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Patent Searching and Data


Title:
IMPROVEMENT TO SILVER AND GOLD LEACHING METHOD WITH THIOUREA SOLUTIONS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/028687
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an improvement to the silver and gold leaching method with thiourea solutions, which is intended for use in the mining and mineral-processing industry. More specifically, the invention relates to a solution composition which enables the use of thiourea. In particular, the invention relates to a method of forming a solution, which improves both (i) the speed of extracting silver and gold from minerals and other materials containing same, thereby improving the stability of the thiourea in the lixiviant solution, and (ii) the direct electrorecovery of the metals from said solution. The invention makes use of a leaching solution which is subjected to prior or simultaneous controlled electrooxidation in order to produce formamidine disulphide (FADS) which acts as an oxidising agent for the mineral phases containing gold and silver. In the preferred embodiment of the invention, the FADS forms in a proportion of between 10 and 30 % of the total thiourea contained in the solution and the electrodeposition of the metals is performed in the same cell (cathodic compartment) as that in which the FADS forms (anodic compartment).

Inventors:
LAPIDUS LAVINE GRETCHEN TERRI (MX)
LOPEZ ESCUTIA MARIA CONCEPCION (MX)
OROPEZA GUZMAN MERCEDES TERESI (US)
GONZALEZ MARTINEZ IGNACIO (MX)
RODRIGUEZ HERNANDEZ FERNANDO (MX)
POISOT DIAZ MARIA ELENA (MX)
GIRON BAUTISTA ITA (MX)
Application Number:
PCT/MX2004/000054
Publication Date:
March 31, 2005
Filing Date:
July 30, 2004
Export Citation:
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Assignee:
UNIV AUTONOMA METROPOLITANA (MX)
LAPIDUS LAVINE GRETCHEN TERRI (MX)
LOPEZ ESCUTIA MARIA CONCEPCION (MX)
OROPEZA GUZMAN MERCEDES TERESI (US)
GONZALEZ MARTINEZ IGNACIO (MX)
RODRIGUEZ HERNANDEZ FERNANDO (MX)
POISOT DIAZ MARIA ELENA (MX)
GIRON BAUTISTA ITA (MX)
International Classes:
C22B3/04; C22B3/16; C22B11/00; C25C1/20; (IPC1-7): C22B3/04; C22B11/00
Domestic Patent References:
WO2000068446A12000-11-16
Other References:
URBANSKI T.S. ET AL.: "Gold electrowinning from aqueous-alcoholic thiourea solutions", HYDROMETALLURGY, vol. 55, no. 2, March 2000 (2000-03-01), pages 137 - 152, XP004191140
MILLER J.D. ET AL.: "Reaction kinetics for gold dissolution in acid thiourea in acid thiourea solution using formamidines disulfide as oxidant", HYDROMETALLURGY, vol. 63, no. 3, March 2002 (2002-03-01), pages 215 - 223, XP004342096
Attorney, Agent or Firm:
Pérez Salazar, Sara (Colonia Ex Hacienda de San Juan de Dios C.P. México, D.F., MX)
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Claims:
1. R E I V I N D I C A C I O N E S Habiendo descrito el invento, se considera como una novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones.
2. Mejora a las disoluciones de lixiviaci6n de plata y oro por me dio de disoluciones de tiourea caracterizada por comprender parte de la tiourea parcialmente electrooxidada.
3. Mejora a las disoluciones de lixiviacion de plata y oro por me dio de disoluciones de tiourea, tal y como se reclama en la rei vindicacion anterior caracterizada edemas porque dicha disolu ciron comprende disulfuro de formamidina DSFA producido in situ por la electrooxidación controlada en una p roporción de 10% al 30% con respecto a la cantidad total de tiourea conteni da en la disolucion.
4. Mejora a las disoluciones de lixiviación de plata y oro por me dio de disoluciones de tiourea, tal y como se reclama en cual quiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada ademas porque la composición se forma en el momento en que la solu cion lixiviante con tiourea se encuentra en el bano fixiviante en contacto con el mineral al que se le va a lixiviar su valor.
5. Proceso de lixiviación y recuperacion de plata y oro con solu ciones de tiourea parcialmente oxidada caracterizado porque comprende una oxidation de la tiourea por medio d e la aplica ciron de una corriente electric en una celda de membrana, donde se separan tos compartimientos anodico y ca tódico, antes de enviar este producto a la etapa de lixiviación y porque una vez terminado el tiempo de lixiviación, la mezcfa de solution rica, separada de mineral agotado (ganga), entra al compartimiento catódico de la misma celda electrolitica en que en su parte anodisa se oxido parcialmente la tiourea, reducien dose y etectrodepositandose) os metates.
Description:
MEJORA AL PROCESO DE LIXIVIACION DE PLATA Y ORO CON SOLUCIONES DE TIOUREA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención esta relacionada con la industria minera y de tratamiento de minerales. Especificamente se relaciona con un pro- ceso que utiliza una electro-oxidación controlada de soluciones de tiourea, electro-oxidada de manera controlada, para formar in-situ un agente oxidante capaz de oxidar y disolverextraer el oro y la plata de minerales que los contengan y la recuperación electrolítica de dichos metales en un mismo proceso.

