ÁREA: Química dos Materiais
TÍTULO: EXPERIMENTOS FATORIAIS NA DISSOLUÇÃO DE OURO COM TIOCIANATO
AUTORES: MACHADO, A.O.D.V. - UFPE
AUREO@UFPE.BR.
RESUMO: RESUMO: Os resultados obtidos na dissolução de ouro com tiocianato foram processados estatisticamente. Os testes foram realizados com disco rotativo de ouro. O estudo foi conduzido por meio de planejamento fatorial completo 24. Os fatores analisados foram: concentrações iniciais de tiocianato, iodeto e ferro (III) e a atmosfera no interior do reator. O modo como esses fatores influenciaram na dissolução de ouro foram mostrados na forma dos efeitos produzidos. A atmosfera (natural ou inerte) e as interações entre os fatores analisados não influenciaram no processo de dissolução. A concentração inicial de iodeto foi a variável que apresentou a maior influência no processo.
PALAVRAS CHAVES: planejamento fatorial, dissolução de ouro, tiocianato
INTRODUÇÃO: INTRODUÇÃO: Soluções aquosas de tiocianato podem dissolver o ouro através da formação de complexos auroso e áurico. Para que o processo ocorra são necessários potenciais na faixa de 600 a 700 mV (ENH). Esses potenciais podem ser atingidos com o emprego de íons férricos em meio ácido (BARBOSA FILHO & MONHEMIUS, 1994). Estudos realizados com soluções de tiocianato catalisadas com iodeto revelaram um efeito sinérgico na dissolução de ouro (Monhemius and Ball, 1995). Soluções de tiocianato possuem baixa toxicidade e melhor estabilidade em vários meios quando comparadas com o cianeto (KHOLMOGOV et al., 2002). Estas características colocam o tiocianato como um possível reagente alternativo na lixiviação de ouro (HILSON & MONHEMIUS, 2006). Planejamentos fatoriais nos quais cada fator é estudado em dois níveis são importantes na varredura de fatores de experimentos e em muitas investigações científicas. Esses planejamentos são econômicos e fáceis de usar podendo fornecer valiosas informações (BOX et al., 1978).
O objetivo deste trabalho foi estudar o processo de dissolução de ouro com tiocianato, através de um planejamento fatorial completo a dois níveis.
MATERIAL E MÉTODOS: MATERIAL E MÉTODOS: Os testes foram realizados em um sistema de disco rotativo. Foi usado um disco de ouro (99,99% Au) com 12 mm de diâmetro e um reator de vidro com capacidade de 250 cm3. Nos testes em atmosfera inerte foi inserido no reator um injetor de gás nitrogênio. Antes de cada teste houve polimento da superfície do disco. As soluções foram preparadas com reagentes de pureza analítica e água destilada e deionizada. As análises de ouro foram realizadas por absorção atômica. Os experimentos foram planejados usando fatorial completo com quatro fatores a dois níveis, e executados em ordem aleatória. Os fatores e níveis estudados foram:
(A) concentração inicial de tiocianato - 0,05 M e 0,10 M;
(B) concentração inicial de iodeto - 0,002 M e 0,006 M;
(C) concentração inicial de ferro (III) - 0,011 M e 0,055 M;
(D) atmosfera no interior do reator – ambiente e inerte (Nitrogênio).
A resposta observada foi a quantidade de ouro dissolvido (mg Au). As condições fixadas foram: pH = 1,5; velocidade de rotação = 720 rpm; temperatura = 25 ºC; e tempo = 60 minutos.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: RESULTADOS E DISCUSSÃO: O planejamento fatorial completo foi realizado sem repetição. Os efeitos calculados no planejamento foram:
Média = 3,4581;
Efeitos Principais - (A) = 0,8171 - (B) = 1,6731 - (C) = 0,5013 - (D) = 0,2934; Interações de dois fatores - (AB) = 0,1108 – (AC) = 0,2110 – (AD) = -0,1014; (BC) = 0,2102 – (BD) = -0,1506 – (CD) = -0,3864;
Interações de três fatores – (ABC) = 0,0981 – (ABD) = -0,3616 – (BCD) = 0,0418; Interação de quatro fatores – (ABCD) = -0,0490.
O erro experimental calculado a partir das interações de três e quatro fatores foi s = 0,48. Levando em conta o erro calculado e considerando o nível de significância de 95% de confiança, verificamos que apenas os efeitos das concentrações de tiocianato (A), iodeto (B) e ferro (III) (C) são significativos nesse nível de confiança. A concentração inicial de iodeto (B) foi a variável que apresentou o efeito mais significativo. A influência do iodeto pode estar relacionada à formação de espécies mistas de iodo-tiocianato que têm maior estabilidade que as espécies de tiocianato, possibilitando assim uma maior dissolução de ouro (MACHADO & BARBOSA FILHO, 2002.
CONCLUSÕES: CONCLUSÕES: O uso da análise estatística e o planejamento fatorial, nas condições estudadas, mostraram que as concentrações iniciais de tiocianato, iodeto e ferro (III) têm influência significativa no processo de dissolução de ouro. A concentração de iodeto foi o fator que apresentou a variação mais significativa. A atmosfera foi a variável que não influenciou significativamente o processo. Isso viabiliza o uso deste sistema lixiviante em regiões com ausência de oxigênio, como ocorre no interior de uma pilha de lixiviação.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
BARBOSA-FILHO, O., MONHEMIUS, A. J. 1994. Leaching of gold in thiocyanate solutions - Part 2: redox processes in iron (III)-thiocyanate solutions. Trans. Instn. Min. Metall. Sect. C: Mineral Process. Extr. Metall., 103: C111-C116.
BOX, G. E. P., HUNTER, W. G., HUNTER, J. S. 1978. Statistics for Experimenters - An Introduction to Design, Data Analysis, and Model Building. New York, Jonh Wiley & Sons.,
HILSON, G. , MONHEMIUS, A. J. 2006. Alternatives to cyanide in the gold mining industry: what prospects for the future? Journal of Cleaner Production, 14: 1158-1167.
KHOLMOGOROV, A. G., KONONOVA, O. N., PASHKOV, G. L., KONONOV, Y. S. 2002. Thiocyanate solutions in gold technology. Hydrometallurgy, 64: 43-48.
MACHADO, A. O. D. V., BARBOSA FILHO, O. 2002. Estudo de soluções de iodeto-tiocianato para lixiviação de ouro. XIX Encontro Nacional de Tratamento de Minérios e Metalurgia Extrativa, 2: 132-138. Recife-PE,
MONHEMIUS, A. J., BALL, S. P. 1995. Leaching of Dominican gold ores in iodide-catalysed thiocyanate solutions. Trans. Instn. Min. Metall. Sect. C: Mineral Process. Extr. Metall., 104: C117-C124.