Esas barreras, de acuerdo con la invención, consisten en la combinación de tratamientos que restringen la generación o transporte de impurezas desde las materias primas o del exterior al producto, y/o permian su eliminación mediante agotamientos sucesivos, y/o frenen la presencia de impurezas en ei producto, y/o prevengan una nueva contaminación.

ESTADO DE LA TÉCNICA Existen varios procesos patentados sobre el tratamiento hidrometalúrgico de materias primas primarias y/o secundarias de zinc. Estos procesos, operándolos con el despliegue de medios apropiados, están encaminados a la producción de zinc electrolítico o compuestos de zinc. El último objetivo de estos procesos es obtener zinc del mayor grado de pureza.

El proceso de"Tostación, lixiviación y electrólisis" (RLE, en siglas inglesas) trata materias primas primarias, normalmente concentrados de sulfuro de zinc. La tostación de los concentrados lleva a la producción de un óxido de zinc impuro (calcina) y gas SO2, gas que se convierte en ácido sulfúrico. La calcina posteriormente es lixiviada con una disolución de ácido sulfúrico reciclada de la etapa de electrólisis.

La separación de la pulpa de lixiviación da lugar a una disolución impura.

Esta disolución impura es purificada por cementación con polvo de zinc. La disolución purificada se envía a la electrólisis de zinc para obtener las chapas de zinc, que son enviadas a la etapa de fundido y moldeado. No obstante, no se alcanzan niveles de concentración de impurezas lo suficientemente bajos para lograr una electrólisis de extrema calidad. Esto implica la producción de zinc no ultra puro, al menos que se apliquen otras etapas adicionales difíciles y/o caras.

Otros procesos genéricos usan, en un primer paso, la lixiviación ácida de la

materia prima para conseguir la disolución de zinc, después, en un segundo paso, la extracción selectiva del zinc disuelto presente en la disolución mediante un disolvente orgánico ácido que actúa como extractante (en algunos de ellos con control de pH), en una tercera etapa, el ácido orgánico cargado con zinc es tratado para recuperar este zinc en forma de disolución acuosa y regenerar el disolvente orgánico para su posterior reciclado.

Un primer proceso (US 4,401,531) describe el tratamiento ácido hidrometalúrgico del zinc contenido en materiales secundarios tales como los álcalis sólidos de zinc, o soluciones impuras en medio sulfato o cloruro, por ejemplo escorias de fundición, cenizas de galvanización, escorias de zinc alcalinas, óxidos e hidróxidos impuros de zinc, zinc electrolítico con impurezas, efluentes de lixiviación, etc. Este proceso describe una combinación de recursos que comprenden la extracción con disolventes de zinc presente en la disolución resultante de la lixiviación ácida con un disolvente ácido orgánico. En este proceso la acidez producida durante la extracción de zinc, recuperada como disolución ácida, es devuelta a la etapa de lixiviación. Este proceso tiene numerosas desventajas : el rango de materias primas consideradas para la alimentación está exclusivamente restringido a materiales secundarios y, a pesar de la presencia de etapas de purificación, tanto para la corriente acuosa como la corriente orgánica, la pureza del zinc obtenido es considerada insuficiente por algunos usuarios finales específicos y merece ser mejorada. Además el rango de condiciones operativas del proceso es estrecho (condiciones como temperatura, tiempo de residencia, concentración de ácido y concentración de zinc).

Otra patente (US 4,552,629) describe un proceso similar al descrito anteriormente, aunque el zinc aquí se produce como una electrogalvanización directa en lugar de como placas depositadas en la electrólisis de zinc. El principal objetivo de este proceso hidrometalúrgico para la recuperación de zinc de materias primas o materiales secundarios es emplear una combinación de etapas similar a la de la patente US 4,401,531. El ácido de lixiviación está constituido por una mezcla de ácido sulfúrico y ácido clorhídrico. La disolución acuosa resultante de la lixiviación (rica en zinc disuelto) es tratada con un disolvente orgánico ácido que actúa como medio de extracción de zinc. Después el zinc cargado en la disolución orgánica es tratado con una disolución ácida

(reextracción), la cual permite recuperar los iones de zinc en una nueva fase acuosa y la regeneración del ácido de la orgánica. Sin embargo, debido al uso al que podría destinarse el zinc a producir, yen ausencia de adecuado lavado de la orgánica antes de la reextracción del zinc, la disolución acuosa rica en zinc que se origina de la reextracción no produce un zinc de alta pureza.

Otro proceso hidrometalúrgico (US 4,572,771) para recuperar específicamente el zinc contenido en la materia prima, es decir, materias primas que contienen zinc, hierro y plomo, consiste en una etapa de lixiviación con ácido clorhídrico. Al final de la etapa de lixiviación, la disolución acuosa lixiviada (disolución cargada con zinc y limpia de residuos de lixiviación) es sometida a una etapa de oxidación con cloro reciclado y después sometida a una precipitación de hierro y plomo por mediación de hidróxido cálcico. La disolución acuosa cargada de zinc (obtenida después de la eliminación de plomo y hierro) se trata posteriormente mediante una extracción con un disolvente orgánico ácido. La orgánica que contiene el zinc extraído se trata con agua o una disolución ácida como por ejemplo una disolución de HCI procedente de la electrólisis de zinc y transformando el disolvente orgánico en una orgánica descargada para usarla nuevamente. No obstante en este proceso la extracción con disolventes no contiene una etapa de purificación y en consecuencia el disolvente orgánico no es capaz de producir zinc de alta pureza. Además, la materia prima alimentada es muy específica. También se utiliza una disolución lixiviante de ácido clorhídrico y una oxidación con cloro procedente de electrólisis. La electrólisis no es la convencional en medio sulfatos, ya que opera con membrana o diafragma de separación.

Basándose en los citados documentos, se demuestra que los diferentes procesos mencionados no pueden dar lugar a zinc o compuestos de zinc de extremada pureza, ya que están, en esencia, enfocados a la materia prima y no están suficientemente dirigidos a las etapas de purificación.

El primer objetivo de la invención es un proceso hidrometalúrgico para la producción de zinc de extrema pureza que parte de materias primas que contengan zinc tanto de origen primario como secundario, sólidos o líquidos, y que contengan también silicio, aluminio, hierro, calcio, en cantidades variables, además de otras impurezas, por ejemplo, magnesio, manganeso, sodio, potasio, cobre, níquel, cadmio, antimonio, arsénico, cobalto, cloro, flúor y cualquier otra impureza.

Otro objetivo de este proceso, es permitir la producción de zinc de calidad ultra puro en forma metálica mediante electrólisis o en forma de compuestos químicos, como por ejemplo, sales de zinc a través de un proceso de cristalización, el cual permite la recuperación de prácticamente la totalidad del zinc contenido en la materia prima en condiciones suaves.

