BRPI0620340A2

BRPI0620340A2 - recuperação de óxido de magnésio

Info

Publication number: BRPI0620340A2
Application number: BRPI0620340-0A
Authority: BR
Inventors: Eric Girvan Roche; Jaidev Prasad
Original assignee: Bhp Billiton Ssm Dev Pty Ltd
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2006-12-21
Publication date: 2011-11-08
Also published as: WO2007070973A1; KR20080083331A; EP1971694A1; JP2009520661A; US20090148366A1; AU2006326861A1; CN101356291A; EA200870095A1; ZA200805310B

Abstract

RECUPERAçãO DE óXIDO DE MAGNéSIO é descrito um processo de recuperação de óxido de magnésio de uma fonte de sulfato de magnésio, o dito processo incluindo as etapas de: (a) prover uma fonte de sulfato de magnésio em solução que é derivada de parte de um processo associada com a lixiviação de um minério ou concentrado contendo metal; (b) converter o sulfato de magnésio em solução a sulfato de magnésio sólido; (c) colocar o sulfato de magnésio sólido em contato com enxofre elementar em uma atmosfera redutora; e (d) recuperar o magnésio como óxido de magnésio, e o enxofre como gás dióxido de enxofre.

Description

"RECUPERAÇÃO DE ÓXIDO DE MAGNÉSIO"

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção diz respeito a um processo pa- ra a recuperação de óxido de magnésio pela redução de sul- fato de magnésio a óxido de magnésio. A invenção diz res- peito particularmente à recuperação de óxido de magnésio colocando sulfato de magnésio em contato com enxofre ele- mentar para reduzir o sulfato de magnésio a óxido de magné- sio.

O processo é particularmente aplicável ao trata- mento de sulfato de magnésio que pode ser recuperado de uma solução de salmoura que foi produzida durante um processo para a recuperação de metal de um minério ou concentrado que carrega metal. Ela tem aplicação particular no trata- mento de sulfato de magnésio recuperado de uma solução de salmoura associada com um processo de recuperação de niquel e cobalto que utiliza ácido sulfúrico para lixiviar niquel e cobalto de minérios contendo niquel e cobalto. 0 óxido de magnésio recuperado é de uma alta qualidade que o torna a- dequado para recirculação para o processo de recuperação de niquel e cobalto. Um subproduto durante o processo é a pro- dução de gás dióxido de enxofre, que pode ser utilizado na produção de ácido sulfúrico, que pode também ser recircula- do para o processo de recuperação de niquel e cobalto.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Óxido de magnésio, ou magnésia, é usado relativa- mente de forma extensa na indústria de mineração, por exem- plo, em processos de refino hidrometalúrgico para a recupe- ração de metal. Um uso particular para óxido de magnésio é como um agente neutralizante para controlar o pH de solu- ções ácidas. Em processos de recuperação de níquel, ele é usado para aumentar o pH de uma solução ácida contendo íons de níquel e cobalto dissolvidos, para precipitar níquel e cobalto de soluções ácidas como hidróxidos de níquel e co- balto .

Uma aplicação de um processo como esse está inclu- ída no projeto Cawse na Western Australia que recupera ní- quel e cobalto de minérios de laterita. O processo Cawse, que é revelado por White em AU701829, utiliza óxido de mag- nésio sólido ou óxido de magnésio recém-empastado para pre- cipitar níquel e cobalto dissolvido de soluções ácidas ob- tidas de lixiviação ácida com pressão de minérios de Ia- terita. 0 projeto BHP Billiton Ravensthorpe também propõe recuperar níquel e cobalto como um produto hidróxido de níquel e cobalto misto, tal como descrito por Miller et al, "Observations From the RNO Pilot Plant at Lake field Research 2000 AD", apresentado em ALTA 2001 NilCo-7 Con- ference, Scarborough, 15-18 maior de 2001.

