ES2213051T3

ES2213051T3 - Procedimiento con resina en pulpa para la recuperacion de niquel y cobalto de una suspension de lixiviacion de mineral oxidico.

Info

Publication number: ES2213051T3
Application number: ES00972139T
Authority: ES
Inventors: Willem P. C. Duyvesteyn; Erik M. Weenink; David A. Neudorf
Original assignee: BHP Minerals International Inc
Current assignee: BHP Minerals International Inc
Priority date: 1999-10-15
Filing date: 2000-10-13
Publication date: 2004-08-16
Anticipated expiration: 2020-10-13
Also published as: AU1084001A; DE60007170T2; ATE256202T1; EP1228259B1; EP1228259A1; KR100727719B1; US6350420B1; KR20020069351A; AU779496B2; JP2003512525A; DE60007170D1; BR0014866A; CA2387834A1; WO2001029276A1

Abstract

Procedimiento hidrometalúrgico que comprende: a. proporcionar una pulpa acuosa que comprende mineral de laterita, mineral de óxido niquelífero o mineral de óxido cobaltífero, o una mezcla de los mismos, que contiene un primer metal seleccionado del grupo consistente en níquel, cobalto y mezclas de los mismos junto con un segundo metal diferente del primer metal; b. lixiviar entonces la pulpa acuosa con un ácido mineral para disolver los metales contenidos y proporcionar una suspensión que comprende una solución madre y un residuo de lixiviación; c. mezclar entonces una resina de intercambio iónico con la suspensión, sin separación previa de la solución madre del residuo de lixiviación, para cargar el primer metal sobre la resina, en donde el pH de la suspensión se ajusta de forma ascendente con un agente neutralizante durante la carga del primer metal sobre la resina; y d. separar entonces de la suspensión la resina de intercambio iónico cargada con el primer metal.

Description

Procedimiento con resina en pulpa para la recuperación de níquel y cobalto de una suspensión de lixiviación de mineral oxídico.

La presente invención se refiere al tratamiento hidrometalúrgico de minerales niquelíferos o cobaltíferos y, en particular, a la recuperación directa de níquel y cobalto de una suspensión de lixiviación de laterita mediante extracción con resina de intercambio iónico, la cual se separa entonces físicamente de la suspensión de lixiviación.

Antecedentes de la invención

Están siendo desarrollados varios procedimientos nuevos para la extracción de níquel y cobalto de minerales oxídicos niquelíferos y de laterita. En cada uno de estos procedimientos, se disuelven los contenidos metálicos con ácido mineral, seguido por separación sólido/líquido y neutralización antes de la recuperación final de los metales. La recuperación selectiva de los metales de la suspensión de lixiviación constituye una etapa importante en el diseño de un procedimiento económico. La separación sólido/líquido, debido a la fina granulometría y al comportamiento de la suspensión de lixiviación, así como a la separación selectiva de los metales de las impurezas, aumenta el coste y la complejidad de este procedimiento.

Los minerales de óxidos niquelíferos se forman mediante oreo de suelo rocoso ultramáfico rico en olivina portadora de níquel. La disolución y la redeposición de los metales produce un material muy fino, que tiene normalmente un tamaño de partícula menor de 50 \mum. Estos materiales pueden contener cantidades importantes de arcilla esmectita. La finura y el comportamiento de este material hacen que se desestime la filtración como un método de separación sólido/líquido, el cual es requerido normalmente para la recuperación de metales de la solución de lixiviación madre. El otro método de separación por sedimentación se lleva a cabo del modo más eficaz mediante separación por gravedad de los residuos finos de lixiviación de laterita en una serie de espesadores. Para reducir al mínimo las pérdidas de metal por arrastre, para la separación sólido/líquido se emplea la decantación continua en contracorriente (CCD) en una serie de al menos seis espesadores. Para permitir la sedimentación adecuada de los sólidos y producir un rebose limpio para la recuperación de los metales, se requiere, en cada etapa, el uso de espesadores grandes (de más de 50 m de diámetro). La superficie normalizada del espesador para cada unidad destinada a residuos de lixiviación ácida de níquel es de alrededor de 0,1 m^{2}/(t/d). Este valor se compara de forma desfavorable con la necesidad de una superficie normalizada de espesado de alrededor de 1 m^{2}/(t/d) para la sedimentación de sólidos minerales en suspensión. La superficie grande requerida para la sedimentación de suspensiones de lixiviación de laterita, no solo afecta al tamaño total de la planta, sino que también conlleva un coste. El coste de capital para el circuito CCD puede ser de hasta 30% del coste del capital del autoclave revestido con titanio usado en el circuito de lixiviación a presión. Dichos costes son para los espesadores convencionales, en donde se utiliza agua dulce. Debido a que algunos de los depósitos de laterita están situados en zonas áridas, el agua disponible es salina. En este caso, la presencia de cloruros en el agua requiere materiales de construcción más costosos, debido a que el acero inoxidable, a temperaturas elevadas, no es adecuadamente resistente a los iones cloruro. Por tanto, cuando ha de utilizarse agua salina se requiere un aumento adicional importante de los costes de capital para la superficie de dichos espesadores.