Otro objetivo es que se trata de un proceso que combina tres circuitos cerrados para la producción de zinc ultra puro, como conceptualmente queda ilustrado en la figura 1. El primer ciclo (acuosa impura) combina la lixiviación ácida de la materia prima, cuando la materia prima considerada es un sólido, la neutralización, seguida de la extracción de zinc disuelto mediante un disolvente orgánico ácido, y el reciclado del ácido, que se produce en la fase acuosa durante la extracción de zinc, a la etapa de lixiviación. El segundo ciclo es un ciclo orgánico, con transporte de zinc desde la extracción hasta la reextracción a través de una etapa de lavado y con transporte del ácido en dirección opuesta. El tercer ciclo es la combinación de las etapas de reextracción y obtención del producto final, como puede ser la etapa de electrólisis, usando la acidez generada en la electrólisis, para reextraer el zinc de la fase orgánica, proceso en el cual cada ciclo está equipado con sus propias barreras de purificación.

Otro objetivo de la invención es la purificación de la disolución lixiviante reciclada, a través del control total de los niveles de impurezas presentes en dicha disolución.

Otro objetivo de la invención es la ultra purificación de la orgánica cargada de zinc originada en la etapa de extracción, la cual puede ser considerada como una disolución orgánica cargada con zinc totalmente exenta de impurezas.

Otro objetivo de la invención es que se evita y/o elimina la potencial nueva contaminación de la disolución rica en zinc producida durante la etapa de reextracción y/o en la obtención de producto final.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención hace referencia a un proceso continuo de producción para obtener zinc metálico electrolítico o compuestos de zinc ultra puros partiendo del zinc contenido en materias primas de las que será extraído mediante un tratamiento hidrometalúrgico que consta de las siguiente etapas : a) Si la materia prima es sólida, esta materia prima se lixiviará con una disolución acuosa ácida para conseguir la disolución de zinc, b) opcionalmente, dependiendo de la naturaleza de la materia prima, si el

residuo de lixiviación tiene algún elemento valioso, se puede incluir una separación sólido-líquido después de la lixiviación, c) neutralización de la disolución acuosa o de la pulpa procedente de lixiviación, o de la materia prima que contiene zinc cuando ésta sea líquida, d) separación sólido líquido de la disolución rica en zinc (líquido fértil) de los sólidos (residuos inertes y/o precipitados en la etapa de neutralización), e) extracción de zinc contenido en el líquido fértil por un disolvente orgánico ácido, purificación del disolvente orgánico cargado en zinc procedente de la etapa de extracción, g) reextracción de zinc iónico cargado en el disolvente orgánico mediante una disolución acuosa ácida, h) recuperación de zinc contenido en la disolución ácida acuosa procedente de reextracción mediante electrólisis y/o cristalización y/o precipitación, y caracterizado por : que las diferentes etapas del proceso se organizan en tres ciclos, relacionados entre sí, conteniendo cada uno de ellos sucesivas barreras para las impurezas.

Dentro del primer ciclo, lixiviación-neutralización-extracción con disolventes y lixiviación de nuevo, una primera barrera para las impurezas, consiste en una lixiviación suave; una segunda barrera consiste en un tratamiento alcalino de la pulpa de materia prima y disolución acuosa o de la disolución acuosa rica en zinc originada en lixiviación ; una tercera barrera consiste en la purga y tratamiento de una pequeña corriente de disolución acuosa, cogida antes y/o después de la extracción de zinc en el paso e) por medio de un disolvente orgánico; una cuarta barrera consiste en la alta selectividad de la extracción del zinc disuelto.

Dentro de segundo ciclo, el ciclo orgánico, la quinta barrera consiste en el tratamiento de zinc cargado en el disolvente orgánico, por medio de un sistema de purificación física y química; una sexta barrera consiste en el tratamiento de limpieza de disolvente orgánico cargado de zinc, con una disolución ácida ultra pura para conseguir reextraer el zinc de la disolución orgánica ultra pura; una séptima barrera consiste en el purgado parcial y tratamiento del disolvente orgánico reextraído.

Dentro de tercer ciclo, o ciclo de obtención de producto final, una octava barrera consiste en el purgado de una pequeña corriente del ciclo de obtención del producto final, que será reciclado en el ciclo orgánico.

En la descripción expuesta, el ciclo de obtención del producto final es el paso final y último del proceso por el cual se consigue la producción de zinc de ultra elevada pureza en forma metálica por electrólisis o/y en forma de compuesto químico, como por ejemplo, sales de zinc por cristalización.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para complementar la descripción que antecede y con objeto de ayudar a la mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a esta memoria descriptiva un juego de planos, formando parte integrante de la misma y en donde, con carácter orientativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente : La figura 1 muestra un esquema conceptual de proceso de ciclos de purificación para zinc metal o compuestos de zinc ultrapuro en las que A, C, E, F, G, H, K son las principales etapas.

La figura 2 muestra un diagrama de flujo del proceso objeto de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La materia prima, considerada para el proceso descrito en esta invención, contiene zinc para ser extraído, y puede proceder de materias primas originales o de recursos secundarios como sólidos o líquidos. Sólidos como son los minerales de óxidos de zinc, carbonatos minerals, silicatos minerals, sulfatos, calcinas, escorias de fundición, residuos de galvanización, polvos procedentes de los hornos de arco eléctrico, óxidos Waeiz, precipitados químicos u otros, todos los cuales contengan impurezas en cantidades variables como silicio, aluminio, hierro, calcio, magnesio, manganeso, sodio, potasio, cobre, antimonio, arsénico, cobalto, níquel, cadmio, cloruros, fluoruros y otros elementos y compuestos. El zinc contenido en estas diferentes alimentaciones, sólidos, expresados en peso, puede variar desde 3% hasta 80%. Para materias primas líquidas, el ion zinc puede estar presente como sulfato incluyendo sin limitación muchas y variadas cantidades de cloruros, nitratos, silicatos, etc., no necesariamente mayoritarios.

Las materias primas sólidas, antes de ser usadas como alimentación de acuerdo con la invención, deben ser finamente molidas hasta alcanzar un tamaño adecuado de partícula, con un tamaño máximo de 2 milímetros.

La invención se entiende mejor a través de una descripción, esquemáticamente representada en un diagrama de flujo que describe los tres

ciclos, relacionados entre sí, que contienen las barreras para las impurezas. Ver figuras 1 y 2.

El primer ciclo, (acuosa impura), consiste en una lixiviación (en A)-una neutralización (en C)-extracción con disolventes (en E) y una nueva lixiviación (Ln, Lis, en A), con purgado de una fracción de acuosa (L5, L12) y ios correspondientes tratamientos de esas purgas (en M y/o J).

Se utilizan diferentes barreras para las impurezas dentro del primer ciclo.

La primera barrera para las impurezas, consiste en el tratamiento (en A) de la materia prima sólida (si ese es el caso) mediante una lixiviación en condiciones suaves de temperatura, acidez, y presión con objeto de limitar la disolución de las impurezas que acompañan al zinc, tales como el hierro, aluminio o silicio, que son eliminados después con el sólido tras una separación sólido-líquido (en D).