Em geral, óxido de magnésio reativo de boa qua- lidade não encontra-se amplamente disponível e precisa ser importado para um processo de refino de níquel, como é feito no projeto Cawse. Isto pode aumentar considera- velmente o custo do processo de recuperação de níquel.

Minérios de laterita incluem tanto um componente saprolita de alto teor de magnésio e um componente Iimo- nita de alto teor de magnésio. Em processos comerciais tal como o processo Cawse, níquel e cobalto são recupera- dos de minério de laterita por processos de lixiviação ácida de alta pressão, onde o níquel e cobalto são Iixi- viados do minério com ácido sulfúrico e precipitados como um hidróxido misto após a adição de óxido de magnésio.

Outros processos não comerciais foram descritos, onde um precipitado de hidróxido misto é produzido após a adição de um agente neutralizante em uma lixiviação ácida à pressão atmosférica, ou uma combinação processo de Ii- xiviação de alta pressão e pressão atmosférica, ou uma lixiviação em pilhas dos minérios de laterita. Um exemplo de um processo como esse é revelado por Liu em W0031093517.

Durante tais processos de recuperação de níquel, valores de magnésio contidos nos silicatos saprolíticos de minérios de laterita contendo níquel são em geral des- cartados como resíduos. O magnésio solubilizado do óxido de magnésio usado no processo é também descartado como resíduo. O magnésio dissolvido em geral retornado aos re- servatórios de salmoura associados com a refinaria como salmoura de sulfato de magnésio ou cloreto de magnésio.

O material do reservatório de salmoura é em ge- ral considerado um produto residual do processo. Valores metálicos no material de rejeito são perdidos quando des- cartados como lixo e podem também causar problemas ambi- entais .

A presente invenção visa fornecer um processo inédito onde óxido de magnésio, de qualidade suficiente para ser usada nos processos de recuperação de níquel e cobalto, pode ser recuperado de sulfato de magnésio con- tido em uma solução de salmoura.

Três patentes U.S., a saber, U.S. 4.781.903, U.S. 4.855.117 e U.S. 4.725.417, cada qual em nome de Institut Français du Petrole, descrevem métodos para a remoção de óxidos de enxofre, particularmente dióxido de enxofre, de correntes gasosas. Em cada um desses documen- tos, um absorvente sólido contendo 1-50 % em peso de óxi- do de magnésio é usado para fixar o dióxido de enxofre na corrente gasosa, o óxido de magnésio sendo convertido a sulfato de magnésio no processo. O absorvente sólido con- tendo o óxido de magnésio é então regenerado colocando o sulfato de magnésio em contato tanto com uma corrente ga- sosa contendo enxofre elementar quanto sulfeto de hidro- gênio para regenerar o absorvente de óxido de magnésio, com dióxido de enxofre produzido como um gás efluente. Entretanto, os processos descritos nesses documentos não gerariam um produto óxido de magnésio de qualidade sufi- ciente para uso como um agente neutralizante em operações de processamento mineral. Além disso, a conversão subs- tancialmente quantitativa de sulfato de magnésio a um produto MgO de alta pureza que pode ser usado para neu- tralização de ácido e precipitação de metais não é reve- Iada nesses métodos.

A presente invenção visa superar ou pelo menos atenuar um ou mais dos problemas associados com a neces- sidade de levar magnésio potencialmente útil para reser- vatórios de salmoura durante processos de recuperação de metal. A presente invenção visa adicionalmente prover uma fonte econômica de óxido de magnésio de boa qualidade pa- ra uso em processos de recuperação de metal.