Además del coste de capital, el coste de trabajo no solo incluye el consumo de energía para cada mecanismo de rastrillos, sino también incluye el floculante usado para la sedimentación del material fino. El consumo de floculante oscila entre alrededor de 200 y más de 800 g por tonelada de sólidos, lo cual aumenta hasta un 10% los costes totales de funcionamiento de la planta.

La recuperación de níquel y cobalto de la solución de lixiviación madre limpia se puede efectuar de varias formas, pero dicha operación se ve complicada por la presencia de muchas impurezas, tales como cobre, hierro y manganeso. Un método para la extracción selectiva de solo níquel y cobalto es el de intercambio iónico, tal como se describe en la solicitud de Patente US No. de serie 08/796.297. Aunque esta patente describe un método para la recuperación selectiva de níquel y cobalto, el mismo está basado en el tratamiento de licor de lixiviación limpio. En otras palabras, este método requiere una operación en una unidad de separación sólido/líquido después de la lixiviación y antes de la recuperación de los metales.

En una aplicación metalúrgica diferente, se desarrolló la recuperación directa de oro de una suspensión o pulpa mediante el uso de resina en pulpa (RIP) como una mejora del proceso con carbón en pulpa (CIP). El proceso con carbón en pulpa fue desarrollado en USA y en Africa del Sur durante la década de 1970 (véase P.A. Laxen, "Carbon-in-pulp processes in South Africa", Hydrometallurgy, Vol. 13, 1984, pp. 169-192). La sustitución del carbón por resina de intercambio iónica resulta ventajoso debido a que (i) las resinas ofrecen una capacidad de carga y un régimen de carga mayores, (ii) pueden ser más resistentes a la abrasión y (iii) son menos propensas a resultar envenenadas por materia orgánica.

La primera planta comercial para la extracción de oro con resina en pulpa fue la Golden Jubilee Mine en Africa del Sur (véase C.A. Fleming, "Recovery of gold by Resin-in-pulp at the Golden Jubilee mine", Precious Metals '89, Editado por M.C. Jha y S.D. Hill, TMS, Warrendale, PA, 1988, pp. 105-119). Basado en los trabajos industriales realizados en la Golden Jubilee Mine, Fleming analizó las ventajas del RIP versus CIP (C.A. Fleming, "Resin-in-pulp as an alternative process for gold recovery from cyanide leach slurries", Proceedings for 23^{rd} Canadian Mineral Processors Conference, Ottawa, Enero 1991).

Como otra aplicación metalúrgica del uso de resina para la recuperación de metales de una suspensión, Slobtsov indicó que el proceso RIP puede ser utilizado para recuperar más cobre a partir de minerales oxídicos y mixtos después de la flotación convencional para la extracción primaria de cobre. En este proceso propuesto, la recuperación de cobre aumentaría en 7-9% por la adición de una etapa de tratamiento con resina en pulpa después de la flotación (L.E. Slobtsov, "Resin-in-pulp process applied to copper hydrometallurgy", Copper '91, Volumen III, pp. 149-154). Para absorber cobre se utilizó una resina con funcionalidad aminodiacética, empleando ácido sulfúrico o solución de amoniaco-carbonato amónico como la solución de extracción. En esta aplicación, el proceso con resina en pulpa constituye una etapa de recuperación secundaria para mejorar la recuperación global del cobre.

Johns y Mehmet (M.W. Johns y A. Mehmet, "A resin-in-leach process for the extraction of manganese from an oxide", Proceedings of MINTEK 50: International Conference on Mineral Science and Technology, Publicado por Council for Mineral Technology, Randburg, South Africa, 1985, pp. 637-645) describieron el proceso con resina en pulpa con aplicación específica a la extracción de manganeso a partir de un óxido. Parte de la exposición se centró en el compromiso de la lixiviación y de la carga de resina con respecto a la acidez de la solución.