De acuerdo con el proceso descrito en la invención, la lixiviación ácida suave de la materia prima sólida (Si), según el paso (A), se debe llevar a cabo en la zona de lixiviación (en A) ai menos en un reactor agitado.

La disolución ácida usada para lixiviar la materia prima sólida puede ser una disolución reciclada (Ln, Lis) procedente de la extracción de zinc (en E) correspondiente a la etapa e), la cual contiene al menos un ácido fuerte y que se complementa con aporte de ácido de reposición, el cual puede ser mezcla de ácidos. El ácido o los ácidos que pueden constituir la disolución acuosa lixiviante son seleccionados entre un grupo de constituyentes como ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido fluorhídrico o sus mezclas en diferentes proporciones. En el caso particular de que la disolución lixiviante contenga solo un ácido, este ácido es preferiblemente ácido sulfúrico.

La disolución acuosa lixiviante (Lis) usada para la lixiviación de zinc contenido en la materia prima es altamente ácida, conteniendo entre 0,1 y 5 moles por litro de acidez (H) independientemente de su origen, incluyendo el aporte de ácido para compensar la alcalinidad de la materia prima.

La etapa de lixiviación de la materia prima sólida, con una disolución ácida, tiene lugar en la zona de lixiviación en un rango de pH entre 0 y 3, y preferiblemente desde 1,5 hasta aproximadamente 2,5, con un tiempo de residencia de entre 0,5 y 7 horas, preferiblemente entre 0,5 y 2 horas, y con una temperatura inferior a 95 °C, preferiblemente entre 45°C y 65°C.

Opcionalmente, en la etapa b), puede realizarse un tratamiento de separación sólido/líquido, consiguiendo la separación de la disolución rica en zinc

de residuo sólido no lixiviado, que podría ser eliminado. Asi, el residuo sólido obtenido podría valorizarse sometiéndolo a un tratamiento posterior, pudiendo ser separado de la corriente en esta etapa sin ser sometido a la de neutralización.

La segunda barrera consiste en un tratamiento alcalino (en C) de la materia prima acuosa o de la disolución rica en zinc originada en la lixiviación (en A) Por el momento, el zinc cargado en la disolución lixiviante abandona la zona de lixiviación como una pulpa, o como disolución si se somete a una etapa de separación sólido líquido como la descrita anteriormente. La disolución lixiviada (L2), como pulpa (S2) o en fases separadas, y que contiene impurezas solubilizadas, está sujeta a un primer tratamiento de purificación consistente en una neutralización controlada, paso c), donde el pH se fija en un nivel compatible con la precipitación de cada impureza, constituida por el grupo formado por silicio, hierro, aluminio, antimonio y arsénico.

El agente de neutralización puede ser cualquier agente alcalino típico, preferiblemente barato, como hidróxidos, carbonatos, bicarbonatos, en particular carbonatos o hidróxidos de calcio, y más específicamente, caliza o cal.

La etapa de neutralización se lleva a cabo (en C) a una temperatura próxima a la alcanzada en la última etapa de lixiviación, esto es, una temperatura inferior a 95°C, pero generalmente entre 40 °C y 60 °C. El tiempo de residencia es del mismo orden de magnitud que en la sección de lixiviación, esto es entre 0,5 y 7 horas, pero preferiblemente entre 1 y 4 horas. Al final de la etapa de neutralización, el pH de la disolución lixiviada y neutralizada es llevado hasta un valor entre 3 y 5, preferiblemente entre 3,5 y 4,3.

Dependiendo de las características de la materia prima alimentada y de la capacidad de la planta, el tratamiento de neutralización puede realizarse en varias etapas en cascada.

Cuando la neutralización se realiza en varias etapas, el pH final después de neutralización puede evolucionar de manera controlada hasta alcanzar el valor fijado para los diferentes pasos, y esto se realiza para conseguir una precipitación selectiva de las impurezas.

Finalizada la neutralización, tiene lugar una separación sólido líquido (en D), permitiendo la separación de la disolución neutralizada rica en zinc (L4), mientras se separa el residuo sólido no lixiviado y/o el sólido con impurezas precipitado (S4), el cual es eliminado.

La disolución neutralizada rica en zinc (L4) puede ser parcial o totalmente enviada a una etapa de extracción (en E), en la cual se extrae ei zinc por mediación de un disolvente orgánico.

La corriente principal que sale de extracción (disolución acuosa ácida descargada de zinc o refinado (L15)) se recicla a la etapa de lixiviación.

La tercera barrera para las impurezas consiste en el purgado y tratamiento de una pequeña corriente (L5) obtenida o bien de la disolución acuosa neutralizada rica en zinc (L4) de este ciclo, previa a la etapa de extracción, y/o de la obtenida tras dicha extracción disolución acuosa ácida descargada de zinc llamada refinado (L12). Su objetivo es eliminar agua e impedir la acumulación de diferentes impurezas solubles como pueden ser sodio, potasio, cloruros, fluoruros, magnesio, manganeso, cobre, níquel, cobalto, cadmio y otras impurezas, frenando la transferencia a etapas posteriores y eliminando así las impurezas disueltas. Si esta etapa no existiera, las impurezas se irían acumulando en la citada disolución como resultado de los diferentes procesos cíclicos empleados, como se ha demostrado en esta invención.

Esta purga de disolución acuosa (L5) originada de (L4), o (L12) originada de (L"), es tratada de acuerdo a sus características, mientras que la parte mayoritaria (L6) de la disolución neutralizada rica en zinc (L4) es enviada a la etapa de extracción (en E).

En el caso de que la purga sea la de una pequeña corriente (L5) de la acuosa neutralizada cargada de zinc previa a la extracción, la purga (L5, L14) puede ser enviada directamente a la etapa de precipitación de zinc (en J). En otra variante del proceso, esta purga (L5, L7, L13) puede ser previamente tratada en una etapa de cementación (en M) alimentando zinc metálico, y entonces el líquido L8 originado en M es el que es posteriormente enviado a esa etapa de precipitación de zinc (en J).

En todos los casos esta precipitación viene seguida de una separación sólido- líquido donde la fracción sólida (S8) que contiene zinc precipitado es devuelto a la etapa de neutralización (en C) en el primer ciclo. La fracción líquida (Lsi) que sale de J es sometida a una etapa de eliminación de impurezas (en L) mediante una etapa de neutralización controlada.

Mas detalladamente, en una primera variante del proceso la pequeña corriente de disolución acuosa neutralizada cargada de zinc (Ls, L14) se somete a una neutralización controlada para precipitar (en J) el zinc de la disolución, seguida de una separación sólido líquido de donde la fracción sólida rica en zinc (S8) se

devuelve a la etapa de neutralización (en C) de la pulpa y/o de la disolución acuosa originada de la lixiviación de la materia prima (etapa A), mientras que la fracción líquida (Lgi) es nuevamente sometida a una etapa de eliminación de impurezas (Sio) (en L) por medio de una neutralización controlada.