A discussão apresentada de processos da tecnolo- gia anterior está incluída na especificação somente com o propósito de prover um contexto para a presente invenção. Não está sugerido nem representado que esses processos formaram parte da base da tecnologia anterior ou do co- nhecimento geral comum no campo relevante da presente in- venção antes da data do pedido de prioridade.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

a presente invenção diz respeito a um processo para a recuperação de óxido de magnésio de uma fonte que contém sulfato de magnésio. Em geral, a fonte de sulfato de magnésio é a solução descartada em um processo para recuperar metal de um minério ou concentrado que carrega metal, mas o processo é particularmente aplicável ao tra- tamento de solução descartada em um processo de recupera- ção de níquel e cobalto, onde ácido sulfúrico foi usado para lixiviar minérios contendo níquel e cobalto. No pro- cesso da invenção, óxido de magnésio é recuperado colo- cando sulfato de magnésio sólido em contato com enxofre elementar em uma atmosfera redutora para produzir o óxido de magnésio. Gás dióxido de enxofre é também produzido durante o processo de redução, que pode ser usado com ou- tros propósitos, mas é particularmente usado na produção de ácido sulfúrico. O processo da presente invenção é particularmen- te aplicável ao tratamento de uma salmoura que é derivada de uma refinaria de processamento de níquel e cobalto, em que a salmoura inclui sulfato de magnésio dissolvido. Os requerentes observaram que o sulfato de magnésio pode ser convertido a óxido de magnésio útil pela recuperação do sulfato de magnésio como um sólido e colocando o sulfa- to de magnésio sólido em contato com enxofre elementar em um atmosfera redutora para produzir óxido de magnésio e gás dióxido de enxofre.

Dessa maneira, a presente invenção baseia-se em um processo de recuperar óxido de magnésio de uma fonte de sulfato de magnésio, o dito processo incluindo as eta- pas de:

(a) prover uma fonte de sulfato de magnésio em solução que é derivada de parte de um processo que é as- sociado com a lixiviação de um minério ou concentrado contendo metal;

(b) converter o sulfato de magnésio em solução a sulfato de magnésio sólido;

(c) colocar o sulfato de magnésio sólido em con- tato com enxofre elementar em uma atmosfera redutora; e

(d) recuperar o magnésio como óxido de magnésio, e o enxofre como gás dióxido de enxofre.

É mais preferível que a fonte de sulfato de mag- nésio em solução seja derivada de parte de um processo de recuperação de níquel e cobalto que utiliza ácido para lixiviar minérios contendo níquel e cobalto, mais prefe- rivelmente o processo é aplicável ao uso de ácido sulfú- rico para lixiviar minério contendo níquel e cobalto.

Embora a invenção seja particularmente aplicável a um processo que utiliza ácido sulfúrico para lixiviar minérios contendo níquel e cobalto de laterita, em parti- cular a lixiviação do componente saprolita de alto teor de magnésio de minérios de laterita, ela pode também ser aplicável a outros processos de lixiviação tal como lixi- viação ácida oxidativa de minérios ou concentrados de sulfetos contendo níquel, ou processos que envolvem a li- xiviação amoníaca de minérios de laterita ou lixiviação amoníaca/ácida combinada de minérios. Em cada um desses processos, existe em geral uma quantidade de sulfato de magnésio que pode retornar aos reservatórios de resíduos, por causa do teor inerente de magnésio e enxofre no miné- rio, ou magnésio e enxofre que são introduzidos durante o processo de lixiviação.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Em uma modalidade preferida, a fonte de sulfato de magnésio é uma salmoura que é associada com uma refi- naria de recuperação de níquel e cobalto, onde o minério de níquel e cobalto é sujeito a um processo de lixiviação com ácido sulfúrico, e será conveniente descrever a in- venção com relação a um processo como esse. Em geral, em tais processos, a recuperação de níquel e cobalto inclui- rá uma ou mais etapas onde um ou mais de ferro, alumínio, níquel, cobalto e manganês são precipitados, em geral co- mo hidróxidos, pela adição de um agente neutralizante tal como um álcali contendo magnésio a uma solução de lixívia fértil contendo tais espécies. Preferivelmente, o álcali contendo magnésio será selecionado de óxido de magnésio, hidróxido de magnésio, carbonato de magnésio ou dolomita.

Em um processo de precipitação como esse, o magnésio em geral dissolveria e retornaria como uma solução de sulfa- to de magnésio, e seria descartado como um subproduto salmoura.