Todos los procesos anteriores y las aplicaciones propuestas se benefician de la recuperación directa de los metales de la suspensión de lixiviación. Sin embargo, en estas aplicaciones, la separación sólido/líquido es simple y convencional y la extracción de los metales del licor de lixiviación es una operación comparativamente directa. Por tanto, estos procesos no constituyen una mejora importante con respecto a los procesos ya existentes.

En el tratamiento de cuerpos de minerales oxídicos, incluyendo minerales lateríticos, generalmente se requiere una separación sólido/líquido antes de la adición de resina para separar previamente la solución madre que contiene metales del residuo de lixiviación. Por ejemplo, la GB 2.291.870 describe dicha separación previa para la recuperación de níquel de minerales sulfurados. La WO 96/20291 describe un proceso en donde se requieren múltiples separaciones sólido/líquido antes y después de la adición de resina para recuperar níquel y cobalto a partir de limonita, el componente de bajo contenido en magnesio del mineral oxídico de laterita. Similarmente, en FR 2.725.457, se recupera níquel de minerales de laterita empleando una resina después de la separación sólido/líquido. Aunque la referencia establece que, como una variante del proceso, se puede omitir la separación sólido/líquido, dicha referencia no describe cómo funcionaría dicho procedimiento ni cómo debería modificarse para aumentar la recuperación de metales a través de la neutralización.

Otro método para extraer níquel y cobalto de mineral de laterita es el descrito en WO 96/41025. En este caso, no se emplean resinas, pero se utiliza SO_{2} para convertir el hierro, el níquel y el cobalto a compuestos de azufre solubles. El hierro se precipita entonces como jarosita, para obtener una solución de níquel y cobalto esencialmente libre de hierro.

En la industria del oro, una de las ventajas derivadas de sustituir el carbón por resina es la mayor resistencia a la abrasión de las resinas de intercambio iónico, lo cual disminuye los costes de trabajo en relación a este producto perecedero. En la suspensión de lixiviación de laterita, se cree que la presencia de arcilla reduce la abrasión de la resina. La reología de la suspensión de lixiviación de laterita es tal que las partículas sólidas de mineral se suspenden en un medio fluido consistente en partículas de arcilla ultrafinas y agua. Como resultado, la resina queda también suspendida dentro de la suspensión. Este fenómeno reduce de manera importante la degradación de la resina debido a la abrasión mecánica.

En el proceso propuesto, se añade directamente una resina de intercambio iónico relativamente basta a la suspensión de lixiviación, la cual contiene partículas de mineral que son mucho más pequeñas que las perlas de resina de intercambio iónico. El metal o los metales deseados son extraídos pasando a la resina y luego la resina se separa de la suspensión de lixiviación agotada mediante tamizado o por cualquier otra técnica adecuada. Por tanto, la presente invención proporciona un nuevo procedimiento para la recuperación directa de metales de una suspensión de lixiviación ácida de laterita, mediante eliminación del costoso circuito CCD y por extracción selectiva de níquel y cobalto de minerales de laterita.

Resumen de la invención

La presente invención proporciona un procedimiento para la recuperación directa, mediante intercambio iónico, de níquel y cobalto de una suspensión de lixiviación de mineral oxídico niquelífero y/o cobaltífero. En una modalidad de la presente invención, se lixivia un mineral niquelífero con ácido mineral para solubilizar los metales y formar una solución madre y una suspensión de residuos de lixiviación. El mineral niquelífero se elige del grupo consistente en mineral de laterita, mineral oxídico y mezclas de los mismos. El mineral niquelífero contiene un primer metal seleccionado del grupo consistente en níquel, cobalto o mezclas de los mismos, junto con un segundo metal seleccionado del grupo consistente en cobre, hierro, cromo, magnesio, manganeso, aluminio, calcio y mezclas de los mismos. La solución de lixiviación madre resultante se pone en contacto con una resina de intercambio iónico, sobre la cual se cargan selectivamente el níquel y el cobalto procedentes de la pulpa. La resina de intercambio iónico se añade a la suspensión. Durante el contacto de la resina de intercambio iónico con la suspensión, se ajusta el pH por adición de un agente neutralizante. Esto constituye una importante ventaja de la presente invención debido a que el control del pH in situ, durante el proceso de extracción por intercambio iónico, permite optimizar la extracción de los metales, cuya operación depende del pH. En otra modalidad, la suspensión de lixiviación madre se neutraliza parcialmente antes de entrar en contacto con la resina de intercambio iónico.