En una segunda variante del proceso la pequeña corriente (L5) de la disolución acuosa previa a extracción, puede ser enviada (L7, Lis) a una etapa de cementación (en M) donde se trata con zinc metálico y de donde la corriente líquida (Le) obtenida en esa etapa (M) es enviada a una etapa de precipitación de zinc (J), para posteriormente ser enviada a una etapa de separación sólido líquido donde la fracción sólida rica en zinc (S8) se recicla a la etapa de neutralización (en C) del primer ciclo, y la fracción líquida (L31) es sometida a una etapa de eliminación de impurezas (en L) mediante una neutralización controlada.

En una tercera variante del proceso la pequeña corriente (L5, L7, L13) de la disolución acuosa previa a la extracción, puede ser enviada a una etapa de cementación (en M) donde se puede introducir zinc metálico, y donde el zinc metálico desplaza impurezas metálicas solubilizadas en la etapa de lixiviación (en A) mientras la fracción líquida resultante (L25) es enviada a una etapa de agotamiento (en 1) para incrementar la eficacia de recuperación de zinc del proceso completo. Dicha etapa de agotamiento se encuentra dentro de ciclo orgánico. En esta etapa de agotamiento (I), la fase orgánica extrae el zinc presente en la fracción líquida (L25) contribuyendo a la purificación e incrementando la eficacia de recuperación de zinc, mientras que la disolución acuosa de zinc agotada (L26) es enviada de nuevo a la etapa de neutralización y/o cementación (en M). El líquido (L8) originado en (M) es enviado a la etapa de precipitación de zinc (en J), y sigue el mismo tratamiento que en la segunda variante del proceso.

En una cuarta variante de proceso, se combina la variante uno con alguna de las dos anteriores. En este caso una pequeña fracción de la corriente (L14) es enviada a la etapa de precipitación de zinc (J) seguida por una separación sólido líquido después de la cual el sólido con el zinc precipitado (S8) es devuelto a la etapa de neutralización (C) de la pulpa y/o de la disolución acuosa originada de la lixiviación de la materia prima, mientras que la otra fracción (L7, L13) de aquella pequeña corriente se envía a una etapa de cementación, en (I) en la cual se trata con zinc metálico y opcionalmente a una etapa de agotamiento en (E). Las fracciones líquidas acuosas (L26, L8, L31) resultantes de la etapa de cementación (M) y opcionalmente de la etapa de agotamiento (I) y de la etapa de precipitación de

zinc en (J), son enviadas a una etapa de eliminación de impurezas en (L) por medio de una neutralización controlada.

En el caso de realizar la purga mediante la separación de una pequeña corriente (L12) de la disolución acuosa (lui) (refinado ácido) de este ciclo, el tratamiento se realiza mediante una neutralización controlada de la acidez de la disolución (L12), a través de (L13) en (M) y/o a través de (L7) y (L14) en (J)), seguida eventualmente por su correspondiente separación sólido líquido.

La fracción de líquido así neutralizada es tratada con una cementación (en M) y opcionalmente sometida a un agotamiento (en I) y/o una precipitación de zinc (en J). Tras ello, el líquido (L31) es sometido a una eliminación final de impurezas (en L), siguiendo las mismas etapas (M, I, J, L) descritas para el caso de la purga (L5) Todas las variantes de proceso descritas para el tratamiento de la purga (L5) pueden emplearse para el tratamiento de (Li2) y se describen a continuación.

Como primera variante de proceso, una pequeña parte de la corriente de la disolución acuosa procedente de extracción (L12, L7, L14) es sometida a una neutralización controlada con objeto de conseguir la precipitación (en J) del zinc de la disolución, seguida de una separación sólido líquido, de donde la fracción sólida rica en zinc (S8) se devuelve a la neutralización (en C) de la pulpa y/o de la disolución acuosa originada de la lixiviación de la materia prima (A), mientras que la fracción líquida (L31) es sometida a una etapa de eliminación de impurezas (So) en (L) por medio de una neutralización controlada.

Como segunda variante de proceso, la pequeña corriente de disolución acuosa posterior a la extracción (L12, L13), puede ser enviada a la etapa de neutralización y/o de cementación (en M) donde se trata con zinc metálico y de donde la corriente líquida (L8) obtenida en esa etapa (M) se envía a la etapa de precipitación de zinc (J), para posteriormente ser enviada a una etapa de separación sólido líquido donde la fracción sólida rica en zinc (S8) se recicla a la etapa de neutralización (en C) del primer ciclo, y la fracción líquida (L31) se somete a una etapa de eliminación de impurezas (en L) por medio de una neutralización controlada.

En la tercera variante del proceso la pequeña corriente (L12, L13) de la disolución acuosa posterior a extracción, puede ser enviada a la etapa de neutralización-cementación (M) donde será tratado con álcali y zinc metálico y el

liquido resultante (L25) se envía a la etapa de agotamiento (en 1) para incrementar el rendimiento del zinc de proceso total. Dicha etapa de agotamiento está situada en el ciclo de orgánica. El líquido (L8) originado en (M) se envía a una etapa de precipitación de zinc (en J), y sigue el mismo tratamiento que se describe en la variante anterior (segunda).

En la cuarta variante del proceso, es posible combinar la variante uno con cualquiera de las dos variantes anteriores. En cualquier caso una fracción de la pequeña corriente (L7, L14) se envía a la etapa de precipitación de zinc (J) seguido de una separación sólido líquido después de la cual el sólido que contiene el precipitado de zinc (S8) se recicla a la etapa de neutralización (en C) de la pulpa y/o de la disolución acuosa originada de la lixiviación de la materia prima. La otra fracción L13 de aquella pequeña corriente se envía a la etapa de neutralización- cementación en (M), donde se trata con álcali y zinc metálico, y opcionalmente el líquido se envía a la etapa de agotamiento (en 1). Las fracciones líquidas acuosas (Ls6, L8, y L31) resultante de la etapa de cementación en (M), y opcionalmente de la etapa de agotamiento en (I) y de la precipitación de zinc en (J), se envían a una etapa de eliminación de impurezas en (L) por medio de una neutralización controlada.

Como ya se ha mencionado, la etapa de agotamiento (I) puede utilizarse de manera eventual, teniendo lugar la intervención de ambos ciclos. Consiste en la extracción de zinc, de la disolución acuosa (L25) alimentada al ciclo orgánico, mediante su tratamiento con un disolvente orgánico descargado de zinc (L23) para conseguir agotar, al máximo posible, el zinc contenido en esta acuosa, antes de su tratamiento final y evacuación, incrementando la recuperación de zinc que así se incorpora en el ciclo orgánico.

Las dos corrientes L5 y L12 pueden ser tratadas individualmente o en combinación.

