Extração do níquel e cobalto do rejeito Caron, através da lixiviação ácida saturada e troca iônica em polpa. - Cannoni, Rogério Vicente (2020)
O níquel é um metal que possui diversas aplicações, principalmente na obtenção dos aços inoxidáveis, galvanoplastia, produção de ligas especiais, produtos químicos e baterias. É extraído a partir de minérios lateríticos e sulfetados sendo aplicadas diversas rotas tecnológicas para sua obtenção, podendo ser produzido em diversas formas, metal de alta pureza, ferroníquel e sais. Os minérios de níquel apresentam concentrações em torno de 1 a 2% e os resíduos gerados através dos processos de extração contém teores de aproximadamente 0,3 a 0,6%. Outro metal de grande importância à sociedade moderna devido às suas aplicações, é o cobalto, que geralmente encontra-se associado aos minérios de níquel e de cobre e é considerado subproduto dos processos de obtenção desses metais. A recuperação de níquel e cobalto de um resíduo da cadeia produtiva do níquel foi estudada, de modo a obter uma solução de sulfato de níquel e cobalto, avaliando simultaneamente a seletividade dos processos desenvolvidos a fim de remover o ferro e magnésio pois são impurezas aos metais de interesse. O resíduo estudado é oriundo do processo Caron é armazenado em uma barragem de rejeitos. Foi realizado um estudo de caracterização da barragem de rejeitos a fim de avaliar a distribuição dos teores dos metais de interesse e os resultados apresentaram uma boa distribuição desses elementos por toda a barragem. O resíduo contém principalmente ferro, silício, alumínio, magnésio e cromo, sendo o teor de níquel de 0,51% e de cobalto 0,054%. O processo de recuperação proposto consiste na lixiviação atmosférica do resíduo com altas concentrações de sólidos, neutralização, troca iônica em polpa e eluição. A lixiviação atmosférica em meio sulfúrico a 50 g/L, 80°C e tempo de residência de 48 horas e a neutralização com calcário com tempo de residência de 3 horas e uma concentração de 270 g/L permitiu a recuperação de níquel de 58,69% e de cobalto 82,80%. Nesta mesma etapa a recuperação de ferro foi de 1,59% e de magnésio de 14,75% apresentando uma boa seletividade. Após as etapas de lixiviação e neutralização e com o intuito de aumentar os teores de níquel e cobalto na solução e simultaneamente aumentar a seletividade frente ao ferro e magnésio foram realizados ensaios de troca iônica em polpa com a utilização de resinas de troca iônica do tipo bis-picolilamina ou BPA com tempo de residência de 4 horas e volume de resina de 2%. Logo após a etapa de troca iônica aplicou-se o processo de eluição com ácido sulfúrico diluído e bed volume de 3. A extração de níquel nas etapas de troca iônica em polpa e eluição foi de 59,11%, de cobalto de 67,12%, ferro de 23,28% e magnésio de 21,72%. O rendimento global do processo desenvolvido para o níquel foi de 34,69%, para o cobalto de 55,58%, para o ferro foi de 0,37% e para o magnésio foi de 3,20%. A seletividade do processo desenvolvido entre níquel e ferro foi de 93,72, do níquel e magnésio foi de 10,83, do cobalto e ferro foi de 150,14 e do cobalto e magnésio foi de 17,35.