Recuperación de manganeso a partir de residuos de plomo y zinc: estudios de casos

Caso 1: Mina de plomo y zinc de Liaoning

En los residuos de flotación de una mina de plomo y zinc de la provincia de Liaoning se encuentra una gran cantidad de minerales de manganeso, con leyes de manganeso que oscilan entre 7% y 12%. El vertido diario de residuos alcanza aproximadamente las 1.200 toneladas. Li Liang y su equipo, del Instituto de Investigación Minera Sinosteel Maanshan Co., Ltd., llevaron a cabo una investigación sobre los parámetros del proceso de enriquecimiento y el diagrama de flujo para los minerales de manganeso presentes en estos residuos de flotación. Los resultados de la investigación muestran que, al adoptar una separación magnética pulsante de alto gradiente y alta intensidad (preconcentrador-limpiador), seguida de un proceso de separación magnética de baja intensidad para la eliminación del hierro, se puede obtener un concentrado de manganeso con un rendimiento del 20,80%, una ley de manganeso de 24,46%, una relación Mn:TFe de 2,95, una relación P:Mn de 0,002 y una tasa de recuperación del 58,78%. Salvo por el contenido de hierro ligeramente elevado, la calidad del producto cumple los requisitos para el concentrado de manganeso carbonatado. Además, se puede obtener un concentrado de hierro con un rendimiento de 6,63% y un contenido de hierro del 45,52%, lo que permite lograr una recuperación integral, reducir el vertido de residuos y aportar importantes beneficios económicos y medioambientales.

Caso 2: Mina de plomo, zinc y plata de Nanjing

La mina de plomo, zinc y plata de Nanjing, fundada en 1957, alberga el mayor yacimiento de plomo y zinc del este de China. La capacidad minera actual es de aproximadamente 350 000 toneladas al año, lo que genera unas 170 000 toneladas de residuos mineros anualmente. Wang Shuncai y su equipo llevaron a cabo una investigación experimental sobre la recuperación de manganeso a partir de los residuos mineros de la mina de plomo, zinc y plata de Nanjing. La composición química principal de los residuos es la siguiente: Mn 22,49%, SiO₂ 26,79%, MgO 2,15%, CaO 20,15%, Fe₂O₃ 15,11%, Al₂O₃ 1,72%. Partiendo del principio de que las sales de amonio pueden convertir el manganeso presente en los minerales en sales de manganeso solubles a determinadas temperaturas, el estudio empleó un método de calcinación con sales de amonio para enriquecer y recuperar el manganeso de los residuos de carbonato de manganeso de baja ley. El flujo del proceso se muestra en la figura 4-31.

Los residuos se mezclan con sal de amonio y, a continuación, se calcinan en un horno de mufla o en un horno tubular. El producto calcinado se lixivia con agua caliente y se filtra para obtener una solución de lixiviación que contiene Mn²⁺. Esta solución de lixiviación se utiliza para absorber los gases residuales expulsados por la salida del horno tubular, lo que finalmente da lugar a la precipitación de un concentrado de manganeso. Los resultados experimentales muestran que, en condiciones de una relación sal de amonio/residuos de 0,88, un tiempo de calcinación de 1,5 horas y una temperatura de calcinación de 450 °C, se obtiene un concentrado de manganeso con una ley de 46,02% y una tasa de recuperación del 86,47%.

Figura 4-31: Proceso de calcinación y lixiviación de sales de amonio a partir de residuos mineros