Las condiciones del tratamiento de las purgas (L5 y/o L12) son las siguientes : mientras esta purga se trata (en M) con una neutralización controlada con un agente alcalino, el pH se. mantiene entre 2,0 y 4,0 y a ese pH se trata por cementación con polvo de zinc metálico para desencadenar la precipitación de la impurezas metálicas como cobre, cadmio, cobalto, níquel, y otras impurezas. La temperatura está comprendida entre 20 °C y 90°C. Pero como previamente se ha dicho, esta purga (L5 y/o L12) cumple otro objetivo como es el eliminar, con L8 y/o L31, Lg, elementos solubles del circuito de disolución acuosa principal como

magnesio, sodio, potasio, así como fluoruros y cloruros, y alcanzar también un balance de agua.

El zinc soluble presente en esta purga (L5 y/o L12) y el zinc (metálico) adicionado usado en la cementación puede ser precipitado (en J) por un agente alcalino desde pH 6,0 a pH 8,0 a temperatura de entre 70 y 90 °C, y tras su separación sólido-líquido, la pulpa resultante se recicla a la etapa de neutralización (en C). Otra posibilidad puede ser recuperar este zinc en la etapa de agotamiento (en 1) del circuito de orgánica como se ha descrito anteriormente.

En los dos casos, a través de las etapas de agotamiento (en 1) y/o reciclado de la pulpa (en J) se consigue un incremento en la recuperación de zinc total.

El cemento (la materia sólida que contiene el precipitado de elementos metálicos de M) es retirado de proceso o sometido a su propio tratamiento de eliminación.

Después de esta recuperación de zinc, las disoluciones acuosas (L26, L8 y/o L3a) salen de las zonas de neutralización y/o cementación/agotamiento (en M y/o 1) y/o precipitación de zinc (en J) conteniendo todavía impurezas disueltas, que deben ser enviadas a una zona de eliminación de impurezas (en L), donde se tratan con un agente alcalino a un pH entre 8,0 y 12,0 y posteriormente se separa el precipitado sólido de impurezas (Sio), a una temperatura que está comprendida entre 30 y 90 °C. La mayor parte del líquido obtenido de esta etapa final del tratamiento de la purga puede ser devuelto al circuito principal de proceso como base para la preparación de reactivos, o como agua de proceso. El resto de líquido se evacua como efluente final (L10).

La parte de las disoluciones, disolución neutralizada rica en zinc (L5) y/o disolución ácida acuosa descargada de zinc (L12), que se separan de la corriente principal (purgas) para controiar el nivel de crecimiento de las impurezas disueltas, incrementar el zinc recuperado y ajustar el agua y/o el balance de elementos alcalinos, representa como máximo el 25% de volumen de la corriente total, y preferiblemente entre el 8 y el 15 % en volumen.

La cuarta barrera a las impurezas consiste en una extracción con un disolvente orgánico ácido de alta selectividad (en E) del zinc disuelto, etapa e). Esta selectividad se aumenta enormemente como resultado de las condiciones de acidez durante la extracción del cinc y de las condiciones propias de operación.

Esta barrera se produce en la interfase entre dos ciclos, el ciclo de lixiviación-neutralización-extracción, y el ciclo orgánico.

Ei segundo ciclo, denominado ciclo"orgánico", es un sistema de extracción con disolventes que tiene las ventajas de las características propias de la fase orgánica y de su inmiscibilidad con la fase acuosa. Este segundo ciclo combina las etapas de la extracción de zinc (en E), de la purificación de disolvente orgánico cargado de zinc, (Lie), (en F), de la reextracción de zinc de Lis (en G), de la regeneración total (Lia) o parcial (L, g) del disolvente ácido orgánico (en H), y opcionalmente del agotamiento (en 1).

La mayor parte o la totalidad de la corriente (L6) de la disolución neutralizada rica en zinc (líquido fértil) en la etapa d) se pone en contacto en la etapa e) con un ácido orgánico (L24), cuya misión es el permitir la extracción de zinc. La disolución está sometida a la reacción de equilibrio químico iónico descrito a continuación : Zn2+ + 2HR < ZnR2 + 2H+ (1) En esta reacción química, HR representa a la mencionada disolución de reactivo ácido orgánico extractante, y ZnR2 representa a la disolución orgánica cargada con zinc.

Este líquido fértil, alimentado a la etapa de extracción tiene un pH superior a 2, y preferiblemente entre 3,5 y 4,3. Durante la extracción de zinc, etapa e), la disolución acuosa va incrementando su acidez situándose entre 0,01 y 3,0 g/l de H+ equivalentes. Esto ocurre porque los protones son cedidos desde la fase orgánica a la fase acuosa a lo largo de, preferiblemente, 3 o 4 pisos de extracción en esta etapa siguiendo la reacción (1). Se puede añadir algún agente alcalino (como en otros procesos) para subir ligeramente el pH.

La temperatura de la extracción de zinc esta comprendida entre temperatura ambiente y 80°C, y preferiblemente 40°C.

Para conseguir alcanzar la mejor extracción selectiva, se utilizan unas condiciones ácidas (sin añadir un agente alcalino), de manera que así sólo los cationes con más afinidad por la orgánica, tales como el férrico y el zinc, pueden ser extrados. En estas condiciones ácidas, hay un incremento en la selectividad frente a otras impurezas catiónicas. La disolución acuosa que abandona la zona de extracción (L1,-L, 5), (refinado ácido), tiene la acidez equivalente a la del zinc

extraído. Esta acidez de (Ln-Lis) se usa en la etapa de lixiviación (en A), reduciendo así el aporte de ácido necesario.

El ácido orgánico, HR, normalmente se selecciona entre el grupo constituido por los ácidos alquil-fosfóricos, ácidos alquil-fosfónicos, ácidos alquil-fosfínicos, que tienen la capacidad para extraer el zinc, y preferentemente dentro del grupo constituido por ácido di- (2-etilhexil) fosfórico (D2EPHA), ácido di- (2-etilhexil) fosfónico y ácido di- (2, 4,4-trimetilpentil) fosfínico.

Para su uso en extracción de zinc, HR se disuelve en una mezcla de compuestos orgánicos originados de una fracción de petróleo, como por ejemplo el queroseno. La concentración de este agente orgánico en queroseno está comprendida entre 5% y 75%, y preferiblemente entre 30% y 50%.

Durante la etapa e), en la cual la disolución acuosa neutralizada rica en zinc (L6) se pone en contacto en (E) con el disolvente de extracción (L24), en condiciones conocidas como contracorriente, se consigue la extracción del zinc, liberándose iones H+, (dos iones H+ por cada ion Zn2+ retenido). La disolución acuosa ácida obtenida (Ln) en la etapa de extracción (en E), que contiene aún zinc residual y una cantidad significativa de impurezas disueltas puede ser, total o parcialmente pero siempre mayoritariamente, reciclada al paso a) como disolución lixiviante para la lixiviación de la materia prima sólida.