La resina se separa de la suspensión de residuos de lixiviación por tamizado. Los metales pueden ser eluidos con una solución ácida o con una solución amoniacal. Se pueden emplear múltiples etapas de contacto y de tamizado para conseguir el flujo en contracorriente de la suspensión de lixiviación y de la resina, mejorando con ello la eficacia de la extracción. Preferentemente, la solución eluyente es una solución ácida diluida. Después de la elución, la resina se retorna al ciclo de carga. La suspensión agotada en metales se desecha. Este procedimiento elimina la difícil y costosa etapa de separación sólido/líquido, la cual de otro modo sería necesaria para recuperar los contenidos metálicos presentes en la suspensión de lixiviación madre.

Ha de apreciarse que, salvo que se indique lo contrario, todos los porcentajes ofrecidos en esta descripción y en las reivindicaciones adjuntas, se refieren a porcentajes en peso.

Estos y otros objetos, ventajas y características de la presente invención podrán entenderse mejor a través de la siguiente descripción detallada.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es un diagrama de flujos para una modalidad del procedimiento de la presente invención.

La figura 2 es un diagrama de flujos para otra modalidad del procedimiento de la presente invención.

Descripción detallada de la invención

La presente invención consiste en un procedimiento para la recuperación directa de níquel, cobalto y mezclas de los mismos a partir de un mineral niquelífero y/o cobaltífero, en particular de una suspensión de lixiviación de laterita, por intercambio iónico. Con referencia a la figura 1, el mineral niquelífero se lixivia con ácido mineral. El mineral niquelífero se elige del grupo consistente en mineral de laterita, mineral oxídico y mezclas de los mismos. El mineral niquelífero contiene un primer metal seleccionado del grupo consistente en níquel, cobalto y mezclas de los mismos y un segundo metal seleccionado del grupo consistente en cobre, hierro, cromo, magnesio, manganeso, aluminio, calcio y mezclas de los mismos. La lixiviación se puede efectuar de varias formas, todas ellas conocidas para el experto en la materia. Dichas formas incluyen la lixiviación a elevada presión, la lixiviación con agitación, la lixiviación en montones o una combinación de tales métodos. El objetivo del proceso de lixiviación es solubilizar los contenidos metálicos presentes en el mineral y formar una solución madre que contiene una suspensión de residuos de lixiviación.

Por ejemplo, la lixiviación se puede efectuar empleando un ácido mineral seleccionado del grupo consistente en ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico y mezclas de los mismos. La suspensión puede provenir de la lixiviación a presión de un mineral con ácido sulfúrico. Según otra alternativa, la suspensión puede provenir de la lixiviación atmosférica de un mineral y en donde el mineral contiene cobalto y níquel. La suspensión puede provenir también de la bioxidación de un mineral o concentrado seleccionado del grupo consistente en un sulfuro y un óxido-sulfuro mixto.

Terminada la reacción de lixiviación, la suspensión de lixiviación madre se pone en contacto a presión atmosférica con una resina de intercambio iónico. El níquel y el cobalto solubilizados se absorben de forma selectiva sobre la resina. En el proceso propuesto, se emplea una resina quelante, como se describe en las Patentes US Nos. 4.098.867 y 5.141.965, cada una de las cuales se incorpora aquí solo con fines de referencia. Una resina preferida contiene un grupo funcional seleccionado del grupo consistente en 2-picolilamina, bis-(2-picolil)amina, N-metil-2-picolilamina, N-(2-hidroxietil)-2-picolilamina y N-(2-hidroxipropil)-2-picolilamina y mezclas de tales grupos. Este grupo funcional tiene una alta selectividad de níquel y cobalto con respecto a otros metales tales como manganeso, magnesio, aluminio y calcio. Las resinas adecuadas incluyen Rohm and Haas IR 904, Amberlite XE 318, Dow XFS-43084, Dow XFS-4195 y Dow XFS-4196. La Dow XFS-4196 contiene N-(2-hidroxietil)-2-picolilamina y la Dow XFS-43084 contiene N-(2-hidroxipropil)-2-picolilamina. Una resina quelante preferida es Dow XFS-4195, producida por The Dow Chemical Company. La misma contiene bis-(2-picolil)amina como el principal grupo quelante. En la siguiente tabla se muestran los coeficientes de distribución para una variedad de elementos utilizando XFS-4195.

Constantes de absorción para XFS 4195 en solución de sulfato a pH=2

Cu	Ni	Fe^{3+}	Cd	Zn	Co	Fe^{2+}	Ca	Mg	Al	Mn
700	190	80	70	60	30	3	<2	<1	<1	<1

Preferentemente, durante la puesta en contacto, el pH se ajusta por adición de piedra caliza u otro agente neutralizante ácido para optimizar la extracción de metales y conseguir la carga selectiva óptima de níquel y cobalto sobre la resina. En general, el pH de la suspensión de mantiene entre 1 y 5 aproximadamente, con preferencia en 3 aproximadamente.

