7/27/2019 1-s2.0-0304386X85900611-main

1/4

Hydrometallurgy, 15 (1985) 1 - - 4 1Elsevier S c i e n c e P u b l i s h e r s B . V . , A m s t e r d a m - - P r i n t e d i n T h e N e t h e r l a n d sE d i t o r i a l

H Y D R O M E T A L L U R G Y - - 1 0 Y E A R S L A T E R A N D A L O O K T O T H EF U T U R E

T h e t e n y e a r s h a v e p a s s e d q u i c k l y s in c e t h e f i rs t i ss u e o f t h e j o u r n a lHydrometallurgy w a s p u b l i s h e d . G e n e r a l l y , I b e l i e v e i t h a s b e e n a s u c c e s s -f u l p e r io d f o r t h e t ra n s f er o f t e c h n o l o g y t h ro u g h t h e m e d i u m o f th e j o u r-n a l. T h e r e s p o n s e t o t h e j o u r n a l h a s b e e n v e r y p o s it iv e a n d e n c o u r a g i n g .I t h as g a i n e d w o r l d w i d e r e a d e r s h i p a s w e l l a s c o n t r i b u t o r s f r o m m a n yc o u n t r i e s .

I n t h e s e c o n d is su e (V o l . 1 , N o . 2 , D e c e m b e r 1 9 7 5 ) I w r o t e a n e d i t o ri a lt i t l e d " H y d r o m e t a l l u r g y - - W h e r e A r e W e G o i n g " . T h i s w a s a " c r y s t a l- b a l lg a z i n g " e x e r c i se t a k i n g i n t o c o n s i d e r a t i o n t h e c o n s t r a i n ts o f e n e r g y , e c o -n o m i c s a n d t h e e n v i r o n m e n t a l i m p a c t o f t h e p r o c e ss . S u r p ri si n g ly , m a n yo f t h e i t e m s c i t e d i n t h a t i ss u e h a v e a c tu a l l y d e v e l o p e d t o v a r y in g d e g re e so f c o m p l e t i o n in s p it e o f t h e f a c t th a t d u r in g t h e m o s t r e c e n t y e a r s t h em e t a ls m a r k e t h a s b e e n s e v e r e ly d e p r e s s e d . H o w e v e r , R & D in i n d u s t r y ,g o v e r n m e n t l a b o r a t o r i e s a n d u n i v er s it ie s h a s m a n a g e d t o p r o g r e s s b o t ht o i m p r o v e t h e k n o w n t e c h n o l o g y a n d t o d e v e l o p n e w te c h n o l o g y . L e t u sl o o k b a c k o n s o m e o f t h o s e e a r l i e r p r e d i c t i o n s a n d s e e w h a t h a s d e v e l-o p e d i n t h e i n te r v en i n g p e r i o d 1 9 7 5 - - 1 9 8 5 .

P r o ce s si ng o f l o w g r ad e a n d c o m p l e x o r e s h a s b e c o m e a n im p o r t a n ta s p e c t o f m e t al s r e c o v e r y . H e a p l e a c hi ng h a s b e e n d e v e l o p e d u n d e r g r o u n da s w e l l a s o n s u r f a c e . T a i li n g s a re b e i n g r e - p r o c e s s e d b y h e a p l e a c h i n g t or e c o v e r g o l d a n d s il ve r a n d o t h e r m e t a l s. W i t h th e p r o c e s s in g o f l o w g ra d eo r e s, t h e a p p l i c a t i o n o f b a c te r i a l p r o c e s s e s a n d t h e s c i e nt if i c u n d e r s t a n d i n go f t h e b i o g e o c h e m i c a l m e c h a n is m s h a s i m p r o v e d . C o n s i d e r a b le p r o c e s sd e v e l o p m e n t h a s b e e n d e v o t e d to c o m p l e x , f in e - g ra i n e d s u l p h i d e o re s ,w i t h t h e o b j e c t i v e b e in g t o m i n i m i z e t h e S O 2 p r o b l e m o r th e a c i d g e n er -a t i n g p r o b l e m i n t h e t a i li n g s, w h i~ e a t t h e s a m e t i m e i m p r o v i n g o n t h er e c o v e r y o f s u c h m e t a l s a s c o p p e r , le a d , z i nc , a n d b y - p r o d u c t s s u c h a ss il ve r a n d c a d m i u m . T o t h is e n d , p r e s s ur e le a c h i ng a n d ro a s t - - le a c h p r o -c e s se s h a v e b e e n d e v e l o p e d w h i c h a r e t e c h n i c a l ly a n d e c o n o m i c a l l y v i ab l e,b u t a r e n o t c o m p l e t e l y s a t i s fa c t o r y f o r t h e r e c o v e r y o f a ll th e b y - p r o d u c t s .A s a n a l te r n a t i v e t o c o n v e n t i o n a l p r o c e s si n g , c h l o r i d e m e t a l l u r g y h a sm a d e c o n s i d e r a b l e p r o g r e s s i n t h e l a b o r a t o r y a n d p i l o t p l a n t , a n d e v e n af e w p l a n t s a r e n o w u s in g s o m e a s p e c t o f ch l o ri d e t e c h n o l o g y . A l t h o u g hm o s t o f t h e e f f o r t h a s b e e n d e v o t e d t o t re a t in g c o m p l e x b a s e m e t a l s u l ph i d eb u l k f l o t a t i o n c o n c e n t r a t e s , o t h e r o r e s h a v e i n c l u d e d u r a n i u m , g o ld a n dp r e c i o u s m e t a ls . C o r r o s i o n is s ti ll a p r o b l e m , b u t n o t t o t h e s a m e e x t e n t a sf o r m e r l y w i th t h e d e v e l o p m e n t o f s y n t h e t i c m a t er ia l s t o c o n ta i n t h e re a c-t io n . L o w t e m p e r a t u r e l ea c h in g is p r e s e n t ly m o r e v ia b le c o m p a r e d t o t h e