La relación entre las cantidades de fase orgánica y fase acuosa en la etapa de extracción (en E) (relación O/A) es seleccionada de acuerdo con las condiciones de proceso para conseguir alcanzar un correcto comportamiento físico y químico, generalmente se sitúa entre 0,1 y 10 y preferiblemente entre 1,0 y 3,0.

La disolución orgánica cargada con zinc (L16) (ZnR2) sale de la etapa de extracción e) en (E), conteniendo impurezas co-extraidas y arrastradas en pequeñas cantidades, es enviada a la etapa f) para su ultra purificación (en F).

Estas impurezas aún remanentes junto al zinc en la fase orgánica deben ser eliminadas completamente (en F), para evitar la contaminación del producto resultante del proceso de acuerdo con la invención, que exige sea de extremada pureza. Este es el motivo por el cual la orgánica cargada se somete a un tratamiento que puede ser descrito como una etapa de purificación extrema, paso f) en (F) para conseguir eliminar todas las trazas de impurezas restantes y todavía presentes. Este es el objetivo de la siguiente barrera (la quinta) de las impurezas.

Dentro del segundo ciclo orgánico está la quinta barrera contra las impurezas, consistente en el tratamiento de la disolución orgánica cargada de zinc

(Lie), obtenida en la etapa de extracción e), en (E). Este tratamiento, etapa f) en (F), tiene un sistema de purificación doble : lavado físico y lavado químico usando una disolución acuosa ácida (L30 y agua) para eliminar tanto las impurezas arrastradas por la fase acuosa dentro de la fase orgánica, como otras impurezas que, como el calcio, son coextraidas con el zinc por la fase orgánica.

Esta barrera a las impurezas consiste en la combinación de sucesivos tratamientos físicos y/o químicos del disolvente orgánico cargado de zinc, usado dentro de la etapa f). En ella se consigue eliminar las impurezas que, a niveles de concentración de ppm o ppb, pueden ser coextraidas o arrastradas en la orgánica cargada de zinc que abandona la etapa de extracción.

Este tratamiento de purificación (lavado físico/lavado químico) (en F) puede ser formado por un conjunto de etapas en contracorriente. El número"q"de zonas físicas y/o"r"químicas sucesivas, está en relación con las características de la materia prima, ("r"+"q"debe ser como mínimo igual a uno) : El número"q"de cada zona de tratamiento de purificación física (lavado físico) es como mínimo de 1 y preferiblemente está comprendido entre 1 y 4 El número"r"de cada zona de tratamiento de purificación química (lavado químico) es como mínimo de 1 y preferiblemente comprendido entre 1 y 4 El tratamiento físico de la fase orgánica, requerido para conseguir evitar el arrastre de acuosa en la fase orgánica, es logrado por la adición de agua acidulada, con un rango de acidez comprendido entre 0,01 y 4,0 gel de H+ equivalentes, y en relación de flujos orgánica/acuosa entre 5 y 100 y preferiblemente entre 15 y 25.

El tratamiento químico se lleva a cabo mediante una disolución reciclada acidificada (que contiene principalmente zinc disuelto) (L28, L30 y agua). Esta disolución tiene entre 10 g/l y 100 g/ ! de zinc y entre 0,1 y 5 g/l de H+ equivalentes.

Este tratamiento está basado en el desplazamiento a la fase acuosa de las impurezas coextraidas (Me"+) en la fase orgánica (MeR2) por una extracción adicional de zinc, alcanzando una disolución orgánica de zinc pura según el equilibrio : MeR2 + Zn2+ ~ ZnR2+ Me2+ (2) (Me tiene la valencia de la impureza metálica. En este caso, y como ejemplo, se ha considerado un ion divalente)

Gracias al uso de una combinación de diferentes etapas, y a la selección de condiciones de proceso especiales, el zinc cargado en la orgánica (L18), ZnR2, alcanza niveles de pureza extremadamente altos.

Todavía en el segundo ciclo"Orgánico"la sexta barrera a las impurezas, reextracción selectiva, consiste en el tratamiento (en G) de la disolución orgánica limpia y cargada de zinc (L18), de acuerdo con la etapa g) en (G), con una nueva disolución acuosa ácida (L28, L29), (esta disolución debe ser a sí mismo de extremada pureza), en condiciones especiales, de acuerdo con el siguiente equilibrio químico (3).

ZnR2 + 2H+ # 2HR + Zn2+ (3) Las condiciones de reextracción (en G) deben ser aquellas en las que impurezas como hierro y aluminio, extradas junto al hierro, no sean reextraídas de la fase orgánica.

La acidez de la disolución ácida ultra pura de zinc usada en la reextracción de zinc está comprendida entre 0,5 y 5,0 g/l de H+ equivalentes, y contiene entre 0 g/ y 250 gll de zinc.

La temperatura de esta etapa está entre 20 °C y 60 °C, y preferiblemente entre 35°C y 40 °C.

La séptima barrera a las impurezas dentro del segundo ciclo orgánico es la etapa de regeneración (en H).

Sólo cationes muy especiales, más concretamente Fe o Al3+, son también extraídos por la orgánica (en Ex) junto con los cationes de zinc, pero estos cationes no son tan fácilmente reextraidos como los cationes de zinc (en G), permaneciendo en el disolvente orgánico y por ello no impurifican la disolución acuosa. Para prevenir su acumulación en la orgánica, se envía a la etapa de regeneración (en H) una purga de la corriente orgánica, originada en la etapa g). La purga que se envía a regeneración representa como mucho un 20% del total del volumen de la corriente y preferiblemente entre un 1% y el 5% en volumen.

En esta etapa de regeneración (H), la pequeña corriente de orgánica (L20) se trata con una disolución de ácido clorhídrico, que contiene una acidez entre 2 y 10 mol/L preferiblemente entre 4 y 8 mol/L, para reextraer esos iones y conseguir regenerar la disolución orgánica manteniendo los niveles adecuados de calidad y pureza en la orgánica. Esta purga de orgánica ya regenerada se devuelve al

circuito principal de orgánica y el ácido clorhídrico agotado puede enviarse a lixiviación o a un sistema de recuperación de ácido clorhídrico.

El disolvente orgánico ácido (Lis), al que se le ha retirado el zinc, es totalmente o en gran parte reciclado (L21) a la etapa de agotamiento en (I) y a la etapa de extracción e) en (E) excepto una pequeña corriente (L20) La corriente orgánica (L23), que contiene la mezcla de la fracción orgánica así tratada en regeneración (L22) y de la orgánica reextraida (L2,), se envía a las etapas de agotamiento y de extracción (en l/E).

En otra variante del proceso, es la totalidad de la corriente L19 la que se hace pasar por regeneración en (H) antes de ser reciclada a agotamiento/ extracción (en l/E).

Las disoluciones acuosas finales de sistema de extracción con disolventes : refinado ácido de extracción, disolución ácida de reextracción y ácido clorhídrico agotado de regeneración, son pasados por una columna de carbón activo para eliminar el contenido en orgánica que arrastren estas corrientes, minimizando así las pérdidas de orgánica.