Alternativamente, durante la puesta en contacto, el potencial redox (Eh) de la suspensión se ajusta por adición de un agente reductor (hierro o aluminio elemental, un mineral que contiene sulfuro), para reducir cualquier hierro trivalente al estado divalente. Al reducir al mínimo la extracción de hierro férrico, se optimiza la extracción de níquel y de cobalto al proporcionar una carga selectiva óptima de níquel y cobalto sobre la resina.

La suspensión de lixiviación puede ser neutralizada con un mineral de laterita de alto contenido en magnesio. Alternativamente, se puede añadir un agente neutralizante a la suspensión de lixiviación madre antes de mezclar la resina de intercambio iónico. El agente neutralizante se puede seleccionar del grupo consistente en óxidos alcalinos, hidróxidos alcalinos, carbonatos alcalinos, óxidos alcalinotérreos, hidróxidos alcalinotérreos, carbonatos alcalinotérreos y mezclas de los anteriores.

La extracción se puede efectuar a cualquier temperatura adecuada hasta el límite de estabilidad de la resina, el cual es de al menos 80ºC aproximadamente. En general la velocidad de reacción aumentará con la temperatura. Por tanto, la temperatura preferida se mantiene entre 60 y 80ºC aproximadamente.

Cualquier cobre presente en la solución de lixiviación se co-extraerá también con esta resina. En el caso de que esto resulte indeseable, el cobre se puede separar de la solución antes de poner en contacto la suspensión con la resina de intercambio iónico. El cobre, bien como un metal explotable o bien como una impureza, se puede separar por varios métodos tales como cementación con metales, por ejemplo hierro, aluminio y magnesio, o por precipitación selectiva con sulfuros. El compuesto sulfurado se puede seleccionar del grupo consistente en H_{2}S, NaHS, minerales que contienen sulfuros, tales como pirrotita (FeS) o pirita (FeS_{2}), y mezclas de los anteriores.

El cromo hexavalente oxidará de manera irreversible a la resina de intercambio iónico, lo cual limita su uso repetido. Si está presente cualquier cromo hexavalente, el mismo deberá ser reducido antes de poner en contacto la resina de intercambio iónico con la suspensión de lixiviación. La reducción del cromo se puede efectuar por adición de varios agentes reductores, tales como SO_{2}, H_{2}SO_{3}, Na_{2}SO_{3} o H_{2}S, hierro(II), hierro(0), aluminio(0), magnesio(0) o mezclas de los anteriores, a la suspensión de lixiviación.

Además, el hierro trivalente se puede separar formando un sulfato-hidróxido de hierro alcalino, por ejemplo, jarosita sódica o jarosita potásica. El hierro trivalente puede ser precipitado añadiendo una cantidad suficiente de un compuesto que contiene metales alcalinos.

Una vez que los metales se han cargado sobre la resina, la resina cargada se separa de la suspensión de lixiviación agotada en metales (suspensión de residuos de lixiviación). La separación se efectúa físicamente mediante tamizado de las perlas de resina de tamaño más grande de los sólidos de residuos de lixiviación de tamaño más fino y del líquido improductivo. El residuo de lixiviación puede ser entonces desechado. La resina cargada se lava y los metales se eluyen en un circuito separado. Los metales puede ser eluidos empleando una solución diluida de ácido mineral, tal como HCl o H_{2}SO_{4}. La concentración de la solución ácida es de 0,5 a 4 M aproximadamente, con preferencia de 1 M aproximadamente. El eluido resultante es una solución purificada y concentrada de níquel y cobalto de la cual se pueden recuperar el níquel y/o el cobalto productos por métodos conocidos para los expertos en la materia. La resina separada se retorna a la etapa de puesta en contacto del procedimiento.

Los siguientes ejemplos ilustran, pero no limitan, la presente invención. Salvo que se indique lo contrario, todas las partes y porcentajes son en peso.

Ejemplo 1

Este ejemplo ilustra la recuperación de níquel y cobalto de una solución de lixiviación de laterita a elevada presión de acuerdo con el procedimiento de la presente invención.