Em uma outra fonte de magnésio, os minérios con- tendo níquel e cobalto em geral incluiriam quantidades sig- nificativas de magnésio, particularmente provenientes de minerais de magnésio tal como serpentina associada com os componentes saprolíticos de minério de laterita ou rocha fresca. Este teor de magnésio é em geral lixiviado junta- mente com os íons de níquel e cobalto desejados com o ácido sulfúrico, mas é descartado como sulfato de magnésio na salmoura.

Entretanto, a fim de reduzir o sulfato de magné- sio a óxido de magnésio, o sulfato de magnésio deve estar na forma sólida, preferivelmente na forma de sais cristali- nos. Portanto, em uma modalidade preferida, a fim de recu- perar o sulfato de magnésio como uma forma sólida, ácido sulfúrico concentrado pode ser adicionado a uma salmoura contendo sulfato de magnésio para precipitar o sulfato de magnésio como cristais sólidos. Os cristais sólidos de sul- fato de magnésio podem então ser convertidos a óxido de magnésio, com dióxido de enxofre produzido como um subpro- duto e incorporado no processo de recuperação de níquel e cobalto.

Alternativamente o sulfato de magnésio pode ser cristalizado a partir da salmoura por meios tal como crista- lização evaporativa.

O processo de recuperação de níquel e cobalto é preferivelmente tanto uma lixiviação ácida com pressão, uma lixiviação à pressão atmosférica, uma lixiviação amoníaca quanto um processo de lixiviação de pilha de minério. Mais preferivelmente, o processo é aplicável ao processamento de minério de laterita sob condições lixiviação à pressão at- mosférica ou de pilhas de minério, entretanto, deve-se en- tender que o processamento de outros minérios contendo me- tais é contemplado pela invenção, onde o processo resulta na produção de pelo menos algum sulfato de magnésio em so- lução .

Em um processo de lixiviação em pilhas de miné- rio, o ácido sulfúrico pode percolar naturalmente através de uma ou mais pilhas de minério de laterita para produzir um licor de lixivia. Em geral, um sistema contracorrente pode ser estabelecido, em que o licor de lixivia de uma primeira pilha de minério é usado para lixiviar uma segunda pilha de minério para garantir constituição adequada das espécies lixiviadas.

Em uma modalidade preferida aplicável tanto ao processo de lixiviação de pilha de minério quanto lixivi- ação atmosférica, o licor de lixivia pode ser reciclado para constituir os níveis de magnésio no licor de lixivia final ou resultante. A reciclagem do licor de lixivia também constitui o nivel de espécies desejadas, incluindo níquel e cobalto. Preferivelmente, a concentração de mag- nésio no licor de lixívia resultante é em um nível maior que 20 g/L, que é suficiente para viabilizar precipitação de sulfato de magnésio resultante em solução para produ- zir cristais sólidos de sulfato de magnésio pela adição de ácido sulfúrico.

O sulfato de magnésio sólido é recuperado como cristais hidratados da solução contendo sulfato de magné- sio pela precipitação parcial ou completa da solução com ácido sulfúrico. Preferivelmente, o ácido sulfúrico usado neste processo é acima de 100 g/L. Ácido sulfúrico mais concentrado pode então ser usado em uma etapa de desidra- tação para desidratar os cristais para produzir cristais de sulfato de magnésio substancialmente desidratados e ácido sulfúrico diluído residual. O ácido sulfúrico dilu- ído residual pode então ser reciclado tanto para o pro- cesso de precipitação quanto de volta para o processo de recuperação de níquel e cobalto para uso no processo de lixiviação.

A solução de ácido sulfúrico remanescente depois da precipitação parcial ou completa de sal do sulfato de magnésio pode também ser reciclada para uso em lixiviação no processo de recuperação de níquel e cobalto.