Este tratamiento es otra barrera adicional de purificación, impidiendo la contaminación con orgánica de todas las disoluciones acuosas en general, y de la disolución acuosa ultra pura reextraida en particular.

Dentro del tercer ciclo, ciclo de obtención del producto final, que es generalmente un ciclo de electrólisis, se combina la reextracción (en G) y la etapa de obtención del producto final (en K), está la octava barrera a las impurezas que consiste en el purgado de una pequeña corriente (L30) de la acuosa de este ciclo.

Esta purga se envía a la etapa de lavado físico/lavado químico (en F), para conseguir mantener la excelente calidad de esa corriente acuosa actuando como un sistema de purificación.

De esta manera, se permite el suministro a la etapa de lavado físico/lavado químico de una disolución acuosa ácida ultra pura (totalmente libre de impurezas) (L27), la cual se usa para obtener un producto final de zinc ultra puro.

Esta purga es una disolución ácida acuosa ultra pura que contiene desde 0,5 g/L hasta 5 g/L de protones equivalentes y desde 0 g/L hasta 250 g/L de zinc.

La purga de la disolución ácida acuosa ultra pura (L3o) se envía a la etapa de lavado físico/lavado químico, lo cual contribuye también a asegurar el extremadamente bajo nivel de impurezas requerido, sirviendo ella misma de medio

para la purificación extrema del disolvente orgánico cargado de zinc. Con esta otra barrera se mantiene una pureza total en el ciclo de reextracción acuosa y es una herramienta para prevenir la contaminación externa del proceso en las etapas de obtención del producto final.

La disolución ultra pura rica en zinc es ahora una disolución acuosa prácticamente pura. Se alimenta a la última etapa del proceso de acuerdo con la invención. El zinc ultra puro se recupera de acuerdo con alguno de los siguientes procesos : electrólisis y/o cristalización y/o precipitación y/o cualquier otro proceso conocido de producción de un compuesto de cinc. En el caso de electrólisis, la pureza del zinc será mayor del 99,995%, obteniendo la mejor clasificación de calidad del London Metal Exchange, y siguiendo las normas de máxima calidad (ISO-752 Special High Grade (SHG), B6-98 5a de ASTM, UNE 37-301-88, Zn 1 de BSL). Para otros productos o sales, serán aplicables definiciones de pureza equivalentes.

EJEMPLO La invención será entendida mejor a través de la descripción de un ejemplo del proceso de acuerdo con la invención, esquemáticamente representada en el diagrama de flujo en el cual se han representado mediante letras capitales de la (A) a la (M) las etapas del proceso. Ver figura 2.

Este ejemplo alude a la recuperación en planta de zinc metálico de pureza extrema, por medio de : lixiviación del zinc contenido en la materia prima, logrado por el uso de una disolución acuosa de mezcla de ácidos, mezcla que contiene ácido sulfúrico (representando éste el 95 % en peso equivalente de H+ en la mezcla), extracción del zinc disuelto mediante un disolvente orgánico ácido (D2EPHA), -reextracción del zinc mediante un tratamiento ácido del zinc cargado en el disolvente orgánico.

La materia prima sólida que sirve como alimentación (Si) contiene un 10 % en peso de zinc. Las principales impurezas que acompañan al zinc son : silicio (25 % en peso), aluminio (5% en peso), hierro (2 % en peso), calcio (2 % en peso), y otras impurezas (magnesio, manganeso, potasio, cobre, cobalto, níquel, cadmio,

cloruros, fluoruros) los cuales representan con el sulfato y otros, el balance del 100 % en peso.

La materia prima (100 t/h), es molida hasta que el 100 % tenga menos de 1,29 milímetros, un K80 menor de 500 micrones, y preparada en forma de pulpa se alimenta en el punto (A) de lixiviación. Esta etapa contiene 4 zonas de lixiviación en cascada. La materia prima es introducida al mismo tiempo que el líquido acuoso ácido reciclado lixiviante/refinado (L15), el cual es adecuadamente acidificado mediante el aporte de un ácido concentrado que compense la alcalinidad de la materia prima.

El pH medio de lixiviación se mantiene durante todo el ataque en un valor menor de 1,4.

La temperatura media del ataque se fija en un valor constante alrededor de 55 °C, y el tiempo necesario para que la materia prima alcance el último reactor de lixiviación es de 2 horas.

La pulpa (S2) que sale de la etapa de lixiviación (A) es, en este caso, alimentada directamente (sin separación sólido líquido (B)) a la neutralización (C).

La neutralización de la disolución acuosa cargada de zinc (L2) de la pulpa lixiviada (S2) se realiza en 4 reactores de neutralización (C), con adición simultanea de caliza, de manera que el pH medio (en S3), al final de neutralización, se fija en un valor de 4,2. Entre el primer y e. cuarto reactor de neutralización, la temperatura se mantiene en el rango de 53 °C.

Después de la separación sólido líquido y del lavado de la torta en (D), se elimina el residuo (S4) mientras que la disolución rica en zinc (L4) se envía, en este caso toda la corriente (L6), a la etapa de extracción (E).

La disolución (L6) que constituye la disolución para la extracción de zinc se trata en varias etapas en extracción (E) con un disolvente orgánico (L24), (una disolución de D2EHPA), mediante un intercambio iónico de acuerdo con la ecuación (1) anteriormente mencionada. Cada etapa de extracción comprende un contacto íntimo entre dos fase no miscibles, facilitando la extracción de zinc entre cada disolución acuosa y cada disolvente orgánico extractante, y una zona de separación de los dos líquidos posterior a la extracción.

Durante esta extracción de zinc por el disolvente orgánico ácido (refinado orgánico) L24, la fase acuosa es acidificada de acuerdo con la reacción (1), y la acuosa producida, refinado acuoso ácido (L11) es, en este caso, separada en dos caudales (Lis) y (L12). La mayor parte de la corriente (L15) se envía a lixiviación (A),

y la minoritaria o purga (L12) se hace pasar (L13) por un tratamiento de la purga para la eliminación de las impurezas, consistente en neutralización y cementación (M).

El disolvente orgánico cargado con zinc (L16) se envía a la etapa de purificación extrema (F), la cual comprende dos zonas de purificación sucesivas.

Una es la etapa de purificación física para eliminar las impurezas de disolución acuosa que arrastre la corriente orgánica, y la otra es la purificación química, en la que, en las condiciones adecuadas de acuerdo con la reacción (2), se eliminan impurezas coextraidas junto al zinc. La purificación (lavado físico/lavado químico) se logra, en condiciones adecuadas, mediante una pequeña corriente, purga de la disolución acuosa ácida ultra pura reciclada (L30) del ciclo de obtención del producto final (K)-que todavía contiene zinc-y agua. Después de este paso se obtiene un disolvente orgánico cargado de zinc ultrapuro, el cual se envía a reextracción (G) en forma de una corriente (L18), mientras que (L17) constituida por una disolución ácida acuosa, que contiene las impurezas, se recicla a la etapa de extracción (E). La disolución orgánica cargada de zinc (L18) que sale de purificación (F) es muy pura y prácticamente libre del resto de impurezas. Esta es enviada después a la etapa (G) para la reextracción del zinc y la liberación del disolvente orgánico extractante de acuerdo con la reacción (3) previamente mencionada. Este paso lleva a la obtención de una disolución acuosa ácida reciclada (L29) que contiene 3,4 g/ ! de H+ libres equivalentes y 50 g/l de zinc (electrolito de zinc agotado).