Se lixivió un litro de suspensión de laterita de alto contenido en hierro, a 24% en peso de sólidos, con ácido sulfúrico (A:O = 0,26) durante 1,5 horas a 268ºC. Después de la lixiviación, la suspensión se enfrió rápidamente y se neutralizó con cal a un pH de 3. A la suspensión se añadieron 650 ml de resina Dow XFS-4195 sedimentada en húmedo y se mezcló suavemente durante 2 horas a temperatura ambiente. La resina se separó de la pulpa por medio de un tamiz de malla 30. La resina se lavó y se sometió a extracción con 100 g/l de ácido sulfúrico. En la tabla 1 se muestra la composición de la solución en la suspensión de lixiviación antes de la neutralización (lixiviado) y del refinado después de la puesta en contacto con la resina. También se muestra la solución de eluado resultante de la extracción de la resina con 100 g/l de H_{2}SO_{4}. Los datos demuestran una recuperación muy elevada de níquel y cobalto con una co-extracción solo menor de hierro y cromo.

TABLA 1 Composición de la solución

	Concentración (gpl)
Muestra	Ni	Co	Fe	Cr	Al
Lixiviado	4,19	0,84	0,23	0,63	0,52
Refinado	0	0	0	0,04	0,29
Eluado	2,83	0,41	0,05	0,10	0,04

Ejemplo 2

Este ejemplo ilustra la recuperación de níquel y cobalto en una solución de cloruros a partir de una suspensión de lixiviación de laterita de acuerdo con el procedimiento de la presente invención.

Se lixivió una suspensión de mineral de limonita (25% en peso de sólidos) con ácido sulfúrico durante 1 hora a 270ºC. Después de la vaporización instantánea y enfriamiento de la suspensión, el pH se ajustó a 2 con cal. La suspensión de lixiviación se mezcló suavemente durante 1 hora con 610 ml de resina XFS-4195. La resina se separó de la pulpa de lixiviación empleando un tamiz de malla 50. La resina cargada se sometió a extracción durante 90 minutos con 50 g/l de HCl. La concentración de níquel en el lixiviado y en el eluado, así como la recuperación de níquel, se muestran en la tabla 2.

TABLA 2 Contenido en níquel del lixiviado y del eluado en g/l y recuperación en %

Ni_{lixiviado}-gpl	Ni_{eluado}-gpl	R_{Ni}-%
11,0	1,38	93

Ejemplo 3

Para la recuperación de níquel y de cobalto se utilizó un litro de suspensión de lixiviación a elevada presión de laterita de níquel con un contenido en sólidos del 25% en peso. El pH de la suspensión de lixiviación se ajustó a 3,7 por adición de piedra caliza. La suspensión neutralizada se mezcló con 200 ml de resina XFS-4195 sedimentada en húmedo durante 2 horas a temperatura ambiente. Después de la mezcla, la resina se tamizó y se lavó en un tamiz de malla 50. La resina fue transferida a una columna en donde se sometió a extracción con 0,8 litros (4 Volúmenes de Lecho) de 100 g/l de H_{2}SO_{4} y se lavó con 0,8 litros de H_{2}O D.I. a 4 VL/h. En la tabla 3 se muestra la composición de la solución de lixiviación antes de la neutralización, después de la puesta en contacto con la resina de intercambio iónico (refinado) y del eluado. Durante la etapa de pre-neutralización se precipitó el hierro en gran medida y, de este modo, no aparece en concentraciones importantes en las soluciones de refinado o de eluado.

TABLA 3 Composición de lixiviado, refinado y eluado en g/l

Muestra	Ni	Co	Fe	Zn	Mn
Lixiviado	5,59	0,64	9,03	0,11	2,71
Refinado	0,21	0,08	0,01	0,02	2,36
Eluado	5,08	0,48	0,04	0,09	0,00

Ejemplo 4

Este ejemplo ilustra la separación de cobre de una solución de lixiviación madre por precipitación antes de entrar en contacto con resina de intercambio iónico.

En la preparación para un experimento con resina en pulpa en ciclo cerrado, se lixivió mineral de laterita para producir una suspensión de lixiviación madre. La composición del licor de lixiviación madre (lixiviado) se muestra en la tabla 4. La solución fue neutralizada con suspensión de piedra caliza al 30% en peso. Se tomaron muestras a un pH de 3 (A) y a un pH de 3,5 (B), como se muestra en la tabla 4. Durante este proceso, la concentración de cobre y de hierro se redujo por precipitación de los correspondientes compuestos de hidróxido. Después de la neutralización, se añadió un agente reductor en forma de NaHS en polvo. Se añadió un total de 6,3 g a 3,4 litros de suspensión de lixiviación. La composición final de la solución después de la precipitación con sulfuro se muestra en la tabla 4 (ppt Sulf.). Esta muestra otro descenso en la concentración de hierro y cobre, junto con una pequeña pérdida de níquel y cobalto.