ANTECEDENTES DE LA INVENCI#N En la actualidad el beneficio de minerales de plata y oro depende fundamentalmente de la forma en que se encuentren estos minerales ; utiiizandose para tales efectos la flotaci6n, la amalgamación, o bien, la lixiviación. En esta optima, el baño empleado juega un papel de gran importancia en la eficiencia e impacto ecológico del proceso.

Existen basicamente dos técnicas de lixiviación : la cianuración es la que tiene mas alto rendimiento en la mayoria de los casos, pero con el problema de sus residuos tóxicos y su poca eficiencia en minera- les refractarios (los que contienen material organic, arsenic o manganeso) o en minerals con elevadas concentraciones de sulfuros de plata. La utilización de tiourea en medios acids permite solucio- nar el problema de los residuos tóxicos ya que esta no emplea sales

de cianuro.

Uno de los grandes obstáculos para la industrialización del proceso de lixiviación de la plata que emplean disoluciones de tiourea, es la inestabilidad de las mismas soluciones de tiourea. En presencia de agentes oxidantes muy fuertes, como el ion ferric o el peroxide de oxigeno, la tiourea se oxida irreversiblemente a una especie que no es activa para la complejación del oro y de la plata.

Otro impedimento relacionado con el uso de tiourea es que los méto- dos empleados para la recuperación de los metales preciosos de la sofucion originan la contaminación de la misma solucion lixiviante, limitando la posibilidad de recircular ésta en el proceso.

Por otra parte, se puede observar en el proceso descrito en la solici- tud menci onada en el párrafo anterior, que hay un desequilibrio, al menos en el aprovechamiento de energia electrica utilizada, ya que por un lado se esta oxidando parcialmente la tiourea, pero del otro lado se esta desaprovechando el potencial generado y mantenido por la membrana. Hasta ahora, el problem planteado no ha sido resuelto y un proceso que emplee una disolución que permita solucíonar el problema de la inestabilidad del tiourea permitiria un avance impor- tante en este sentido.

OBJETIVOS DE LA INVENCION Un objetivo de la presente invención es evitar el efecto nocivo de los agentes oxidantes externos en las disoluciones lixiviantes de tiourea.

Otro obj etivo consiste en recuperar en forma metálica el oro y

la plata, una vez extrados del mineral, de manera que se utilice de manera optima la energia electric empleada, al emplearfa, por un lado, en una de las celdas, para oxidar la tiourea y formar la disulfu- ro de formamidina, y por el otro, en la otra celda, para reducir el va- lor.

Otras cualidades del proceso que aplique las enseñanzas de la pre- sente invención podran ser aparentes a partir del estudio de la si- guiente descripción y los dibujos que se acompanan con fines exclu- sivamente ilustrativos y no limitativos se haran aparentes con la des- cripción que a continuación se hace de la misma.

BREVE DESCRIPCI#N DE LA INVENCI#N A grandes rasgos, nuestro invento tiene dos vertiente, por un lado permite solucionar los inconvenientes de inestabilidad del tiourea en presencia de agentes oxidantes, permitiendo en el mismo proceso la recuperación l limpia de los valores metálicos, y consiste en una mejo- ra en la disolución de lixiviación de plata y oro a partir de minerals u otros materiales que la contengan usando soluciones de tiourea, caracterizadas dichas mejoras por la electro-oxidación controlada de la solución mencionada en una proportion de 10% al 30% con respec- to la cantidad total de tiourea contenida en la disolución y la elec- tro-deposición directa del oro y de la plata a partir de dicha disolu- ci6n.

Por el otro lado, consiste en el proceso que permite la aplicación de esta composicion en un proceso de separacion de los valores en un

mineral.

Para esto en la celda electroquimica, que esta formada por dos sec- ciones, la seccion catodica y la section anodisa, separadas por una membrana, es en la section anodisa en donde se oxida la tiourea, y en la section catódica, se reducen los metales y se recuperan en forma metálica.

Para comprender mejor las características de la invención se acom- pana a la presente descripción, como parte integrante de la misma, el dibujo con caracter ilustrativo mas no limitativo, que se describe a continuación.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La figura 1 ilustra el diagrama de bloques del proceso objeto de la presente solicitud.

