Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/2176-1523.20191798
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

SEPARAÇÃO SELETIVA DE COBRE DO LIXIVIADO DE NÍQUEL LATERÍTICO POR PRECIPITAÇÃO UTILIZANDO DITIONITO DE SÓDIO

SELECTIVE SEPARATION OF COPPER FROM NICKEL LATERITE LEACH BY PRECIPITATION USING SODIUM DITHIONITE

Iara Alves Anes, Amilton Barbosa Botelho Junior, Denise Crocce Romano Espinosa, Jorge Alberto Soares Tenório

Downloads: 0
Views: 46

Resumo

Após a lixiviação do minério laterítico de níquel, a solução obtida contém metais com valor econômico agregado. Dentre estes metais, destacam-se o cobre, níquel e cobalto. Técnicas de separação vem sendo estudadas e aplicação para a separação seletiva destes metais. O uso da técnica de troca iônica nesta solução não é uma vantagem devido à concentração elevada de ferro (20g.L-1 de Fe e 0,15g.L-1 de Cu). A precipitação por hidróxidos não é vantajosa pelo mesmo motivo, pois a precipitação de ferro causa a co-precipitação de cobre e cobalto. Estudos mostram que o uso de precipitação por redução química é viável tecnicamente. O presente trabalho tem por objetivo o estudo da precipitação do cobre por ditionito de sódio. Uma solução sintética foi preparada e o efeito do tempo (30min-120min) e a velocidade de agitação (0 – 200rpm) foram estudadas. Experimentos foram realizados em pH 0,50 e 25o C. Resultados mostraram que a precipitação do cobre aumenta com a diminuição da velocidade de agitação. A porcentagem de cobre removida da solução foi de 97% a 45rpm em 45min.

Palavras-chave

Níquel laterítico; Redução química; Hidrometalurgia.

Abstract

stract After leaching of nickel laterite ore, the solution obtained has metals with economic value. Among these metals are copper, nickel and cobalt. Separation techniques have been studied and applied for selective separation of these metals. The use of ion exchange technique for this solution is not advantageous due to the high iron concentration (20g.L-1 of Fe e 0,15g.L-1 of Cu). The precipitation by hydroxides is also not advantageous for the same reason, because the iron precipitation causes co-precipitation of copper and cobalt. Studies show that the use of precipitation by chemical reducing is technically feasible. The present work has as objective the study of copper precipitation by sodium dithionite. A synthetic solution was prepared and the effect of time (30min-120min) and stirring speed (0-200rpm) were studied. Experiments were performed at pH 0.50 and 25o C. Results showed that the copper precipitation increases when the stirring speed decreased. The percentage of copper removal from solution was 97% at 45rpm and 45min.

Keywords

Nickel laterite; Chemical reduction; Hydrometallurgy

Referências

1 Mudd GM. Nickel sulfide versus laterite: the hard sustainability challenge remains. In: Proceedings of the 48th Conference of Metallurgists; 2009 August 23-26; Sudbury, Ontario, Canada. Montreal: Metsoc; 2009. p. 1-10.

2 Henckens MLCM, van Ierland EC, Driessen PPJ, Worrell E. Mineral resources: geological scarcity, market price trends, and future generations. Resources Policy. 2016;49:102-111.

3 Whittington BI, Muir D. Pressure acid leaching of nickel laterites: a review. Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2000 [acesso em 4 set. 2019];21(6):527-599. Disponível em: http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/08827500008914177.

4 Crundwell FK, Moats MS, Ramachandran V, Robinson TG, Davenport WG. Extractive metallurgy of nickel, cobalt and platinum-group metals. Oxford: Elsevier; 2011 [acesso em 4 set. 2019]. 583 p. Disponível em: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/B9780080968094100012

5 Kyle J. Nickel laterite processing technologies – where to next? Australia: ALTA Metallurgical Services; 2010 [acesso em 4 set. 2019]. p. 24-27. Disponível em: http://researchrepository.murdoch.edu.au/4340/1/nickel_laterite_processing.pdf

6 Mudd GM. Global trends and environmental issues in nickel mining: sulfides versus laterites. Ore Geology Reviews. 2010;38(1-2):9-26. http://dx.doi.org/10.1016/j.oregeorev.2010.05.003.

