Processo integrado : biolixiviação e lixiviação química na indústria do zinco.

• Autor(a) principal: Souza, Adelson Dias de
• Data de Publicação: 2005
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFOP
• Texto Completo: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2463
• topic: Engenharia de materiais; Lixiviação bacteriana; Zinco - metalurgia; Lixiviação; Engenharia metalúrgica

É apresentada uma revisão dos processos existentes para a produção de zinco como também dos parâmetros que influenciam na biolixiviação e lixiviação química de concentrados de esfalerita de zinco (ZnS), em ensaios contínuos e em batelada, na escala de bancada. Na etapa de biolixiviação, foram estudados os efeitos de concentrações de ferro total, ferroso e férrico, granulometria e tempo de residência em ensaios contínuos sobre o concentrado de esfalerita de zinco, com 51,42% Zn; 1,87% Pb; 31,84% S e 8,95% Fe, empregando microrganismos do gênero Acidithiobacillus sp. Observou-se que praticamente todo o ferro(II) era oxidado a ferro(III) pelo microorganismo. Houve uma tendência ao aumento global de extração de zinco com a elevação da concentração de ferro total, predominantemente ferro(III). A mesma tendência de aumento da extração de zinco era também observada com remoagem do concentrado de 85 para 93% passante em 20µm. Foi possível obter uma extração mínima de zinco de 25% após 50 horas de tempo de residência e a recuperação de zinco cresceu 10% ao se aumentar o tempo de residência para 70 horas. Na etapa de lixiviação química posterior, foram estudados os efeitos de diferentes concentrações de ferro total, ferro(II) e ferro(III), acidez, tempo de residência, percentual de sólidos, como também a influência do reagente lignosulfonato de sódio sobre o concentrado biolixiviado. Os resultados indicaram que, de modo semelhante à tendência observada nos ensaios de biolixiviação, a concentração de ferro total, predominantemente ferro(III), influiu na extração de zinco, mas a partir da adição de 12g/L em ferro(III), não houve mais aumento significativo de extração. Na relação entre concentrações de ferro(II) e ferro(III), observou-se que a concentração de ferro(III) era menor que 3,0g/L durante quase todo o período de lixiviação química, indicando que a oxidação do ZnS do concentrado biolixiviado era mais rápida que a oxidação do ferro(II) a ferro(III), ou seja, a demanda de oxidante não era satisfeita pelo processo de adição de oxigênio gasoso. Também o aumento de acidez contribuiu para a elevação da extração de zinco, nos ensaios, até o nível de 181g/L de ácido sulfúrico de adição inicial. O tempo de residência para rendimentos atrativos de recuperação de zinco (acima de 95%) era ainda elevado (72 horas), devido à inadequação dos equipamentos utilizados, não sendo obtida a eficácia desejada no sistema de reação do oxigênio gasoso. A extração de zinco decresceu acentuadamente com o aumento do percentual de sólidos de 10 para 15%. Não houve influência da adição de lignosulfonato de sódio, para aumentar a recuperação de zinco durante a lixiviação química com oxigênio. Os resultados demonstraram que era possível propor um novo processo para produção de zinco, utilizando biolixiviação e lixiviação química, obtendo-se extração de zinco de até 97,5% sem passar pelos processos convencionais completos de ustulação-lixiviação, lixiviação sob pressão, ou lixiviação atmosférica; processos estes de maiores custos operacionais e de investimentos. O melhor rendimento foi obtido quando se trabalhou com polpas com elevada acidez (181g/L de ácido sulfúrico inicial) e granulometria do concentrado de até 93% passante em 20µm. Foi possível gerar um balanço de massa consistente, quando se integrou o novo processo ao RLE (ustulação-lixiviação-eletrólise, em inglês), para obter soluções de zinco com concentrações admissíveis (mínimo de 95g/L de zinco), para alimentação de eletrólises industriais.