Para una mejor comprensión del invento, se pasara a hacer la des- cripción detallada del mismo, proceso mostrado en el dibujo que con fines ilustrativos mas no limitativos se anexa a la presente descrip- cion.

DESCRIPCI#N DETALLADA DE LA INVENCI6N Después de múltiples pruebas, se encontre que el primer producto de oxidacion de la tiourea, el disulfuro formamidina (DSFA), es capaz de oxidar los minerales de plata y de oro, liberandolos para que se pue- dan complejar con la restante tiourea y solubilizarse en la disolución lixiviante.

Prácticamente, el proceso objeto de la presente solicitud se

Ileva a cabo de la siguiente manera, viendo la figura 1, una solución ácida de tiourea (1) se introduce a una celda electrolitica en el com- partimiento anódico [AN#DICO], donde por efecto de la corriente electric, la tiourea es oxidada a disulfuro de formamidina (DSFA) bajo condiciones controladas.

Entre mayor era la cantidad de tiourea oxidada, se lograba un mejor desempeño de la solución. Sin embargo, tomando en cuenta el precio de tiourea, es importante señalar que la electro-oxidacion se debe llevar a cabo a bajas voltajes y en un porcentaje que no supera al 30% respecto a la cantidad total en solution para lograr la oxidation reversible de la tiourea.

La solution parcialmente oxidada (2) pasa al reactor de lixiviacion en donde se mezcla con el mineral rico (3) durante el periodo fijado pa- ra la disolución del oro y de la plata. Una vez terminada el tiempo de lixiviación, la mezcla de solución rica en metales preciosas y et mi- neral agotado (ganga) (4) pasa por una etapa de separacibn soli- do (5)-liquido (6) [L/S]. El solid agotado se desecha de manera con- vencional (presa de jales). Por otro lado, la soluci6n rica entra al compartimiento catódíco [CATbDICO] de la celda electrolitica, donde se reducen y se electrodepositan los metales. La solution, ahora po- bre, junto con una parte del oro y de la plata metálicos (7) pasa a otra etapa de separation sólido (8)-liquido (9) [L/S] para recuperar los valors. Despues de purgar una pequena cantidad de solución (10), se ajusta la corriente resultante con reactivos (11) hasta

alcazar las condiciones iniciales de (1).

Para una mejor comprensión del invento, se anexan el siguiente ejemplo de los multiples probados, donde se pueden determinar las cantidades adecuadas de DSFA generado in-situ de forma controlada en la solución lixiviante, asi como la magnitud de la recuperación de oro y plata de la soluci6n rica (después de lixiviar).

EJEMPLO ÚNICO Se sujeta un litro de una soluci6n acuosa con 15.2 gramos de tiou- rea, ajustado a un pH de 2 con acido sulfuric, a una oxidation re- versible a 500 mV durante 2 horas en una celda de membrana, donde se separan los compartimientos anódico y catódico, para producir in- situ una cantidad de DSFA equivalente a la oxidation de 18% de la tiourea inicial. Posteriormente, se pone dicha solución en contacto con 10 gramos de un concentrado de sulfuros que contiene aproxima- damente 8% en peso de plata y 0. 08% de peso en oro durante 60 horas. Despues de este tiempo se conserve mas del 95% de la tiou- rea original y se extrajo el 94% de la plata y el 65% del oro conteni- dos en el mineral. Se aumentó la extracción de plata en un 36% con respecto a la lixiviación con una concentración equivalente de cianu- ro. Despues de retirar el concentrado agotado, se sujeta la solución rica a una electr6lisis en el compartimiento catódico de la misma cel- da donde se oxida la tiourea. A cabo de 2 horas, se precipito el 98% de la plata y % oro presente en solution.

Las variaciones que podrán tener estas modalidades de proceso

para la electro-oxidación de la tiourea pueden variar en cuanto a la concentración de DSFA requerido en ! a composicion tixiviante y en el porcentaje de este componente con respecto a la cantidad de mineral a tratar y las concentraciones de plata y oro que conte nga, sin em- bargo, si en algen momento se utiliza una solución lixiviante electro- oxidada, el proceso se considerará dentro del alcance de la inven- ciron descrita con grado de habilitación, en la presente solicitud.

El invento ha sido descrito suficientemente como para que una per- sona con conocimientos medios en la materia pueda reproducirl y obtener los resultados que mencionamos en la presente invencion.

Sin embargo, cualquier persona habit en el campo de ! a tecnica que compete el presente invento puede ser capaz de hacer modificacio- nes no descritas en la presente solicitud, pero si para I a aplicación de estas modificaciones en un material determinado o en el proceso de manufactura del mismo, se requiere de la materia reclamada en las siguientes reivindicaciones, dicho material y el proceso deberan ser comprendidos dentro del alcance de la invención.