánodo ánodo pueden pasar como iones a la solución o precipitarse en el fondo de las celdas en forma de pulpa espesa, conocida como "arro #nódico $rudo' Los metales nobles (#u, #%, Pt, Pd), .ue tienen un potencial electro.uímico mucho más alto .ue el cobre, prácticamente no se disuelven en el electrolito, * caen desde los ánodos al fondo de las celdas, constitu*endo el barro anódico' Por el contrario, a.uellos elementos .ue tienen un otencial electro.uímico similar o inf erior al cobre, por lo %eneral se distribu*en preferencialmente a l electrolito'
De$cri&cin 'eneral e "na Planta e Metale$ No(le$ Los barros anódicos están formados por metales más nobles .ue el cobre, como oro, plata * platino, /unto a sales * compuestos poco solubles de otros otros elementos contenidos en el ánodo' Los elementos * formas .uímicas constitu*entes principales de los barros anódicos, son+ • • • • • •
$0"RE+ $u, $u10, $u12e, $u13e PL#3#+ PL#3#+ #%, #%12e, #%13e 0R0+ #u, #u13e #R2EN4$0+ 2b#s05, 2b#s05, nPb0#s106 #N34M0N40+ 2b106, 2b#s05, 2b#s05, nPb02b106 PL0M0+ Pb205
L# $0MP024$40N 784M4$# E L02 "#RR02 #N04$02 #N04$02 E2 + P R0)8$3 0 "# RR0 #N0 )4$0
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$ 0" RE > ?@ 6@
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Para recuperar los metales preciosos se reali-a un proceso en etapas sucesivas+ 9 escobri-ación del barro anódico 9 eseleni-ación del barro' Producción de calcina para fusión a Metal or!' 9 Producción de metal dor!+ #%:;<=1>, #u:;?@> 9 Electrolisis de plata+ proceso Moebious' Plata electrolítica de ==,==> Electrolisis de oro+ proceso AohlBill' 0ro electrolítico de ==,==> 9
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El dia%rama de blo.ues representativo de las diferentes etapas .ue conforman el tratamiento de barros anódicos para recuperación de metales preciosos, se indica en la fi%ura N?'
Ci%ura N?' ia%rama de Procesos de una Planta de Metales Preciosos' $omo se estableció en la fi%ura N?, La Planta de Metales Nobles está conformada por diversos procesos para el tratamiento del barro anódico crudo, orientados a obtener los metales preciosos'
Sei)entacin # De$co(ri*acin: El barro crudo, es in%resado al proceso de descobri-ación /unto con electrolito' El barro sedimenta en varios estan.ues mientras .ue el electrolito sobrenadante se filtra * se retorna a la Refinería Electrolítica' El barro recolectado se envía a un estan.ue liiviador, donde es tratado con ácido sulfFrico * vapor para solubili-ar el cobre contenido en !l' # trav!s de este proceso, el cobre pasa a la solución obteni!ndose un barro anódico descobri-ado' #demás, una parte importante del telurio presente en el barro ori%inal tambi!n se liivia (aproimadamente el 6@>)' La solución se trata con cobre metálico, produci!ndose la cementación de un barro de cobre telurio' El barro cobre telurio, es enviado a la planta de telurio para recuperar electrolíticamente dicho metal' La solución remanente, principalmente sulfato de cobre * ácido sulfFrico, es retornada a los estan.ues de recepción de pulpa en la Planta de Metales Nobles'
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Barro Anódico Crudo ! Electrolito Decantación
Horno Selenio Deselenización Lixi"iación de Barro Anódico
Escoria Oxidación
Horno $rof Sólido Electrolito a #efinería
Escoria Fusión a $rata%iento
Lixi"iado Sólido BAC ENM
a Planta $rata%. Elect .
Selenio
Barro Cu'$e
Des&unte Cu
Moldeadora
Selenio
Granalla de Plata 99,99 % Ag.
ENM
Fusión de Cristales de Plata
Electrólisis de Plata
Teluro
Metal Dore
Pta. $eluro
Teluro
Barro Aurífero Crudo Fusión Ctodos de Oro
Barra de Oro 99,99 % Au % Au
Electrólisis de Oro
Anodo de Oro
Fusión de Barro Aurífero
Lix. Barro Aurífero
Concentrado
/ Platino +ig"ra N-. E$/"e)aPaladio general e &roce$o$ Planta e Metale$ Precio$o$
Planta e Tel"ro: El barro cobre telurio formado, es oidado * liiviado con hidróido de sodio' La solución formada es purificada mediante precipitación de impure-as * el telurio es removido de la solución como dióido de telurio, por precipitación con ácido sulfFrico' El dióido de teluro, es lue%o disuelto en el electrolito a ser utili-ado en la electroobtención del teluro' El barro desteluri-ado, no disuelto por el hidróido de sodio * rico en cobre, es enviado al proceso de descobri-ación, /unto con el barro anódico crudo pe.ueGos contenidos de oro *Ho plata son recuperados, por el proceso normal reali-ado al barro anódico descobri-ado' El electrolito rico en telurio es electroli-ado, produci!ndose la depositación de telurio metálico en los cátodos de acero inoidable'
Planta e Selenio: El barro anódico descobri-ado, es vaciado /unto con ácido sulfFrico * Iiessel%ur en bande/as .ue se introducen en hornos el!ctricos de tostación' #l calentar la me-cla a temperaturas de <@@ $, el selenio reacciona con el ácido, %enerando óido de selenio %aseoso * anhídrido sulfuroso' Los %ases son lavados * enfriados con a%ua' urante esta operación, los %ases de selenio * a-ufre, /unto con el a%ua presente, reaccionan formando selenio elemental * ácido sulfFrico' El selenio sólido formado es retirado de la solución mediante filtración' El sólido .ue permanece en las bande/as, libre de selenio, despu!s de la tostación es retirado de ellas, molido, combinado con carbón * almacenado en una tolva para su posterior tratamiento' icho sólido se denomina Calcina, siendo un producto .ue contiene la plata en estado de sulfatos'
+"$in e Calcina: Pro"ccin e Metal Dor!.