O sulfato de magnésio sólido cristalino é então reduzido com enxofre elementar em uma atmosfera redutora. Preferivelmente, a atmosfera redutora é um forno onde as temperaturas são elevadas acima de 600°C, mais preferi- velmente acima de 750°C e acima de tudo preferivelmente na faixa de 750°C a 850°C. Preferivelmente, a elevada temperatura é obtida pela combustão de enxofre elementar com um gás contendo oxigênio. Preferivelmente, o tempo de permanência com o enxofre elementar é de 5 segundos a 6 horas, com um tempo de permanência preferido de 30 segun- dos a 3 horas.

Em geral, sulfato de magnésio sólido é reduzido a óxido de magnésio sólido pelo enxofre elementar de a- cordo com a seguinte equação:

4MgSO4 (s) + S2 4MgO + 6SO2(g)

O gás dióxido de enxofre recuperado do processo pode ser usado para conversão em ácido sulfúrico. O ácido sulfúrico pode então ser usado em processos de recupera- ção de níquel e cobalto e/ou destinado a outros usos.

Um benefício particular da presente invenção é que o óxido de magnésio recuperado é suficientemente rea- tivo para ser usado como um álcali em etapas de precipi- tação para recuperação de níquel e cobalto.

Uma vantagem adicional da presente invenção é usar comercialmente uma fonte de magnésio que de outra forma seria simplesmente descartada como um produto resi- dual.

Também uma vantagem adicional, com conversão do sulfato de magnésio a produtos tais como óxido de magné- sio e gás dióxido de enxofre, que normalmente seriam usa- dos em um processo de recuperação de níquel e cobalto, alguns problemas ambientais que poderiam resultar sim- plesmente descartando sulfato de magnésio como um produto residual são atenuados.

Em uma outra vantagem, o enxofre elementar que é normalmente usado para a produção de ácido sulfúrico em uma usina de ácido sulfúrico é primeiramente usado para gerar o calor necessário, e prover um reagente para a re- dução de cristais de sulfato de magnésio a óxido de mag- nésio. A este respeito, o enxofre elementar normalmente suprido à usina de ácido é usado duas vezes, primeiramen- te para a conversão de sulfato de magnésio a óxido de magnésio, então para a produção de ácido sulfúrico com o propósito de lixiviação do minério de laterita.

Em uma vantagem adicional, água é recuperada da salmoura pela remoção de solução de sulfato de magnésio, que de outra forma impediria o retorno da água para as etapas de lixiviação, com adição de ácido sulfúrico de constituição da usina de ácido. Na ausência desta vanta- gem, água teria que ser suprida ao processo, e água seria rejeitada e se perderia com a salmoura.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

A figura 1 ilustra um fluxograma de um processo de recuperação de níquel e cobalto onde sulfato de magné- sio de um reservatório de salmoura é reduzido a óxido de magnésio, com gás dióxido de enxofre produzido como um subproduto. O óxido de magnésio é normalmente recirculado para o processo de recuperação de níquel e cobalto, en- quanto o gás dióxido de enxofre é convertido em ácido sulfúrico. A figura 2 ilustra um fluxograma similar, mas onde a recuperação de níquel e cobalto inclui uma etapa de recuperação de resina em polpa.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS

A presente invenção será descrita com referência às figuras, embora deva-se perceber que as figuras são para ilustrar modalidades preferidas da presente inven- ção, e a invenção não deve ser considerada limitada às modalidades aqui descritas.

A figura 1 ilustra uma modalidade onde um miné- rio de laterita contendo níquel e cobalto (1) é minerado e o corpo do minério é beneficiado (3) pela remoção de componentes de baixo grau ou estéreis (5) do minério mi- nerado. O minério de laterita em si pode ser separado nos seus componentes saprolita e limonitas e cada componente tratado separadamente ou consecutivamente, ou o minério de laterita pode ser tratado como um todo.

O minério beneficiado é submetido tanto a Iixi- viação em pilha de minério quanto lixiviação atmosférica (7) pela lixiviação do minério com ácido sulfúrico diluí- do (9). a solução de lixívia é então submetida a separa- ção sólido/líquido (11) e o resíduo da lixívia (13) é descartado, deixando um licor de lixívia resultante.

