Título

DESAFIOS AMBIENTAIS E SOLUÇÕES TÉCNICAS NA ADAPTAÇÃO DA INDÚSTRIA DO COBRE AOS CRITÉRIOS ESG

ENVIRONMENTAL CHALLENGES AND TECHNICAL SOLUTIONS IN ADAPTING THE COPPER INDUSTRY TO ESG CRITERIA

Autoria

Silva, Salatiel Wohlmuth da; Bernardes, Andréa Moura; Rodrigues, Marco Antônio Siqueira; Albornoz, Louidi Lauer; Perez-Herranz, Valentin; Riveros, Gabriel; Cifuentes-Molina, Gerardo

DOI

10.5151/2594-5327-39706

Downloads

Baixar Artigo 19 Downloads

Resumo

A produção de cobre de alta pureza está se tornando cada vez mais difícil, pois a pureza dos minérios diminui gradualmente após várias décadas de mineração intensiva. Para reduzir o efeito danoso das impurezas, presentes nos minérios, foram adicionados processos de purificação do eletrólito no processo de eletrorrefino. No entanto, essa prática resulta na perda de metais valiosos como antimônio (Sb) e ácidos (HCl), o que não está associado a uma ideia de economia circular, onde os resíduos ocorridos na fase de produção possam ser reciclados e, portanto, se tornar um recurso. Além disso, o Sb é listado como uma matéria-prima crítica nos EUA e na UE, sendo um material considerado de disponibilidade limitada, tanto pela pegada ambiental de seu fornecimento quanto pela pressão geopolítica e social por alguns minérios e elementos. Assim, tecnologias para reciclar Sb e ácidos de efluentes gerados durante a produção de cobre devem ser avaliadas. Este trabalho aborda o desafio de aplicar técnicas eletroquímicas e processos de separação por membranas no processamento de minerais sulfetados de cobre, não apenas para purificação do eletrólito (HCl), mas também para recuperação de Sb. A conquista do reaproveitamento e reciclagem de matérias-primas em uma economia circular é importante, pois a metalurgia do cobre deve ser sustentável, equilibrando lucro, segurança, aceitação social e proteção ambiental. Os resultados demonstraram que é possível obter Sb metálico usando o processo de eletrorecuperação e, ao adicionar uma membrana catiônica no sistema, a recuperação de Sb metálico foi superior a 90% devido à melhora das condições hidrodinâmicas de transporte e da ausência de reações de oxirredução que ocorrem sem a membrana. Além disso, foi possível recuperar o eletrólito por processo de diálise reversa.

 

The high purity copper production is becoming increasingly difficult as the purity of mineral ores gradually decreases after several decades of intensive mining. To reduce the damaging effect of the impurities, present in mineral ores, processes have been added to purify the electrolyte on the electrorefining process. Nevertheless, this practice results in the loss of valuable metals as antimony (Sb) and acids, what is not associated to a circular economy idea, where waste occurring during the production phase could be recycled and, therefore, become a resource. Moreover, Sb is listed as a critical raw material in the US and in the EU, being a material considered as one with limited availability, both because of the environmental footprint of its supply and because of the geopolitical and social pressure for some ores and elements. Thus, technologies to recycle Sb and acids from the wastewater generated during the copper production must be evaluated. This work addresses the challenging subject of applying an electrochemical technics and membrane process in the processing of copper sulphide minerals, not only to purify the electrolytes (HCl), but also to recover Sb. The achievement of reuse and recycling of raw materials in a circular economy is important, since the copper metallurgy must be sustainable, balancing profit, safety, social acceptance and environmental protection. The results demonstrated that it is possible to obtain metallic Sb using the electrowinning process and, when adding a cationic membrane in the system, the recovery of metallic Sb was greater than 90% due to the improvement of the hydrodynamic conditions of transport and the absence of redox reactions that occur without the membrane. In addition, it was possible to recover the electrolyte by reverse dialysis.

Palavras-chave

Efluente da mineração do cobre; processos eletroquímicos baseados em membrana; recuperação de Sb e e

Cooper wastewater; electrochemical membrane processes; Sb and electrolyte recovery; circular economy