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La calcina proveniente de los hornos de deseleni-ación, es me-clada con fundentes (ceni-a de soda * bora), * car%ada en el horno de fusión' La car%a es fundida a ?'?6@ $, produci!ndose la reducción de los sulfatos de plata * %enerando el Metal or!, el cual contiene, además de la plata, compuestos de 0ro, Platino, Paladio, más al%unos restos de 2elenio * $obre' El metal dor!, debido a sus propiedades físico .uímicas, * a su ma*or peso específico, se separa por %ravedad de los óidos presentes' 3odos los óidos contenidos en la calcina, forman una primera escoria, denominada escoria de fusión, la cual con el aporte de los fundentes, es finalmente retirada del horno, enfriada, chancada * enviada a la fundición de concentrados' El metal dor!, posteriormente es refinado en el mismo horno, en una atmósfera oidante, para eliminar el selenio, el teluro * el cobre aFn presentes' Estos óidos, forman una nueva escoria rica en metales nobles (escoria de oidación), la cual es retirada del horno, enfriada, molida * me-clada con la calcina de la nueva car%a del horno' El metal dor! refinado, es moldeado en forma de ánodos'
DIA'RAMA DE PROCESO PROD3CCION METAL DORE. PROCESO O3TO43MP3
CALCINA 2 CARBON
+ILTRO DE MAN'AS
Horno $rof
Escoria F usió n a $rata%iento
P0LK0
# P3# 2ELEN40
METAL DORE
E2$0R4# E 0J4#$40N
E2$0R4# E C8240N
A TRATAMIENTO
Ci%ura ND' ia%rama de Proceso Producción de Metal or!'
Electrli$i$ e Plata: Los ánodos de metal dor!, son introducidos en bolsas de polipropileno en las celdas electrolíticas, * a trav!s de la aplicación de corriente el!ctrica directa, la plata se disuelve de los ánodos * se electrodeposita sobre los cátodos de acero inoidable en forma de cristales' Los cristales de plata, son removidos de los cátodos * se acumulan en el fondo de las celdas para su posterior retiro' Los cristales de plata producidos, son lue%o fundidos * %ranallados para la obtención de %ranallas de plata' Este proceso se conoce como p roceso Moebious' DIA'RAMA DE PROCESO ELECTRORE+INACION DE PLATA. PROCESO MOEBIO3S. Li0i1iacin # Preci&itacin e Palaio:
El barro aurífero crudo, %enerado desde los ánodos, se acumula en las bolsas de polipropileno * es Fusión de Cristales lue%o tratado con ácido sulfFrico a ?D@$ (liiviación), para eliminar de !l la plata no disuelta' En esta Electrólisis de Plata Granalla de Plata de Plata operación tambi!n 99,99 se %disuelve paladio' La solución de plata obtenida en la liiviación, es tratada con Ag. hierro metálico, lo .ue produce la cementación o precipitación de concentrado de paladio, * lue%o es Metal enviada a la etapa de deseleni-ación de los barros anódicos, para recuperar los contenidos de plata' Dore El barro aurífero liiviado, libre de plata, es fundido * moldeado como ánodos de oro' Barro Aurífero Crudo
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Anoo: Ag 5 6NO7 8 AgNO7 5 e 5 65 Ctoo: AgNO7 5 e 5 6 5 8 Ag 5 6NO7 5 de 6
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Ci%ura N5' ia%rama de Proceso Moebious de Electrólisis de Plata
Electrli$i$ e Oro: Los ánodos de oro son instalados en celdas de electrorefinación' Mediante la aplicación de corriente el!ctrica directa, los ánodos se disuelven en el electrolito * el oro en solución se deposita sobre cátodos de titanio, produciendo oro de alta pure-a' El oro es retirado de los cátodos, lavado, secado * fundido en crisoles con un peso eacto, para moldear barras d ?1,6 Iilo%ramos'
DIA'RAMA DE PROCESO ELECTRORE+INACION DE ORO. PROCESO
Barro Aurífero Crudo Fusión Ctodos de Oro
Electrólisis de Oro
Anodo de Oro
Fusión de Barro Aurífero
Barra de Oro 99,99 % % Au Au
Lix. Barro Aurífero
Concentrado Paladio / Platino
Anoo: A" 5 6Cl 5 7Cl 8 6A"Cl ; 5 7e Ctoo: 6A"Cl ; 5 765 57e 8 A" 5 ;6Cl
Ci%ura N6' ia%rama de Proceso AohlBill de Electrólisis de 0ro
Preci&itacin e Platino Palaio: ebido al constante uso del electrolito áurico, con nuevos ánodos de oro, en esta solución la concentración de platino * paladio aumenta lentamente con el tiempo' Para evitar la contaminación del oro final, es necesario descartar electrolito' El electrolito descartado es tratado mediante la adición de -inc metálico, lo .ue produce la precipitación de platino * paladio presentes en la solución' El precipitado, es comerciali-ado como concentrado de platino paladio'
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