O pH do licor da lixívia é então elevado pela adição de óxido de magnésio (35) a fim de precipitar al- guns produtos indesejados. Ferro e alumínio precipitarão primeiramente em uma primeira etapa de precipitação (15) e os produtos ferro e alumínio são descartados como resíduo (17) .

Pela adição de mais óxido de magnésio, o pH do licor de lixivia é elevado ainda mais, e níquel e cobalto então se precipitarão como um produto hidróxido de níquel e cobalto misto (19).

Se desejado, pela adição de também ainda mais óxido de magnésio, o pH do licor de lixivia será aumenta- do ainda mais e manganês se precipitará e é descartado como um manganês resíduo (21).

O magnésio contido no produto óxido de magnésio formará sulfato de magnésio após precipitação dos mine- rais como produtos hidróxido do licor de lixivia e este sulfato de magnésio em geral seria descartado em um re- servatório de salmoura como solução residual. Uma fonte de sulfato de magnésio adicional é do magnésio de ocor- rência natural no minério processado, particularmente a lixiviação de minerais de magnésio tal como serpentina, que está geralmente presente em grandes quantidades em saprolitas. O magnésio de ocorrência natural lixiviará como sulfato de magnésio após a adição de ácido sulfúri- co. Além disso, o magnésio de ocorrência natural lixivia- rá e retornará à solução de salmoura, se minério contendo magnésio for usado com propósitos de neutralização, tal como a precipitação de ferro como goetita, jarosita ou hematita.

O sulfato de magnésio na solução de salmoura (23) em geral será um produto hidratado. Ácido sulfúrico concentrado (25) pode ser adicionado à solução de salmou- ra para precipitar sulfato de magnésio cristalino sólido (27). Mais ácido sulfúrico concentrado (29) pode ser adi- cionado para desidratar os cristais de sulfato de magné- sio para gerar um produto um sulfato de magnésio sólido substancialmente desidratado cristalino (31).

Em uma forma preferida, a concentração do ácido usado no processo de precipitação é acima de 100 g/L. Um reagente orgânico solúvel pode ser adicionado à solução de sulfato de magnésio para reduzir a solubilidade do sal de sulfato de magnésio, portanto permitindo que menores concentrações de ácido sulfúrico sejam usadas no processo de precipitação. Reagentes orgânicos solúveis preferidos que podem ser usados neste processo de recuperação são metanol, etanol, acetona ou uma mistura destes. Eles po- dem ser facilmente recuperados e reciclados para uso no processo de precipitação, se necessário.

O sulfato de magnésio cristalino sólido pode en- tão ser reduzido pela adição de enxofre (33) em um ambi- ente redutor, preferivelmente um forno a temperaturas su- periores a 600°C, mais preferivelmente superiores a 850°C e acima de tudo preferivelmente na faixa de 750°C a 850°C. Enxofre adicional, ou um outro combustível, pode ser queimado com um gás contendo oxigênio, tal como ar, para fornecer calor, se necessário. Isto pode ser reali- zado separadamente a partir da etapa de redução de sulfa- to de magnésio, ou em combinação com ela, pela injeção de ar e/ou combustível, com o enxofre. A redução do sulfato de magnésio sólido produz óxido de magnésio (35) que é de reatividade suficiente para ser usado como um agente neu- tralizante no processo de recuperação de níquel e cobal- to.

O dióxido de enxofre (37) pode então ser trans- ferido para uma usina de ácido (39) onde o gás dióxido de enxofre é convertido a ácido sulfúrico. Enxofre.adicional pode ser queimado com ar e também convertido a ácido sul- fúrico (41), se desejado, como é prática convencional. Este ácido sulfúrico pode ser usado com inúmeros propósi- tos no processo de recuperação de níquel e cobalto, nota- damente, ele pode ser usado no processo de desidratação para remover águas de cristalização dos cristais de sul- fato de magnésio hidratados, no processo de precipitação para converter sulfato de magnésio em solução a sulfato de magnésio sólido, e além do mais, ele pode ser usado no processo de lixiviação para lixiviar o material de miné- rio contendo níquel e cobalto.

