Aprimorando a Recuperação de Metais Preciosos por Meio de Processos Avançados de Cloração Úmida

Figura 1: Diagrama de fluxo de materiais do processamento de lamas na planta de metais preciosos

A cloração úmida é preferida para lamas com alta proporção de ouro em relação à prata. Esse processo utiliza a adição controlada de peróxido de hidrogênio (H₂O) em uma polpa agitada de lamas em ácido clorídrico (HCl).

O ambiente de reação oxida e solubiliza ouro e selênio, ao mesmo tempo que converte sulfatos de chumbo em cloretos. No entanto, reações secundárias podem levar à decomposição catalítica dos reagentes se não forem monitoradas de perto. As principais reações químicas incluem:

• Conversão de sulfato de chumbo em cloreto de chumbo: PbSO₄ + 2HCl → PbCl₂ + H₂SO₄

• Oxidação e solubilização de seleneto de prata: Ag₂Se + 2HCl + 3H₂O₂ → H₂SeO₃ + 2AgCl + 3H₂O

• Cloração do ouro metálico: 2Au + 8HCl + 3H₂O₂ → 2HAuCl₄ + 6H₂O

• Geração de cloro a partir de peróxido de hidrogênio e ácido clorídrico: 2HCl + H₂O2 → Cl2 + 2H₂O

• Decomposição do peróxido de hidrogênio em oxigênio e água: H₂O₂ → ½ O₂ + H₂O

Para evitar gargalos operacionais como a formação rápida de espuma (frequentemente causada pela liberação de oxigênio na reação 5) e para minimizar a geração de gás cloro, a dosagem de reagentes deve ser cuidadosamente controlada com base em dados em tempo real.

A etapa de cloração úmida é o principal gerador de valor da planta de metais preciosos. Como a reação é altamente exotérmica e propensa à rápida evolução de gases, a amostragem manual é insuficiente para manter a segurança e a eficiência. É necessário um controle preciso para evitar dois extremos: sub-lixiviação, que deixa ouro de alto valor no resíduo sólido, e sobrecloração, que leva a custos excessivos de reagentes e à geração de gás cloro perigoso.

As condições dentro de um tanque de cloração úmida são notoriamente hostis para instrumentação sensível. Altas concentrações de ácido clorídrico, sólidos suspensos abrasivos e a tendência de formação de balanças de cloretos de chumbo podem rapidamente levar à incrustação do sensor ou ao envenenamento da junção de referência.  Para garantir confiabilidade de medição 24/7 sem intervenção manual constante, as instalações modernas utilizam sistemas automatizados de manutenção de sensores:

O diagrama na Figura 4 mostra a integração do sistema de limpeza EasyClean™ no ponto de medição. Um registro em tempo real das medições de ORP em relação à dosagem de H₂O₂  é mostrado na Figura 5.

O objetivo final do monitoramento em linha é identificar o ponto final cinético da reação. À medida que o H₂O₂ é adicionado, o valor de ORP aumenta. Um patamar na curva de mV — normalmente observado em ou acima de 700 mV — indica que o ouro foi totalmente complexado em HAuCl_4.

Figura 5: medição de ORP em linha

A transição dos métodos tradicionais e manuais de lixiviação para a recuperação automatizada e totalmente hidrometalúrgica representa uma mudança significativa na evolução da refinaria. A recuperação de metais preciosos a partir de lamas anódicas de cobre já não é uma questão de adição química por "força bruta", mas sim uma disciplina de controle de precisão.

Ao integrar tecnologia avançada — especificamente monitoramento inteligente de ORP em linha ORP e manutenção automatizada de sensores — as refinarias podem superar os desafios inerentes a ambientes de processo agressivos.

A capacidade de identificar com precisão o ponto final cinético da reação de lixiviação do ouro em tempo real proporciona um benefício em três frentes:

Em última análise, a mudança para a hidrometalurgia orientada por dados garante que as refinarias permaneçam competitivas em um cenário de flutuações nos preços das commodities e regulamentações cada vez mais rigorosas. Com a adoção desses sistemas inteligentes de sensores, a "Recuperação Total de Recursos" deixa de ser um objetivo conceitual e passa a ser uma realidade operacional, assegurando um futuro sustentável e lucrativo para a produção de metais preciosos.