As soluções sintéticas de complexos cianetados foram preparadas a partir da dissolução dos sais KAu(CN)2.KCN, KAgCN)2, KNi(CN)4.H2O, CuCN, KFe(CN)6 e Hg(CN)2 (Johnson Matthey e Aldrich). Para a solubilização completa dos sais de Cu e Hg foi necessário adicionar um excesso de cianeto, empregando para isto o sal
NaCN. O cianeto de sódio também foi utilizado para obter complexos com maior conteúdo de grupos CN ou na preparação de soluções com concentrações apreciáveis de cianeto livre. Os complexos solúveis preparados foram os seguintes: Au(CN)2
-, AgCN)2
-, Fe(CN)6
4-, Cu(CN)3
2-, Ni(CN)4
e Hg(CN)4
2-.
Fibra de v idro
Leito de Resina h
d Bomba
Amostragem
H
h
Micro-Coluna P
Micro-Coluna G
d
Figura 3.3 - Montagem de ensaio de extração/eluição: d1 = 0,5cm, h1 = 1cm; d2 =2cm, H = 18cm, h2 variável.
Os licores reais, empregados nestes estudos, foram preparados através da lixiviação de amostras provenientes das minas de Fazenda Brasileiro e Riacho dos Machados, pertencentes a Cia. Vale do Rio Doce – Brasil, e material de rejeito do Garimpo de Genipapo, estado de Rondônia – Brasil. Também foi avaliada a extração de cobre a partir de efluente (polpa mineral) de planta CIP da Mina de Rio Narcea, Asturias – Espanha.
Para a alcalinização das soluções sintéticas empregou-se solução 1M NaOH. Na preparação de licores reais, pela lixiviação de minérios, a correção da alcalinidade foi feita com CaO(S) , uma vez que sua adição favorece a precipitação dos metais base em forma de sulfatos 68 e, via de regra, é empregada industrialmente. Os valores de pH foram medidos com eletrodo combinado Methrom AG 9100 conectado a um pHmetro digital CRISON.
3.3.1 Produção e Caracterização de Lixívias Minerais
A identificação, características e procedência das amostras minerais, com as quais trabalhou-se, são as seguintes:
a) Riacho dos Machados RM - Minério primário, moído 90% < 0,074mm, de matriz quartzosa com mineralogia predominantemente de pirrotita e arsenopirita, proveniente da mina de Riacho dos Machados-MG,;
b) Fazenda Brasileiro FB - Concentrado gravítico de minério primário, moído 100% < 0,015mm e 100% <
0,074mm, de matriz quartzosa com mineralogia predominantemente pirítica, proveniente da mina de Fazenda Brasileiro-BA;
c) Genipapo G - Rejeito do garimpo, predominantemente constituído de argilominerais e óxidos de ferro, coletado no garimpo de Genipapo-RO;
d) Genipapo (concentrado) CG - Concentrado em calha do rejeito de garimpo, moído 100% < 0,015mm, predominantemente composto por óxidos de ferro (hematita e magnetita), coletado no garimpo de Genipapo-RO,
Para cada uma destas amostras foi estabelecido um procedimento de produção do licor, compatível com suas características reológicas e de teores, em base a estudados anteriores.15, 69,70
3.3.1.1 Lixiviação de polpa mineral
As amostras RM, FB e CG foram lixiviadas mediante agitação da polpa em solução de cianeto, conforme procedimentos indicados na Tabela 3.1.
Em alguns casos houve a necessidade de acidificar o licor final, para promover a precipitação da fase coloidal e facilitar a separação sólido/líquido realizada através decantação, filtragem e/ou centrifugação.
Tabela 3.1 – Condições de cianetação das amostras de minério
Amostra Polpa (w/w )
Mineral/solução
Concentração de NaCN (mg/l)
pH Reator
RM 50% 1000 10 -11 Convencional
FB 33% - 10% 500 – 200 10 -11 Convencional
CG 33% 1000 10 -11 Rotary mixer
G Aglomerado 500 11 Vat leach *
WG Aglomerado 100 11 Vat leach *
*Vat leach – lixiviação em piscina
3.3.1.2 Lixiviação dos aglomerados de Rejeito de Garimpo
Sendo as amostras de rejeito do garimpo Genipapo (G) constituídas de material argiloso, a produção de licor por lixiviação em polpa torna-se desanconselhavel devido a dificuldade da separação líquido/sólido e alta viscosidade para as relações de polpa mais usuais, entre 33 e 50 % ww. Sendo assim, optou-se pela previa aglomeração deste rejeito, utilizando-se cimento como aglomerante. O procedimento de produção dos aglomerados constou em (1) adicionar à
massa do rejeito, in natura, 2 % de cimento e 15 % de água, (2) misturar o material em uma câmara rotatória (câmara de moinho) até a formação dos aglomerados e (3) seca-los em estufa a 60º C durante 12 h, de forma a manter a consistência e porosidade dos aglomerados.
A lixiviação dos aglomerados foi realizada pela imersão destes em solução de cianeto, tipo vat-leaching, Figura 3..4, por um período de 15 dias, sendo o teor monitorado a cada 3 dias. Diariamente parte do volume de licor (1L) era escoado e recolhido para novamente ser reposto ao vaso de lixiviação, de forma a homogeneiza-lo e incorporar um mínimo de oxigênio do ar, necessário ao processo. As perdas por evaporação também eram repostas.
Após a coleta do licor, propriamente dito, o aglomerado sofreu duas lavagens (WG) por períodos de 30 e 15 dias.
Figura 3.4 – Lixiviação em piscina do aglomerado de rejeito de garimpo
3.3.2 Caracterização dos Lixiviados
Uma vez estabelecida a metodologia de produção de licores a serem empregados nos estudos buscou-se identificar os íons metálicos cianetáveis e quantificar a porção cianetável destas amostras.
Para a identificação dos teores de metais presentes nos licores produzidos empregou-se, preferencialmente, o método de Espectroscopia de Absorção Atômica (EAA). Quando as soluções apresentavam baixas concentrações ou desejava-se analisar muitos elementos (utilizando padrões multi-elementos) recorria-se a análise por Espectroscopia de Emissão por Plasma (ICP).
Os resultados das análises dos teores de metais dissolvidos em solução e os respectivos conteúdos destes metais cianetáveis referentes as amostras minerais constam da Tabela 3.2, representando valores médios das amostras dos licores produzidos.
No caso da amostra de rejeito de garimpo os teores de Au e Hg foram calculados considerando também o conteúdo de metais existente na solução de lavagem.
aglomerado lixívia
Tabela 3.2 - Conteúdo de metais dissolvidos e cianetáveis
Metal dissolvido (ppm) Metal cianetável (g/t)
Amostra Au Ag Fe Cu Ni Hg Au Ag Fe Cu Ni Hg
RM* 8,0 2,4 87,0 47,3 10
FB 47,7 68,0 954 1136
CG 3,6 0,0 4,0 0,0 0,0 0,4 13,0 0,0 14,5 0,0 0,0 1,4
G ** 0,9 0,0 - 0,7 0,0 0,2
WG 0,3 0,0 0,3
*Caracterização realizada pelo LAPROM/URGS 15
** Valores dos metais cianetáveis calculados a partir dos teores dissolvidos das amostras G e WG