CO2017004902A2 - Proceso para extraer metales a partir de los concentrados de minerales sulfurados que los contienen aplicando reducción directa con regeneración y reciclaje del agente reductor hierro y del fundente carbonato de sodio - Google Patents

Abstract

El invento que tiene por título “Proceso para extraer metales a partir de los concentrados de minerales sulfurados que los contienen aplicando reducción directa con regeneración y reciclaje del agente reductor hierro y del fundente carbonato de sodio” se presenta como una alternativa a los procesos convencionales de extracción de metales ferrosos y no ferrosos a partir de los minerales sulfurados que lo contienen, aplicando el proceso de reducción directa mejorado, esto es, sin emisiones de anhídrido sulfuroso y sin producir las escorias que genera la metalurgia convencional, minimizando así la contaminación ambiental. Además, mediante la regeneración y reciclaje del agente reductor hierro y del fundente carbonato de sodio, se reducen sustancialmente los costos operativos del proceso metalúrgico. En la actualidad, la extracción de metales de la actividad minera se realiza mediante procesos convencionales y modernos. En el primer grupo, se encuentran por un lado los de la pirometalurgia convencional, los cuales implican la tostación previa del mineral antes de proceder a extraer en hornos los metales, y, por otro lado, los que combinan procesos piro, hidro y electrometalúrgicos, tostando primeramente los minerales sulfurados para luego lixiviar y electro depositar el metal disuelto a extraerse, siendo estos procesos altamente contaminantes,. Respecto a los procesos modernos, se tiene la biometalurgia, la cual utiliza bacterias para la extracción del metal, con el inconveniente de ser procesos lentos; por otro lado, también se utiliza la hidrometalurgia a alta presión que implica altos costos de inversión y de operación. El nuevo proceso metalúrgico consiste en: - La extracción de metales en el horno de fundición utilizando hierro como agente reductor y carbonato de sodio como fundente - La disolución selectiva con agua del sulfuro de sodio de la escoria y filtrado del residuo óxido ferroso - La regeneración del carbonato de sodio para su reciclaje - La eliminación del gas sulfhídrico y obtención de azufre elemental - La sinterización de los aglomerados de óxido ferroso para la posterior reducción del metal hierro - La generación de los gases reductores monóxido de carbono e hidrógeno - La regeneración del hierro metálico para su reciclaje a partir del óxido ferroso La innovación tecnológica propuesta combina procesos pirometalúrgicos e hidrometalúrgicos novedosos, distintos a los convencionales, los cuales no requieren de una tostación previa del concentrado de minerales sulfurados y resultan técnica y económicamente más ventajosos que los procesos actualmente utilizados pues reduce a cero el estado de oxidación positivo del metal en forma directa, empleando un solo reactor para la extracción de metal, regenerando y reciclando los insumos metalúrgicos con procesos complementarios, con una alta velocidad en la cinética de las reacciones químicas y, todo esto, sin generar escorias ni gases contaminantes. Como resultado, se logra la extracción de metales a un bajo costo operativo, de manera ambientalmente sostenible, evitándose así los elevados costos por remediación ambiental. Es importante resaltar que la invención propuesta también puede ser aplicada al tratamiento de relaves y pasivos ambientales, resolviendo una problemática que ha venido acumulándose durante años debido a una actividad minera poco responsable con el medio ambiente y que, hasta el momento, no ha sido posible remediar debido a los elevados costos que esto implica. Consecuentemente, a través de la aplicación del referido proceso, se incrementa la viabilidad económica de los proyectos mineros, incluso bajo un escenario de menores precios de los metales. El proceso en cuestión permite que las empresas mineras obtengan menores cut off y cash cost para su actividad extractiva y, a su vez, permite que generen mayores ingresos por la exportación de metales, en lugar de la exportación de concentrados de minerales. Adicionalmente, al tratarse de una tecnología limpia y amigable con el medio ambiente, facilita que los costos de cierre de minas se vean radicalmente reducidos. Como resultado, este proceso proporciona un mayor nivel de rentabilidad y sostenibilidad de la actividad minera. Por otra parte, con una progresiva aplicación del proceso propuesto en la actividad minera, el Estado se verá beneficiado gracias al incremento de la Balanza Comercial, producto de las mayores exportaciones, a la mayor recaudación fiscal que se tendrá por la mayor renta empresarial que se generará, lo cual a su vez afecta positivamente a los gobiernos regionales y locales por los mayores ingresos que tendrán por concepto canon minero. Una mayor actividad minera implicará mayores fuentes de generación de empleo, directo e indirecto, así como también impulsará a otros sectores de la economía, como la industria siderúrgica, metalmecánica y construcción. A esto se suma los menores costos de remediación de los pasivos ambientales. En resumen, tiene el potencial de generar mayores ingresos para el Estado y, por ende, un mayor bienestar socio económico para la población. Las ventajas de la presente innovación tecnológica en el ámbito medioambiental van desde la regeneración y reciclaje de insumos, y la eliminación de escorias y gases contaminantes del proceso extractivo, hasta la remediación de relaves de la actual actividad minera así como de los pasivos ambientales existentes, teniendo como resultado una menor contaminación de ríos, campos agrícolas y menor afectación de reservas naturales. Es decir, reduce significativamente la huella ambiental de la actividad minera. Finalmente, y como consecuencia de lo anteriormente mencionado, el presente invento logra mejorar los estándares de salud en la población adyacente a las minas por las menores emisiones y residuos tóxicos, así como por la eliminación de riesgos derivados de la potencial ruptura de diques en las relaveras. Igualmente, la actividad minera al dejar de interferir con la actividad agrícola, pesquera y ganadera de la población, reduce el posible surgimiento de conflictos sociales, permitiendo de este modo que la viabilidad de los proyectos mineros se incremente, lo cual a su vez se traduce en mayores obras sociales e incremento del ingreso de la población circundante. En conclusión, este innovador proceso para la extracción de metales tiene la capacidad de generar armonía entre la actividad minera, el medio ambiente y la población.