exposición de hidrometalurgía
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Universidad Estatal de Sonora
Ingeniería en geociencias
Hidrometalurgia
“Disolución de Au y Ag con Tiourea”
Equipo: Erik Ibarra Cristian Erunez
Mario Sabori Francisco Ocaña
La tiourea CS(NH2)2 es un reactivo capaz de formar complejos con oro y
plata con el oxidante apropiado, pudiendo disolver efectivamente oro y
plata metálicos; generalmente la disolución del metal en solución acida
de tiourea es más rápida cuando se emplea el ion férrico como
oxidante. Las soluciones de tiourea-acido, para ciertas aplicaciones
podría ofrecer una opción no toxica ni corrosiva para el procesamiento
de oro y plata.
Disolución de Au y Ag con Tiourea
La tiourea CS(NH2)2 , es un compuesto orgánico, cuyos cristales se disuelven en agua para producir una disolución acuosa estable en soluciones ácidas; la solubilidad de la tiourea en agua esta en función de la temperatura.
Disolución de Au y Ag con Tiourea
Desde mediados de los años 70’s, la tiourea ha recibido mucha
atención, como posible sustituto para el cianuro en los procesos de
extracción y recuperación de metales preciosos.
Disolución de Au y Ag con Tiourea
Se ha enfrentado a dos problemas principales que han impedido la
implementación del proceso a nivel industrial:
1) La elevada destrucción de la tiourea en presencia de los agentes
oxidantes, utilizados para la liberación de los metales
2) Existe poca experiencia relativa a la recuperación de los valores
metálicos de solución.
La tiourea ha sido propuesta como una alternativa a la cianuración para el tratamiento de minerales sulfurados o para su uso en lugares en donde es difícil el uso del cianuro debido a consideraciones ambientales.
La tiourea es relativamente no tóxica, ya que se utiliza como fertilizante, aunque, los resultados de estudios en la literatura señalan que es ligeramente cancerígena.
Disolución de Au y Ag con Tiourea
Es un compuesto reactivo capaz de formar complejos con oro y plata con el oxidante apropiado, pudiendo disolver oro y plata metálicos. Generalmente la disolución del metal en solución acida de tiourea es mas rápida cuando se emplea el ion férrico como oxidante.
Específicamente se relaciona con un proceso que utiliza una electro-oxidación controlada, para formar in-situ un agente oxidante capaz de oxidar y disolver el oro y la plata de minerales que los contengan y la recuperación electrolítica de dichos metales en un mismo proceso.
Disolución de Au y Ag con Tiourea
El oro y la plata se disuelven en medio ácido con tiourea.
La existencia de minerales complejos de uranio, pirita y oro, y dado
que la recuperación del uranio se hace en medio ácido, proporcionado
por la tostación de la pirita, resulta atractivo no tener que cambiar el
pH, a alcalino, como es requerido por la cianuración para recuperar el
oro. También existen minerales que contienen especies cianicidas y/o
consumidoras de cianuro, o bien soluciones contaminadas la cuales
dificultan la recuperación del oro.
Disolución de Au y Ag con Tiourea
• Altos grados de recuperación de metal en tiempos mas cortos de
operación
• Menor contaminación ambiental.
• Los datos de toxicidad de la tiourea indican valores límites altos
para mamíferos y una dosis letal de 10 gr/kg para humanos.
• Se considera mas segura que el cianuro.
• Ha sido usada como tratamiento de disturbios de la tiroides, sin
embargo hoy en día esta considerada como carcinógeno para
humanos.
Ventajas reportadas en los experimentos, sobre procesos de beneficio
Parametros
1. El oro es soluble en tiourea, en la forma de un complejo de aurotioureato
2. El pH de todas las reacciones se desarrollan en ambiente ácido, preferentemente entre pH 1,5 y 2,5.
3. Un aumento de la concentración de tiourea favorece la disolución del oro
4. El consumo de tiourea en una lixiviación de minerales de oro está en el orden de 0,5 a 2 kg/ton, a lo que debe agregarse el costo del oxidante y el del ácido requerido para mantener el pH.
5. La velocidad de disolución del oro en una solución de tiourea es 5
veces más rápida que en una solución de cianuro, en condiciones comparables.
Disolución de Au y Ag con Tiourea
6. La lixiviación con tiourea se debe considerar donde la cianuración es
deficiente, como son los casos de existencia de cianicidas, minerales
refractarios de oro grueso, oro ocluido en carbonatos, oro asociado a
sulfuros, arseniuros, antimoniuros y/o a especies de cobre, oro en relaves
de flotación que contienen residuos de reactivos, y oro asociado a
minerales de uranio.
Disolución de Au y Ag con Tiourea
7. La lixiviación con tiourea se complementa con la recuperación de oro
como subproducto de minerales tratados por vía ácida: cobre, uranio,
barros anódicos, residuos de lixiviación de menas de zinc, y residuos de
lixiviación bacteriana de sulfuros.
Disolución de Au y Ag con Tiourea
La siguiente reacción generalizada ilustra la forma en
que la tiourea forma complejos:
Disolución de Au y Ag con Tiourea
Las reacciones de la tiourea con iones de oro y plata son de particular
interés; sin embargo, las reacciones con otros iones metálicos
asumen importancia ya que ellos tienen el potencial de consumir
cantidades excesivas de tiourea. Los metales no ferrosos (Pb, Zn, Cd,
Cu, etc) son de importancia a este respecto.
Disolución de Au y Ag con Tiourea
Recuperación: Una vez que los metales preciosos (oro, plata) se encuentran en disolución con tiourea, se pasa a la etapa de separación de los valores. -Extracción líquido – líquido: se refiere a transferir los metales presentes en la solución acuosa a una fase orgánica y de este modo, poder recircular la solución de tiourea y DSFA (disolfuro de formamidina). Posteriormente, la fase orgánica que contiene los metales se pone en contacto con otra fase acuosa (tiosulfato), que es también una extracción líquido – líquido pero en forma inversa. A esta etapa se le llama de despojo.
Disolución de Au y Ag con Tiourea
• Electrodepositación directa de valores: en esta técnica se
precipitan los metales al exponerlos a un flujo de
electrones en una celda electroquímica, de esta manera
se separan los valores sólidos (doré) y la solución acuosa
que se recircula a una etapa previa.
Disolución de Au y Ag con Tiourea
La tiourea en un medio acido forma una especie catiónica sencilla con el oro de acuerdo a la siguiendo reacción simple de disolocion (reacción de complejacion)
Disolución de Au y Ag con Tiourea
En presencia de un agente oxidante tal como el peróxido de
hidrogeno o el ion férrico, la tiourea se oxidara en estados en
estados sucesivos a un número dado de productos. El primer paso
es la formación de disulfuro de formamidina:
Esta es una reacción rápida. Se ha mostrado que el disolfuro
de formamidina por si solo es un oxidante muy activo y es
considerado en los requerimientos para la disolocion de oro.
Una combinación de (I) y (II) sugiere la ecuación total:
La presencia de un agente oxidante agregado como el
disolfuro de formamidina es ventajoso. Se ha sujerido que se
forma un complejo ion férrico-tiourea, el cual también
favorece la disolución del oro.
La utilización de oxidantes agresivos, como el ozono y el peróxido de
hidrogeno, en la lixiviación de oro con soluciones acidas de tiourea
han demostrado una buena recuperiacion del metal pero requiriendo
concentraciones relativamente altas de tiourea, esto debido a que
estos oxidantes consumen tiourea por la rápida oxidación.
Comparativamente el ion férrico require bajas concentraciones de
tiourea para la lixiviación optima.