TABLA 4 pH y composición del licor de lixiviación madre en g/l

Muestra	pH	Ni	Co	Fe	Cu
Lixiviado	1,8	8,6	0,33	2,3	0,048
Neutr. A	3,0	8,7	0,31	1,9	0,013
Neutr. B	3,5	8,7	0,33	1,9	0,007
ppt. Sulf.	3,3	8,0	0,28	1,7	0,001

Ejemplo 5

Este ejemplo ilustra la recuperación de níquel y cobalto de acuerdo con la presente invención en una operación simulada en contracorriente en tres etapas. Este sistema fue simulado mediante un ensayo discontinuo en ciclo cerrado. En la figura 2 se muestra una representación esquemática del ciclo RIP en contracorriente en tres etapas.

Se lixivió mineral de laterita que tiene 35% en peso de sólidos con ácido sulfúrico, para producir una solución en suspensión de lixiviación que contiene 9,4 g/l de níquel, 0,25 g/l de cobalto, 3,5 g/l de aluminio, 1,8 g/l de hierro y 40,5 g/l de magnesio. Esta suspensión de lixiviación se utilizó en el experimento en ciclo cerrado. El ciclo cerrado consistía en cuatro fases de tres etapas, para simular el flujo en contracorriente de la suspensión de lixiviación y de la resina de intercambio iónico. La resina de intercambio iónico, XFS-4195, se utilizó en una proporción de 25% en volumen de la suspensión de lixiviación. El pH durante cada etapa de extracción se controló mediante la adición de una suspensión al 30% en peso de piedra caliza. Después de mezclar suavemente durante 15 minutos, la resina se separó de la suspensión de lixiviación empleando un tamiz de acero inoxidable de malla 50. En la tabla 5 se muestra la composición de la suspensión de lixiviación y del refinado final. La composición del refinado ha sido corregida respecto a pérdidas entre las etapas en base a una unión de magnesio. La extracción de metales, incluida también en la tabla, se calcula en base a la composición de lixiviado y de refinado. El descenso en la concentración de hierro no se debe completamente a la carga sobre la resina, sino que también se debe a la precipitación procedente del ajuste del pH. Por tanto, a partir de los datos no se puede calcular la extracción de hierro.

TABLA 5 Composición de lixiviado y de refinado en mg/l y extracción de metales en %

Muestra	Ni	Co	Fe	Zn	Mn	Mg	Al
Lixiviado - gpl	9440	248	1845	86	1983	40488	3496
Refinado - gpl	0	4	618	0	1737	40145	3327
Extracción - %	100%	98%	--	100%	12%	1%	5%

Si bien se han descrito aquí las que actualmente se consideran las modalidades preferidas de la invención, los expertos en la materia podrán llevar a cabo cambios y modificaciones sin desviarse por ello del espíritu de la invención. Queda contemplado el reivindicar tales cambios y modificaciones que caen dentro del verdadero alcance de la invención.

Claims

1. Procedimiento hidrometalúrgico que comprende:

a. proporcionar una pulpa acuosa que comprende mineral de laterita, mineral de óxido niquelífero o mineral de óxido cobaltífero, o una mezcla de los mismos, que contiene un primer metal seleccionado del grupo consistente en níquel, cobalto y mezclas de los mismos junto con un segundo metal diferente del primer metal;

b. lixiviar entonces la pulpa acuosa con un ácido mineral para disolver los metales contenidos y proporcionar una suspensión que comprende una solución madre y un residuo de lixiviación;

c. mezclar entonces una resina de intercambio iónico con la suspensión, sin separación previa de la solución madre del residuo de lixiviación, para cargar el primer metal sobre la resina, en donde el pH de la suspensión se ajusta de forma ascendente con un agente neutralizante durante la carga del primer metal sobre la resina; y

d. separar entonces de la suspensión la resina de intercambio iónico cargada con el primer metal.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde el segundo metal se elige del grupo consistente en cobre, hierro, cromo, magnesio, manganeso, aluminio, calcio y mezclas de los mismos.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde el ácido mineral se elige del grupo consistente en ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico y mezclas de los mismos.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde la suspensión proviene de la lixiviación a presión con ácido sulfúrico de un mineral de laterita, un mineral de óxido niquelífero o un mineral de óxido cobaltífero o de una mezcla de los mismos.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde la suspensión proviene de la lixiviación atmosférica de un mineral de laterita, un mineral de óxido niquelífero o un mineral de óxido cobaltífero o de una mezcla de los mismos.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde la suspensión proviene de la bioxidación de un mineral o concentrado seleccionado del grupo consistente en sulfuro, óxido-sulfuro mixto y mezclas de los mismos, en donde el mineral o concentrado contiene un metal seleccionado del grupo consistente en cobalto, níquel y mezclas de los mismos.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la suspensión se neutraliza con un mineral de laterita de alto contenido en magnesio.

