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Processi idrometallurgici in scala di laboratorio per l'estrazione di oro da minerali (cnr roma)

Informazioni tesi

  Autore: Lorenzo Marcelli
  Tipo: Tesi di Laurea Magistrale
  Anno: 2010-11
  Università: Università degli Studi dell'Aquila
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
  Relatore: Francesco Vegliò
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 159

L’oro è contenuto in tre distinte categorie di minerali:
1. minerali free-milling: l’oro può essere quasi completamente estratto mediante un adeguato trattamento di macinazione. Il successivo recupero del metallo prezioso è realizzato attraverso processi fisici quali flottazione, concentrazione per gravità o attraverso metodi chimici quali ad esempio la lisciviazione precedentemente descritta. Il recupero dell’oro da tali minerali è di solito alto (97%) ed i costi di operazione sono spesso relativamente bassi ed i costi di operazione di solito sono sempre relativamente bassi;
2. complessi base-metal: oltre all’oro contengono notevoli quantità di Cu, Zn, Pb, Ni. Il metallo prezioso viene separato dal minerale insieme ai solfuri dei metalli base mediante processi fisici e successivamente è recuperato dai solfuri attraverso processi di raffinazione;
3. minerali refrattari: l’oro non può essere estratto dal minerale in maniera soddisfacente neppure con una macinazione molto spinta. Nei minerali refrattari di riferimento, il metallo prezioso è incapsulato in inclusioni sulfuree (pirite, arsenopirite, stibnite, pirrotite, calcopirite) che riducono o impediscono l’accesso dell’agente lisciviante sul sito di reazione. Esistono anche altri tipi di minerali auriferi refrattari a base di carbonio. Con un trattamento diretto di lisciviazione sui minerali solfuri si ottengono rese di estrazione di oro non superiori in genere al 30%. Il graduale esaurimento dei giacimenti auriferi del primo tipo ed un significativo aumento del prezzo dell’oro ha diretto l’interesse dell’industria verso i minerali refrattari, contenenti il cosiddetto oro invisibile.
I minerali free-milling con dimensioni per l’80% minori di 75 micron, danno un recupero di oro molto alto, con una convenzionale cianurazione della durata di 20-30 ore. Viene aggiunto sufficiente cianuro per mantenere una concentrazione stabile intorno ai 100-250 ppm con un pH all’incirca pari a 10 fino alla fine della lisciviazione. Abbiamo visto che i minerali che non permettono di recuperare oro con una convenzionale cianurazione vengono chiamati refrattari. In questo capitolo i minerali che danno un recupero economicamente accettabile di oro col solo trattamento di cianurazione vengono definiti complessi, mentre abbiamo già detto che vengono chiamati refrattari quei minerali che danno un recupero di oro incompleto attraverso il solo uso del processo di cianurazione.

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1 CAPITOLO 1 Un po’ di storia dell’idrometallurgia Introduzione Migliaia di anni fa la gente capì come costruire forni e usare il fuoco per trattare le rocce e lavorare metalli, ma l'uso di soluzioni acquose per la lavorazione dei minerali è stata introdotta molto più tardi, soprattutto al tempo degli alchimisti con l’introduzione dell’uso di acidi e basi. La nascita dell’idrometallurgia moderna, tuttavia, si può far risalire alla fine del 19esimo secolo, quando furono scoperte due processi molto importanti: il processo di cianurazione per l’estrazione di oro e argento e il processo di BAYER per l’estrazione della bauxite. Più tardi, nel 1940, arrivò la svolta con il progetto MANHATTAN negli USA riguardante l’estrazione dell’uranio. Da qui c’è stato un continuo progresso che ha portato anche all’utilizzo e sostituzione di alcuni processi idrometallurgici nel campo pirometallurgico. Sotto questo punto di vista è stato significativo l’apporto canadese riguardante i processi di recupero di nichel, uranio cobalto e zinco. Le radici dell’idrometallurgia possono essere fatte risalire al periodo degli alchimisti il cui cruccio primario era quello di voler trasformare i metalli di base in oro. Alcune di queste operazioni venivano svolte in umido, cioè, con metodi che potevano essere considerati i processi precursori dell’idrometallurgia. Un esempio classico era l’immersione di un pezzo di ferro in una soluzione di vetriolo azzurro, cioè solfato di rame, che portava ad un rivestimento totale del pezzo di ferro di uno strato di rame metallico. Questa apparente trasmutazione del ferro in rame è stata giustificata in tempi più recenti tramite la formula: Cu 2+ + Fe Cu + Fe 2+ anche se a quei tempi non sapevano che nel vetriolo era contenuto solfato di rame. La più grande domanda che gli alchimisti si posero fu: come trasferire il processo di trasmutazione riguardante ferro e rame ai processi di trasmutazione riguardanti l’oro.

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macinazione
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chimica dell'oro
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idrometallurgia
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