La corriente de orgánica reextraida (Lig) es dividida en dos flujos, uno pequeño (L20) y otro mayoritario (L21)- El pequeño caudal (L2o) de la orgánica reextraida, un 2% del total, es enviado a la etapa de regeneración (H) donde el hierro y el aluminio coextraído en la corriente orgánica (y no reextraido anteriormente) son ahora eliminados de dicha corriente orgánica usando una disolución de ácido clorhídrico.

La totalidad de la corriente de disolvente ácido orgánico (refinado orgánico) (L23), sale de reextracción y regeneración y se devuelve a la etapa de extracción pasando por una etapa de agotamiento (I). Esta etapa de agotamiento es otra etapa de extracción, en la cual se recupera el zinc contenido en la purga (L12) y el zinc disuelto en la cementación, todos ellos presentes en la corriente (L25) que llega desde las etapas de neutralización y cementación (M). Las últimas impurezas aún remanentes, presentes en la disolución acuosa (L26) son recicladas a neutralización y/o cementación en (M) y finalmente eliminadas junto con la pulpa de hidróxidos

producida en esa neutralización (M). En este caso, al igual que L8/L31, es enviada directamente (sin pasar por la etapa de precipitación de zinc (J)) a la etapa de eliminación de impurezas final (L). En esta etapa se aumenta el pH por la adición de agentes alcalinos para conseguir precipitar las impurezas alcalinas que son eliminadas en Solo. También se forma un licor acuoso Lg que es parcialmente reciclado al proceso Lolo.

La disolución acuosa (L27) originada en la etapa de reextracción (G) constituye la disolución ultra pura de zinc a partir de la cual se puede obtener el zinc metálico ultra puro (S27), mediante la electrólisis del zinc.

Además del producto zinc metálico de este proceso final (K), se obtiene una disolución ultra pura de zinc ácida agotada (L29) que se retorna a la etapa de reextracción (G) logrando con ello recargarlo con mas zinc. La etapas (G) y (K) forman el circuito acuoso ultra puro. Solamente una pequeña purga de la disolución acuosa ácida ultra pura (L3o) se envía a purificación (lavado físicollavado químico) (F) para mantener todo el tiempo la extremada pureza de la disolución en este ciclo.

Todas las impurezas inicialmente presentes en la materia prima, como silicio, aluminio, hierro, calcio, magnesio, potasio, cobre, cobalto, níquel, y otros, son eliminados en las diferentes etapas del proceso de acuerdo con la invención. El zinc recuperado tiene una pureza mínima del 99,995% en peso.

Los datos numéricos de las diferentes etapas del proceso de acuerdo con la invención están resumidos en la tabla siguiente, y se muestran de acuerdo con el diagrama de proceso adjunto (Ver figura 2).

TABLA 1: Caracteristicas de las principales corrientes CICL ETAPA # BARRERA Flujo (S) (L) Unid Evolución típica de Zn/Acide e Impurezas 0 t/h m3/h Zn Si Al Fe Ca Mg Mn K Cu Co Ni Cd Cl F H+ Otr 1 LIXIVIACI#N (A) S1 100 % 10 25 5 2 2 0,5 0,3 0,9 0,1 2E-3 1E-2 2E-2 5E-2 5E-2 - 54 S2 89,3 % 0,45 27,8 4,6 2,37 2,0 0,59 0,3 0,98 4E-2 5E-4 3E-3 6E-3 26E-3 22E-3 - 61 1-LLixiviación Suave Elim.A.I(1) % 4 99,4 83 94 90 95 90 97 40 30 30 30 50 40 - - 1 NEUTRAL.(C)-S/L(D) S4 103,4 % 0,7 24,2 4,66 1,93 4,8 0,51 0,27 0,85 4E-2 6E-4 3E-3 6E-3 24E-3 34E-3 - 62 2-Precip.Neutral. Elim.A.I(1) % 7,2 99,93 96,5 99,9 - 95 91 97,5 42 32 31 31 50 70 - - L6 471 g/L 30 4E-2 0,35 5E-3 0,4 0,3 0,32 0,3 0,7 16E-3 82E-3 0,16 0,3 18E-3 - - L12 84,5 g/L 10 4E-2 0,35 5E-3 0,4 0,3 0,32 0,3 0,7 16E-3 82E-3 0,16 0,3 18E-3 0,6 - 3-Purga.Aquo.Impur Elim.A.I(1) % 15 99,95 97,1 99,9 - 100 100 100 100 100 100 100 100 100 - - 1-2 EXTRACC.(E) (2) L16 735 g/L 14 2E-5 5E-2 0,3 5E-2 3E-4 8E-3 2E-4 4E-4 1E-5 5E-5 1E-4 2E-4 1E-4 - - 4-Select.Org.Extr. Elim.A.I(1) % - 100 97,1 99,9 98.2 99,95 98,1 99,98 99,7 98,5 99,6 99,7 98,5 - - 2 LAVADO (F) L18 735 g/L 13 ND 5E-2 0,3 1E-3 ND 1E-3 ND ND ND ND ND ND ND - - 5-LavadoOrganica Elim.A.I(1) % - 100 97,1 99,9 99,96 99,99 99,8 99,99 100 100 100 100 100 100 - - 2-3 REEXTRACCI#N (G) L19 735 g/L 0,5 ND 5E-2 0,3 ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND - - 6-Org.Strip.Select Elim.A.I(1) % - 100 97,1 99,9 99,96 99,99 99,8 99,99 100 100 100 100 100 100 - - 2 REGENERACION (H) L22 16 g/L 0,0 ND 1E-2 0,15 ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND - - 7-Regener.Organ. Elim.A.I(1) % 0 100 99,99 100 99,96 99,99 99,8 99,99 100 100 100 100 00 - - 3 Purga Sol.Ultra pura L30 9,4 g/L 50 - 0,1 5E-3 7E-2 2E-2 8E-2 6E-3 - - - - <5E-2 <5E-2 3,4 - 8-Purga Sol.Ultrapur Elim.A.I(1) % - 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 - - 3 PRODUCTO FINAL S27 9,3 % 100 ND <5E-4 <2E-4 ND ND ND ND <5E-4 ND ND <1E-4 ND ND - <3E-3 NOTAS: (1)Eliminatción Acumulada de Impurezas (2)Incluyendo arrastre de acuosa (ND) No detectable