7 Mudd GM. The sustainability of mining in australia: key production trends and their environmental implications for the future. Australia: Monash University; 2009. 269 p.

8 European Commission. Critical raw materials cluster. Bruxelas: EU; 2019 [acesso em 4 set. 2019]. p. 4. Disponível em: http://ec.europa.eu/growth/sectors/raw-materials/specific-interest/critical_en

9 McDonald RG, Whittington BI. Atmospheric acid leaching of nickel laterites review Part I. Sulphuric acid technologies. Hydrometallurgy. 2008;91(1-4):35-55.

10 Cheng CY, Urbani MD, Davies MG, Pranolo Y, Zhu Z. Recovery of nickel and cobalt from leach solutions of nickel laterites using a synergistic system consisting of Versatic 10 and Acorga CLX 50. Minerals Engineering. 2015;77:17-24. http://dx.doi.org/10.1016/j.mineng.2015.01.015.

11 Oxley A, Smith ME, Caceres O. Why heap leach nickel laterites? Minerals Engineering. 2016;88:53-60. http://dx.doi.org/10.1016/j.mineng.2015.09.018.

12 Meshram P, Abhilash PBD. Advanced review on extraction of nickel from primary and secondary sources. Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2018 [acesso em 4 set. 2019];40(3):157-193. Disponível em: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/08827508.2018.1514300.

13 Mubarok MZ, Hanif LI. Cobalt and nickel separation in nitric acid solution by solvent extraction using cyanex 272 and versatic 10. Procedia Chemistry. 2016 [acesso em 4 set. 2019];19:743-750. Disponível em: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S187661961600125X.

14 Shi Q, Zhang Y, Huang J, Liu T, Liu H, Wang L. Synergistic solvent extraction of vanadium from leaching solution of stone coal using D2EHPA and PC88A. Sep Purif Technol [Internet]. 2017;181:1-7. http://dx.doi.org/10.1016/j.seppur.2017.03.010.

15 Liu Y, Lee MS. Separation of cobalt and nickel from chloride leach solution of nickel laterite ore by solvent extraction. Geosystem Engineering. [acesso em 4 set. 2019];2016;19(5):214–221. Disponível em: http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/12269328.2016.1164091

16 Aliprandini P. O uso da extração por solventes para tratamento de licor de lixiviação de minério limonítico de níquel [dissertação]. São Paulo: Universidade de São Paulo; 2017.

17 Perez ID. Recuperação de cobre de uma solução sintética baseada no licor de lixiviação atmosférica de minério limonítico de níquel por troca iônica utilizando a resina quelante Dowex XUS43605 [dissertação]. São Paulo: Universidade de São Paulo; 2018.

18 Botelho AB Jr, Dreisinger DB, Espinosa DCR. A review of nickel, copper, and cobalt recovery by chelating ion exchange resins from mining processes and mining tailings. Mining, Metallurgy & Exploration. 2019 [acesso em 4 set. 2019];36(1):199-213. Disponível em: http://link.springer.com/10.1007/s42461-018-0016-8

19 Sole KC, Mooiman MB, Hardwick E. Ion exchange in hydrometallurgical processing: an overview and selected applications. Separation & Purification Reviews. 2018;47(2):159-178. http://dx.doi.org/10.1080/15422119.2017.135 4304.

20 Abbasi P, McKevitt B, Dreisinger DB. The kinetics of nickel recovery from ferrous containing solutions using an Iminodiacetic acid ion exchange resin. Hydrometallurgy. 2018;175:333-339. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2017.11.002.