7/27/2019 1-s2.0-0304386X85900611-main

2/4

h ig h t e m p e r a t u r e c h l o r i n a t i o n p r o c e s s e s m a i n l y b e c a u s e m a n y m e t a l lu r g ic a lp r o b l e m s r e m a i n u n s o l v e d a t t h e h i g h e r t e m p e r a t u r e ; t h e s e p r o c e s s e s a r ea l s o u su a l ly m o r e c o s t l y u n l e ss c o n c e n t r a t e s a r e b e i n g t r e a t e d .

T h e r e c o v e r y o f m e t al s f r o m s o l u t i o n a n d t h e d e m a n d f o r h ig h p r o d u c tp u r i t y h a s r e s u l t e d in m o r e e f f o r t in b o t h s o l v e n t e x t r a c t i o n a n d i o n e x -c h a n g e a n d i n t h e a p p l i c a t io n o f c a r b o n i n p u l p f o r g o ld r e c o v e r y . C o n -t i n u o u s i o n e x c h a n g e s y s t e m s h a v e b e e n d e v e l o p e d a n d i n s ta l le d , a n d a r eb e in g u s e d m a i n l y t o p r o d u c e a m o r e c o n c e n t r a t e d s o l u t i o n f o r f e e d t os o l v e n t e x t r a c t i o n p u r i f i c a t io n . I o n e x c h a n g e p r o c e s s e s a re u s e d in t h et r e a t m e n t o f e f f l u e n ts fo r c o n t a m i n a n t r e m o v a l p r io r t o t h e d | s c h a rg e t ot h e e n v i r o n m e n t . N e w s o l v e n t e x t r a c t io n r e a g en t s h a v e a d d e d t o th e s c o p eb y w h i c h t h i s u n i t p r o c e s s c a n b e a n a s s e t t o t h e o p e r a t i o n . B e t t e r m e t a ls e l e c t i v i ty i s b e i n g a c h i e v e d w i t h t h e r e a g e n t s , w h i c h o f c o u r s e r e s u l t s i na n o v e r a ll d e c r e a s e i n t h e o p e r a t i n g c o s t s a s w e l l a s t h e c a p i t a l c o s ts . C o n -t i n u e d e n g in e e r in g d e s ig n a n d r e s e a rc h h a s r e s u l te d i n b e t t e r u n d e r s t a n d i n go f th e m i xi ng , h ig h s h e ar a n d s t a b l e e m u l s i o n s a n d c r u d i n th e so l v e n te x t r a c t i o n p r o c e s s , so t h a t b e t t e r m i x e r - - s e t t le r d e s ig n s h a ve r e s u l te d t oi m p r o v e o n t h e o v e r a l l e f f i c i e n c y o f t h e p r o c e s s . I n t e r e s t in s o lv e n t - i n - p u l pr e c o v e r y o f m e t a l s t o l o w e r t h e c a p i t a l a n d o p e r a t i n g c o s t s o f l iq u i d -- s o l i d ss e p a r a t i o n h a s r e s u l te d i n a t l e a st o n e c o m m e r c i a l p l a n t . R e s e a r c h o n t h ep r o d u c t i o n o f m e t a l p o w d e r s b y p r e ss u re o r h y d r o l y t i c s tr ip p in g f r o mt h e l o a d e d s o l v e n t h a s c o n t i n u e d w i t h p a r t ic u l a r s u c c e s s in t h e r e c o v e r yo f g o ld , p l a t i n u m a n d p a l l a d i u m .

E l e c t r o l y t ic p r o c e s s in g h a s h a d a c o n t i n u i n g d e v e l o p i n g p e r i o d , in th el e a c h in g a n d r e c o v e r y o f m e t a l s f r o m c o m p l e x s u lp h id e s . D i r e c t e l e c t ro l y s i sf r o m l e a ch s lu r ri es a n d e l e c t r o w i n n i n g f r o m c h l o r i d e so l v e n t e x t r a c t i o ns tr ip s o l u t i o n s f o r t h e r e c o v e r y o f c o p p e r , z i n c a n d l e a d h a s m e t w i t h s o m es u c c e s s . T h i s h a s r e s u l t e d i n a r e d u c t i o n o f p r o c e s s c o s t s o v e r t h e p r e v i o u st e c h n o l o g y . A u t o m a t i c s t a r t e r s h e e t o p e r a t i o n s a n d m e c h a n i c a l h a n d l i n gs t r i p p in g o f c a t h o d e s h a s n o w b e c o m e a c o s t - e f f e c ti v e o p e r a t i o n .