A figura 2 ilustra uma modalidade alternativa onde o níquel e cobalto são recuperados por meio de uma resina em um processo de polpeamento (2), antes das eta- pas de precipitação de ferro e alumínio (4) e manganês (6).

Após a precipitação de manganês, existe uma eta- pa de separação sólido/líquido (8) onde o resíduo líquido contendo sulfato de magnésio retorna para um reservatório de salmoura. Sulfato de magnésio sólido é então -recupera- do da salmoura da maneira descrita com relação à figura 1. Mediante redução do sulfato de magnésio, o produto ó- xido de magnésio (10) é usado na etapa de precipitação de ferro e alumínio (4) e na etapa de precipitação de manganês (6), enquanto o dióxido de enxofre (12) é transferido para uma usina de ácido (14) para conversão em ácido sulfúrico.

Exemplos

Exemplo 1

Uma quantidade pré-pesada de MgS04 anidro foi co- locada em um tubo de quartzo do reator e ambas extremidades do leito foram tampadas com lã de vidro. O tubo do reator foi aquecido inicialmente a ~300°C para remover qualquer umidade no leito de MgSO4 e então até a temperatura de rea- ção exigida de 750-850°.C. Vapor de enxofre, gerado passando nitrogênio através de enxofre a 270°C, passou para o tubo do reator contendo o MgSO4.

Os efeitos da temperatura de reação e tempo de permanência na conversão de MgSO4 a MgO usando uma tempera- tura de geração de vapor constante 2700C estão apresentados na Tabela 1.

Tabela 1. Efeito da temperatura e tempo de perma- nência na conversão de MgSO4 a MgO usando vapor de enxofre.

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Condições: Temperatura de geração de vapor de en- xofre = 270°C, massa MgSO4 = 12,47g.

Os resultados na Tabela 1 demonstram que a tem- peratura tem um ligeiro efeito na conversão de MgSO4 u- sando tempos de permanência de 5 e 10 s, com um ligeiro aumento na conversão observada com temperatura crescente em ambos os tempos de permanência.

O maior tempo de reação indica um efeito bené- fico no término a conversão em MgO.

Exemplo 2

A Tabela 2 indica o efeito da variação da tem- peratura de geração de enxofre na conversão de MgSO4 em MgO. A maior geração de enxofre indica um efeito benéfico na conversão, mas pode também ser associada com o maior fluxo de enxofre total alcançado.

Tabela 2 Efeito de temperatura do enxofre

<table>table see original document page 19</column></row><table> <table>table see original document page 20</column></row><table>

Condições: massa (MgSO4) = 12,47g,

Exemplo 3

A reatividade das amostras de MgO produzidas sob várias condições do processo foi determinada por ti- tulação dos produtos da reação com H2SO4 0,1M até que um pH de 7 fosse atingido. 0 consumo de ácido sulfúrico é considerado dependente da quantidade de MgO nos produtos da reação. Os resultados estão indicados na Tabela 3.

Tabela 3. Reatividade de MgO produzido.

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O exemplo 3 mostra que as amostra de MgO criadas pelo processo da invenção têm uma alta reatividade e são comparáveis ou superiores à reatividade de um MgO comercial que pode ser usado como um agente neutralizante em opera- ções de recuperação de Ni e Co.

A descrição apresentada é ilustrativa da abran- gência desta invenção com referência à modalidade preferi- da. Variação sem fugir do espirito ou abrangência da inven- ção deve ser considerada também como parte da invenção aqui descrita.

