¿Cómo se procesa el mineral de óxido de níquel?

Mineral de laterita de níquel, un tipo de mineral de óxido de níquel, tiene un alto contenido en hierro, un bajo contenido en silicio y magnesio, y contiene entre 1% y 2% de níquel; mientras que el mineral de silicato de níquel tiene un bajo contenido en hierro, un alto contenido en silicio y magnesio, y contiene entre 1,6% y 4,0% de níquel. En la actualidad, el desarrollo y la utilización del mineral de óxido de níquel se centran principalmente en el mineral de laterita de níquel. Dado que el níquel presente en el mineral de óxido de níquel suele estar disperso de forma isomórfica en los minerales de ganga y tiene un tamaño de partícula muy fino, es difícil obtener buenos resultados con métodos de enriquecimiento mecánico directo. Aunque el tostado del mineral para alterar su estructura mineral puede dar lugar a mejores indicadores técnicos, el coste es elevado y aún no se ha utilizado en la producción industrial.

En la actualidad, el tratamiento del mineral de óxido de níquel suele implicar procesos de trituración y cribado para eliminar previamente los grandes bloques de roca madre poco alterados y con bajo contenido en níquel, lo que da lugar a un bajo grado de enriquecimiento. En los últimos años, debido al continuo desarrollo de la tecnología de fundición de níquel, al aumento del consumo de níquel y al agotamiento progresivo de los recursos de mineral de níquel sulfurado rico, el desarrollo y la utilización del mineral de óxido de níquel han recibido una atención cada vez mayor. Los yacimientos de óxido de níquel suelen ser poco profundos, lo que los hace adecuados para la explotación a cielo abierto a gran escala, y también pueden explotarse de forma selectiva. Debido a sus menores costes de extracción, son competitivos frente a los minerales de sulfuro de níquel.

Los métodos de fundición y enriquecimiento de los minerales de óxido de níquel pueden clasificarse, a grandes rasgos, en procesos pirometalúrgicos e hidrometalúrgicos. La fundición pirometalúrgica puede dividirse a su vez en fundición de mata, lixiviación de ferroníquel y lixiviación de pellets. La fundición hidrometalúrgica incluye la calcinación reductora, la lixiviación con amoníaco a presión atmosférica y la lixiviación ácida a alta presión. El método de molienda de pellets en horno rotatorio, utilizado en la fundición pirometalúrgica, es un método antiguo, pero entre sus desventajas se encuentran la complejidad del proceso, el bajo contenido de níquel en los pellets, la baja tasa de recuperación de níquel y la imposibilidad de recuperar cobalto. La fundición en horno eléctrico se caracteriza por una elevada tasa de recuperación de níquel; parte del níquel se incorpora al proceso de lixiviación del ferroníquel y puede recuperarse durante el refinado. Este método es adecuado para el procesamiento de mineral de níquel-ferrosilicio. Sin embargo, cuando se utiliza para minerales de laterita con alto contenido en hierro, la tasa de recuperación del hierro es baja y el consumo de energía es elevado. La lixiviación con amoníaco a presión atmosférica en la fundición hidrometalúrgica presenta la desventaja de una baja tasa de recuperación del cobalto. La lixiviación ácida a alta presión es adecuada para el procesamiento de minerales de óxido de níquel con bajo contenido en silicato de magnesio.

En la actualidad, la fundición de óxido de níquel en horno eléctrico es el método más habitual para procesamiento del óxido de níquel; mientras que el método de granulación en horno rotatorio apenas se utiliza. Los métodos hidrometalúrgicos, como la lixiviación con amoníaco y la lixiviación ácida, ya se aplican a escala industrial. Otros nuevos métodos de fundición del óxido de níquel, como la cloración a alta temperatura y los procesos de extracción por calcinación con ácido sulfúrico, se encuentran todavía en fase de investigación, aunque se han logrado algunos avances.