Recuperación de metales del grupo del platino por métodos hidrometalúrgicos - Torres Gómez, Robinson de Jesús (Universidad Autónoma Metropolitana, 2017)
Los metales del grupo del platino están conformados por el conjunto de elementos químicos rutenio, rodio, paladio, osmio, iridio y desde luego, platino. Éstos poseen unas propiedades físicas y químicas que permiten distinguirlos de los demás metales de transición. Como resultado de esas características, en la actualidad se está desarrollando gran cantidad de aplicaciones donde intervienen algunos de ellos ya sea en la fabricación de nuevos materiales o como componente de algunas reacciones específicas. De éstos últimos, el caso más conocido, y quizás en el que se cuenta con resultados más relevantes, corresponde al uso de algunos de ellos en procesos químicos catalíticos. Es labor de la metalurgia extractiva el entregar las cantidades necesarias de diversos metales y aleaciones a la industria y a los laboratorios de investigación que así lo requieran. Para ello, continuamente se están buscando fuentes de cada metal, y desarrollando nuevas metodologías de tratamiento que permitan un uso racional de dichos recursos naturales. En el caso específico de los metales del grupo del platino tradicionalmente se han explotado los minerales sulfurados de cobre y níquel (de Rusia y África) por rutas de tostación-fusión seguidas de lixiviación en autoclave en presencia de agua regia. Este tipo de procesamiento corresponde a uno de los más ineficientes entre los que actualmente están en operación a nivel mundial. Sin embargo, debido a la cotización tan elevada de los metales que se obtienen, prácticamente, no existe ningún tipo de restricción ambiental o económica. En la presente investigación se empleó una metodología novedosa para el tratamiento de un mineral que contiene dos metales del grupo del platino (Pt y Pd) y un metal precioso (Au). La muestra mineral se obtuvo en Colombia y está conformada en su mayoría por magnetita. Con el propósito de diseñar una nueva metodología de procesamiento completamente hidrometalúrgica no se realizó ningún tipo de pretratamiento de calcinación o tostación al mineral. Adicionalmente, tampoco se empleó agua regia y la presión de trabajo fue a condiciones atmosféricas en todos los ensayos. Para el diseño de los experimentos se partió desde la caracterización propia del mineral seguido de un estudio termodinámico detallado en el que se eligió a un conjunto de soluciones lixiviantes basadas en cloruro (salmueras) y burbujeo de ozono como el sistema lixiviante. Éste se analizó teniendo en cuenta las variables de proceso entre ellas, tamaño de partícula, velocidad de agitación, concentración de cloruros, pH de la salmuera y proporción de sólido/líquido. Posteriormente, se efectuaron pruebas para estudiar la cinética del proceso incluyendo el efecto de la temperatura sobre el mismo. Finalmente, el mineral posterior al proceso de lixiviación se caracterizó, con el propósito de estudiar la selectividad de la metodología diseñada enfocada únicamente en los metales del grupo del platino. El método propuesto también se probó con otros materiales (mineral y residuos de otros procesos) que contenían los metales preciosos, encontrado que también se puede aplicar a otras sustancias lo que abrió la posibilidad de realizar estudios posteriores en esta área. El documento está dividido por capítulos. En el primero de ellos se muestran los antecedentes académicos, industriales y las consideraciones termodinámicas del proceso en cuestión.Con la información anterior se delimitó el planteamiento del problema, y se formularon la hipótesis y los objetivos de la investigación.En el segundo capítulo se indican las condiciones experimentales, 2 tanto de reactivos y equipos, que se emplearon en el estudio. En el tercer capítulo, se muestran los resultados obtenidos y se hace una discusión de los mismos incluyendo los efectos de las características propias del proceso de lixiviación. En dicho capítulo se incluye el comportamiento cinético y el efecto de la temperatura. En el cuarto capítulo se reportan las conclusiones obtenidas con el estudio realizado y las perspectivas para trabajos posteriores. Finalmente, se agregaron una serie de apéndices que muestran algunos resultados obtenidos durante el desarrollo de la investigación, ya sea con otro tipo de reactivo de lixiviación u otro material que contenga PGM.