Claims

1. Processo de recuperar óxido de magnésio de uma fonte de sulfato de magnésio, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito processo inclui as etapas de: (a) prover uma fonte de sulfato de magnésio em solução que é derivada de parte de um processo associada com a lixiviação de um minério ou concentrado contendo metal; (b) converter o sulfato de magnésio em solução a sulfato de magnésio sólido; (c) colocar o sulfato de magnésio sólido em con- tato com enxofre elementar em uma atmosfera redutora; e (d) recuperar o magnésio como óxido de magnésio, e o enxofre como gás dióxido de enxofre.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a solução de sulfato de magnésio é derivada de parte de um processo de recupera- ção de níquel e cobalto.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a fonte de sulfato de mag- nésio em solução é uma solução de salmoura.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a solução de salmoura é produzida como parte de um processo de recuperação de ní- quel e cobalto, onde o processo de recuperação de níquel e cobalto inclui a etapa de lixiviar minerais contendo magnésio em minérios contendo níquel e cobalto com ácido sulfúrico.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que os minerais contendo mag- nésio nos minérios contendo níquel e cobalto são os mine- rais contendo magnésio na fração saprolítica de um miné- rio de laterita ou rocha fresca.

6. Processo, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o processo de recuperação de níquel e cobalto inclui uma ou mais etapas de precipitação de ferro, alumínio, níquel, cobalto e/ou manganês pela adi- ção de um álcali contendo magnésio para precipitar o ferro, alumínio, níquel, cobalto e/ou manganês como um hidróxido.

7. Processo, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o magnésio do álcali contendo magnésio é descartado como um subproduto após uma ou mais etapas de precipitação.

8. Processo, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o álcali contendo magnésio é selecionado de óxido de magnésio, hidróxido de magnésio, carbonato de magnésio ou dolomita.

9. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sulfato de magnésio sólido é na forma de sais cristalinos.

10. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sulfato de magnésio sólido é recuperado como cristais hidratados da solução contendo sulfato de magnésio pela precipitação parcial ou completa da solução com ácido sulfúrico em um processo de precipitação.

11. Processo, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a concentração do ácido sul- fúrico usado no processo de precipitação é acima de 100 g/L.

12. Processo, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que ácido sulfúrico concentrado é usado em uma etapa de desidratação para desidratar os cris- tais para produzir cristais de sulfato de magnésio substan- cialmente desidratado e ácido sulfúrico residual diluído.

13. Processo, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o ácido sulfúrico residual diluído é reciclado tanto para o processo de precipitação e/ou para o processo de lixiviação do minério ou concentrado contendo metal.

14. Processo, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a solução de ácido sulfúrico que permanece depois da precipitação parcial ou completa do sulfato de magnésio é reciclada para uso no processo de li- xiviação do minério ou concentrado contendo metal.

15. Processo, de acordo com as reivindicações 13 ou 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o processo de lixivi- ação do minério contendo metal é um processo de recuperação de níquel· e cobalto que utiliza ácido sulfúrico para Iixi- viar minérios de laterita contendo níquel e cobalto.

16. Processo', de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sulfato de magnésio sólido é reduzido com enxofre elementar a uma temperatura elevada.

17. Processo, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura elevada é aci- ma de 600°C.

18. Processo, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura elevada é aci- ma de 750°C.

19. Processo, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura elevada é na faixa de 750°C a 850°C.

20. Processo, de acordo com qualquer uma das rei- vindicações 16 a 19, CARACTERIZADO pelo fato de que a tem- peratura elevada é atingida pela combustão de enxofre ele- mentar com um gás contendo oxigênio.

21. Processo, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o tempo de permanência de contato com o enxofre elementar é de 5 segundos a 6 horas.

22. Processo, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que o tempo de permanência é de segundos a 3 horas.

23. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a atmosfera redutora é den- tro de um forno.

24. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o gás dióxido de enxofre recuperado do processo é usado para conversão em ácido sulfúrico.

25. Processo, de acordo com as reivindicações 1 ou -2, CARACTERIZADO pelo fato de que o óxido de magnésio recu- perado é suficientemente reativo para ser usado como um ál- cali para a precipitação eficiente de niquel e cobalto de solu- ções produzidas pela lixiviação ácida de minérios de laterita.