21 Anes IA, Botelho AB Jr, Espinosa DCR, Tenório JAS. Effect of pH and potential in chemical precipitation of copper by sodium dithionite. In: Wang T, Chen X, Guillen DP, Zhang L, Sun Z, Wang C, et al., editors. Energy technology 2019. San Antonio: Springer; 2019 [acesso em 4 set. 2019]. p. 165-174. Disponível em: https://www.springer.com/gp/book/9783030062088

22 Botelho AB Jr, Anes IA, Carvalho MA, Espinosa DCR, Tenório JAS. Recovery of copper from nickel laterite leach waste by chemical reduction using sodium dithionite. In: Sun Z, Wang C, Guillen DP, Neelameggham NR, Zhang jL, Howarter JA, et al., editors. Energy technology 2018. Arizona: The Minerals, Metals & Materials Society; 2018 [acesso em 4 set. 2019]. p. 429-434. Disponível em: http://link.springer.com/10.1007/978-3-319-72362-4_38

23 Botelho AB Jr, Jiménez Correa MM, Espinosa DCR, Tenório JAS. Study of the reduction process of iron in leachate from nickel mining waste. Brazilian Journal of Chemical Engineering. 2018 [acesso em 4 set. 2019];35(4):1241-1248. Disponível em: http://www.scielo.br/pdf/bjce/v35n4/0104-6632-bjce-35-04-1241.pdf

24 Chou YH, Yu JH, Liang YM, Wang PJ, Li CW, Chen SS. Recovery of Cu(II) by chemical reduction using sodium dithionite: effect of pH and ligands. Water Science and Technology. 2015;72(11):2089-2094.

25 Lundström M, Liipo J, Taskinen P, Aromaa J. Copper precipitation during leaching of various copper sulfide concentrates with cupric chloride in acidic solutions. Hydrometallurgy. 2016;166:136-142. http://dx.doi.org/10.1016/j.hydromet.2016.10.017.

26 Chou Y-H, Yu J-H, Liang Y-M, Wang P-J, Li C-W, Chen S-S. Recovery of Cu(II) by chemical reduction using sodium dithionite. Chemosphere. 2015;141:183-188. http://dx.doi.org/10.1016/j.chemosphere.2015.07.016.

27 Wu W, Lin C, Panchangam SC, Wu C, Hong APK. Recovery of metallic copper by integrated chemical reduction and high gradient magnetic separation. Environmental Technology. 2011;32(8):817-824. http://dx.doi.org/10.1080/09593330.2010.514292.

28 Botelho AB Jr. Recuperação de níquel e cobalto a partir de lixiviado de níquel laterítico utilizando resinas quelantes e processo de pré-redução. São Paulo: Universidade de São Paulo; 2019 [acesso em 4 set. 2019]. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-25032019-091140

29 Botelho AB Jr, Jiménez Correa MM, Espinosa DCR, Tenório JAS. Chemical reduction of Fe(III) in nickel lateritic wastewater to recover metals by ion exchange. In: Zhang L, Drelich J, Neelameggham NR, Guillen DP, Haque N, Zhu J, et al., editors. Energy technology 2017. USA: Springer; 2017 [acesso em 4 set. 2019]. p. 467-472. Disponível em: http://link.springer.com/10.1007/978-3-319-52392-7%0Ahttp://link.springer.com/10.1007/978-3-319-52192-3_45

30 Geoffroy N, Demopoulos GP. Reductive precipitation of elemental selenium from selenious acidic solutions using sodium dithionite. Industrial & Engineering Chemistry Research. 2009;48(23):10240-10246.

31 Anes I, Botelho AB Jr, Espinosa DCR, Tenório JAS. Precipitação de cobre proveniente de um resíduo da mineração. São Paulo: Editora Blucher; 2018 [acesso em 4 set. 2019]. p. 1577-1580. Disponível em: http://www.proceedings.blucher.com.br/article-details/28800

32 Silva FANG, Garrido FMDS, Medeiros ME, Sampaio JA, Luz AB, Mello L, et al. Alvejamento químico de caulins brasileiros: efeito do potencial eletroquímico da polpa e do ajuste do pH. Quimica Nova. 2011;34(2):262-267.

5d9f67b70e88257747c12059 tmm Articles
Links & Downloads

Tecnol. Metal. Mater. Min.

Share this page
Page Sections