EFECTO DEL PRETRATAMIENTO QUÍMICO CON NaCl, NaNO3 Y H2SO4 EN LA LIXIVIACIÓN DE CONCENTRADO COLECTIVO ZINC-PLOMO

Abstract

El alto consumo energético, altos costos de operación, mantenimiento e inversión que conllevan las operaciones unitarias para lograr la extracción de zinc y plomo, conducen a la búsqueda de nuevas alternativas para el tratamiento de minerales y concentrados que contengan estos metales.Considerando lo anterior, se definió como objetivo principal del presente trabajo, estudiar el efecto del pretratamiento químico con NaCl, NaNO3 y H2SO4 sobre la lixiviación en medio cloruro-sulfato de un concentrado colectivo zinc-plomo.El pretratamiento químico del concentrado colectivo con una ley de 17,63% de zinc y 12,83% de plomo, se realiza mediante la dosificación de cloruro de sodio, nitrato de sodio y ácido sulfúrico a través de la reacción [1], la cual permite la formación de ácido clorhídrico y ácido nítrico con el objetivo de lograr generar agua regia “in-situ”, pudiendo así obtener altas extracciones de los metales de interés.NaNO3+3NaCl+2H2SO4 ¿2Na2SO4+HNO3+3HClLa dosificación de los reactivos se aplica a los siguientes porcentajes: 0, 100, 150, 200, 250 y 300% en base al consumo de ácido del concentrado, y en función de la reacción mostrada. La mezcla sólida y humectada se deja reposar por 5, 10, 15 y 21 días. El concentrado pretratado químicamente se somete a lixiviación agitada bajo las condiciones de pH 1 constante, 25% de sólidos, 330-350 [rpm] de velocidad de agitación, 240 [min] y utilizando concentraciones de iones cloruro en la solución lixiviante de 50, 90, 120 y 180 [g/L] a temperaturas de 20, 40 y 60 [°C].La máxima disolución del concentrado pretratado químicamente se logró para un pretratamiento con la adición de 250% de ácido estequiométrico, tiempo de reposo de 10 días, lixiviación realizada utilizando agente lixiviante de 120 [g/L] de ión cloruro en medio sulfato a 20 [°C], alcanzándose una extracción de 92,02% de zinc y 85,78% de plomo. Posteriormente, se realizó un pretratamiento químico y lixiviación clorurada al residuo de lixiviación obtenido anteriormente, bajo las mismas condiciones ya mencionadas donde se alcanza el 100% de extracción de ambos metales.La cinética de disolución del concentrado colectivo, luego de la primera hora de lixiviación, se ajustó al modelo del núcleo sin reaccionar (NSR). La energía de activación calculada fue de 7,34 [kJ/mol] para el Zn y 10,60 [kJ/mol] para el Pb, valores característicos de una cinética de reacción controlada por difusión en la capa reaccionada.El pretratamiento químico realizado al concentrado mejora significativamente la disolución de zinc y plomo en comparación a lo obtenido en la lixiviación sin pre-tratamiento químico (se alcanzó un 7,12 y 6,05% de Zn y Pb respectivamente). El aumento de la dosificación de reactivos provoca una mayor extracción de los metales de interés, debido a la formación de mayor cantidad de agua regia “in-situ”