8. Procedimiento según la reivindicación 1, 2, 3, 4, 5 ó 6, que comprende además la etapa de añadir un agente neutralizante a la suspensión antes de mezclar la resina de intercambio iónico con la suspensión, en donde el agente neutralizante se elige del grupo consistente en óxidos alcalinos, hidróxidos alcalinos, carbonatos alcalinos, óxidos alcalinotérreos, hidróxidos alcalinotérreos, carbonatos alcalinotérreos y mezclas de los mismos.

9. Procedimiento según la reivindicación 1, 2, 3, 4, 5 ó 6, que comprende además añadir a la suspensión una cantidad suficiente de un compuesto que contiene metal alcalino para formar sulfato-hidróxido de metal alcalino-hierro.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, en donde se precipita hierro trivalente mediante la formación de sulfato-hidróxido de sodio-hierro.

11. Procedimiento según la reivindicación 1, 2, 3, 4, 5 ó 6, en donde el mineral incluye cobre y en donde el procedimiento incluye la etapa adicional de separar iones cobre de la suspensión antes de mezclar la resina de intercambio iónico con la suspensión.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, en donde los iones cobre se precipitan de la suspensión añadiendo a la suspensión al menos un compuesto que contiene sulfuro, soluble.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, en donde el compuesto que contiene sulfuro se elige del grupo consistente en H_{2}S, NaHS y mezclas de los mismos.

14. Procedimiento según la reivindicación 11, en donde los iones cobre se precipitan de la suspensión añadiendo a la suspensión de lixiviación un reactivo de cementación.

15. Procedimiento según la reivindicación 14, en donde el reactivo de cementación se elige del grupo consistente en polvo de hierro, metal aluminio, metal magnesio y mezclas de los mismos.

16. Procedimiento según la reivindicación 1, 2, 3, 4, 5 ó 6, en donde el mineral contiene iones cromo(VI) y el procedimiento incluye la etapa adicional de separar iones cromo(VI) de la suspensión mediante reacción con un agente reductor antes de mezclar la resina de intercambio iónico con la suspensión.

17. Procedimiento según la reivindicación 16, en donde el agente reductor se elige del grupo consistente en SO_{2}, H_{2}SO_{3}, Na_{2}SO_{3}, H_{2}S, hierro(II), hierro(0), aluminio(0), magnesio(0) y mezclas de los mismos.

18. Procedimiento según la reivindicación 1, 2, 3, 4, 5 ó 6, en donde la resina de intercambio iónico contiene un grupo quelante seleccionado del grupo consistente en 2-picolilamina, bis-(2-picolil)amina, N-metil-2-picolilamina, N (2-hidroxietil)-2-picolilamina y N-(2-hidroxipropil)-2-picolilamina y mezclas de tales grupos.

19. Procedimiento según la reivindicación 1, 2, 3, 4, 5 ó 6, en donde el agente neutralizante se añade cuando se mezcla la resina de intercambio iónico con la suspensión.

20. Procedimiento según la reivindicación 19, en donde el agente neutralizante se elige del grupo consistente en óxidos alcalinos, hidróxidos alcalinos, carbonatos alcalinos, óxidos alcalinotérreos, hidróxidos alcalinotérreos, carbonatos alcalinotérreos y mezclas de los mismos.

21. Procedimiento según la reivindicación 1, 2, 3, 4, 5 ó 6, que comprende además la etapa de eluir metales de la resina de intercambio iónico cargada con metales con un ácido seleccionado del grupo consistente en ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico y mezclas de los mismos.

22. Procedimiento según la reivindicación 1, 2, 3, 4, 5 ó 6, en donde el segundo metal comprende hierro trivalente y comprende además añadir a la suspensión una cantidad suficiente de un agente reductor para reducir hierro trivalente a hierro divalente.

23. Procedimiento según la reivindicación 22, en donde se añade un agente reductor mientras se mezcla la resina de intercambio iónico con la suspensión.

24. Procedimiento según la reivindicación 23, en donde el agente reductor se elige del grupo consistente en hierro elemental, aluminio elemental, un mineral que contiene sulfuro y mezclas de los mismos.