Concentrazione dei metalli del gruppo del platino (PGM) dal minerale
La concentrazione dei metalli del gruppo del platino (PGM) dal minerale comporta in genere diverse fasi di arricchimento ed estrazione, data la loro bassa concentrazione e la complessità dei giacimenti. Ecco una panoramica dei migliori approcci per concentrare i PGM:
1. schiacciamento e macinazione
- Obiettivo: Per liberare le particelle di PGM dal minerale.
- Processo: Il minerale viene frantumato e macinato per ridurre la dimensione dei grani minerali, consentendo una migliore separazione dei PGM dagli altri materiali nelle fasi successive.
2. Flottazione a schiuma
- Obiettivo: Separare i PGM dai minerali di ganga utilizzando le differenze nelle loro proprietà superficiali.
- Processo: Il minerale frantumato viene mescolato con acqua e reagenti di flottazione (collettori e schiumatori) in celle di flottazione. I PGM si attaccano alle bolle d'aria e salgono in superficie, formando una schiuma che viene rimossa. Il materiale rimanente, che è scarto (ganghe), affonda sul fondo.
- Efficienza: Questo è uno dei metodi più efficaci per la concentrazione iniziale dei PGM. Il concentrato ottenuto contiene tipicamente PGM nonché solfuri di nichel, rame e ferro.
3. Separazione magnetica (se applicabile)
- Obiettivo: Per rimuovere materiali magneticamente suscettibili, come alcuni minerali ferrosi.
- Processo: Utilizzando i campi magnetici, i materiali ferromagnetici possono essere separati dai PGM non magnetici.
4. Concentrazione gravitazionale
- Obiettivo: Per separare i PGM più pesanti dalla gangue più leggera.
- Processo: Metodi come Concentratori a spirale, tavoli di agitazione o jig Queste tecniche vengono spesso utilizzate prima o dopo la flottazione per concentrare ulteriormente i PGM. Queste tecniche possono essere utilizzate per concentrare i PGM pesanti in base alle differenze di densità.
- Efficienza: Questo metodo funziona meglio con particelle grossolane e minerali con elevate densità di PGM.
5. Fusione
- Obiettivo: Per estrarre i PGM dal concentrato.
- Processo: Il concentrato di PGM viene fuso ad alte temperature per formare una pasta fusa, separando i PGM e altri metalli di base (come il nichel e il rame) dalle scorie (rifiuti). vengono aggiunti flussi come la silice per aiutare a separare le scorie dal prezioso contenuto metallico.
- Risultato: Il prodotto è un "matte" che contiene i PGM concentrati e i metalli di base.
6. Conversione
- Obiettivo: Per purificare ulteriormente l'opaco.
- Processo: Il mat viene trattato in convertitori per ossidare lo zolfo e il ferro, lasciando un prodotto più concentrato di PGM e metalli di base. Questo processo produce spesso un "mat di convertitore" che viene inviato per un'ulteriore raffinazione.
7. raffinazione dei metalli di base (opzionale)
- Obiettivo: Per rimuovere i metalli di base come nichel, rame e cobalto, lasciandosi alle spalle i PGM.
- Processo: Tecniche idrometallurgiche, come ad esempio le tecniche idrometallurgiche lisciviazione a pressione o estrazione con solvente, sono utilizzati per rimuovere questi metalli vili dalla opaca contenente PGM.
8. Raffinazione di metalli del gruppo del platino
- Obiettivo: Per ottenere platino puro, palladio, rodio e altri PGM.
- Processo: La raffinazione comporta una serie di passaggi, come ad esempio: lisciviazione dell'acqua regia, precipitazione, scambio ionico, e raffinazione elettrolitica, per separare e purificare i singoli PGM l'uno dall'altro.
- Risultato: Il prodotto finale è platino, palladio, rodio, iridio e rutenio altamente purificati, spesso in forma di spugna o di barra.
Ulteriori miglioramenti:
- Processi idrometallurgici: In alcuni casi, dopo la flottazione, i PGM possono essere concentrati utilizzando tecniche di lisciviazione (ad esempio, cianurizzazione o lisciviazione con cloruro), in cui i PGM vengono disciolti e selettivamente precipitati o estratti dalla soluzione.
- Trattamento in autoclave: Per alcuni tipi di minerali, l'ossidazione a pressione (autoclavaggio) può essere utilizzata per abbattere i minerali solfuri e migliorare il recupero di PGM nei processi a valle.
Considerazioni principali:
- Tipo di minerale: La scelta della concentrazione e del metodo di estrazione dipende dalla mineralogia del minerale e dal contenuto di PGM.
- Impatto ambientale: Processi come la fusione e la lisciviazione richiedono un'attenta gestione ambientale per gestire emissioni, residui e rifiuti chimici.
Seguendo una combinazione di questi metodi, è possibile concentrare efficacemente i PGM dal minerale per un'ulteriore lavorazione.