C o n s e r v a t i o n o f r e s o u r c e s h as b e e n a m a j o r i te m o f c o n c e r n f o r t h em e t a l lu r g ic a l o p e r a t i o n . M o s t p l a n t s n o w h a v e i n c o r p o r a t e d s o m e t y p eo f s c h e m e t o c o n s e rv e w a t e r, s o t h a t n o w w a t e r r e c y c l e is u p t o 1 0 0 p e r c e n tin m a n y p l an t s. A l s o , m a n y m e t a l s w h i c h w e r e f o r m e r l y s e n t t o ta il in g sa r e n o w b e i n g c o n s i d e r e d f o r r e c o v e r y , b o t h f o r a m o n e t a r y a s w e l l a se n v i r o n m e n t a l r e a s o n s .

E n v i r o n m e n t a l l y , t h e p a s t t e n y e a r s h a s e x p e r i e n c e d a v e r y p o s i ti v ea p p r o a c h t o i m p r o v i n g t h e q u a l i t y o f t h e e f f l u e n t s a n d d is c h a r g e d f r o mt h e p r o c e s s a n d u l t i m a t e l y t h e q u a l i t y t o t h e r e c e iv i n g e n v i r o n m e n t . W i tht h e c o n c e r n a n d p r e s s u r e b y th e p u b l i c a n d t h e re g u l a t o r y a g e n c i es , a n dt h e c o o p e r a t i v e e f f o r t s b e t w e e n i n d u s t r y , r e g u l a t o r y a g e n c ie s a n d re s e a r chl a b o r a t o ri e s , m u c h h a s tr a n s p ir e d . T h e s e d e v e l o p m e n t s i n c l u d e a b e t t e ru n d e r s t a n d i n g o f t h e f ix i n g o f p r o c e s s in g p r e c i p i ta t e s , s u c h a s j a r o s it e ,g o e t h i t e a n d h e m a t i t e , f o r d is p o s a l; im p r o v e d d e s i gn o f t af li ng s i m p o u n d -m e n t a r ea s , a n d o f d i s p o sa l t e c h n i q u e s ; r e v e g e t a t i o n ; s t a b i li z a t i o n ; c o v e r s ;

7/27/2019 1-s2.0-0304386X85900611-main

3/4

d a m l in e rs ; s e e p a g e q u a l i ty o f e f f l u e n t s ; c o n t a m i n a n t m i g r a t io n p a t t e r n st h r o u g h t h e r a il in g s ; a n d t h e o v e r a ll b i o g e o c h e m i c a l i n t e r a c t i o n s o c c u r r i n gw i t h i n t h e t a il in g s a s w e a t h e r i n g p r o c e e d s .

N o w , w h a t is th e f u t u r e o f h y d r o m e t a l l u r g y ? I b e l ie v e t h a t p r o g r e s sc o u l d b e e v e n m o r e d r a m a t ic o v e r t h e n e x t d e c a d e t h a n d u r i n g t h e p a s t1 0 y e ar s . T h e t r e m e n d o u s d e v e l o p m e n t o f t h e m i c r o - c o m p u t e r a n d i tsi m p a c t o n t h e p r o c e s s t h r o u g h m o d e l l in g a n d p r o c e s s o p t i m i z a t i o n h a sa l r e a d y b e e n h i g h l y s i g n i f ic a n t . H o w e v e r , o n l y a s m a l l p o r t i o n o f t h e in -d u s t r y is p r e s e n t l y t a k i n g a d v a n t a g e o f c u r r e n t l y a v a il a bl e t e c h n o l o g y .S o f t w a r e p a c k a g e s a re b e i n g i m p r o v e d c o n t i n u a l l y a n d a s t h e m e t a l l u r g is tb e c o m e s a c q u a i n t e d a n d k n o w l e d g e a b l e w i th s o m e o f t h e se p o w e r f u l to o l so f t h e e l e c t r o n i c a g e m a n y s ig n if ic a n t im p r o v e m e n t s i n t h e p r o c e s s s h o u l dr e s u l t. T h i s w i ll b e r e f l e c t e d i n a b e t t e r u n d e r s t a n d i n g o f t h e c h e m i s t r y ,m e t a l lu r g y , b i o g e o c h e m i s t r y a n d e n g in e e r in g a s a p p l i e d t o t h e p r o c e ss .W i th i m p r o v e d i n s t r u m e n t a t i o n c o u p l e d w i t h c o m p u t e r c o n t r o l , s ig n if -i c a n t i m p r o v e m e n t s h a v e a l r e a d y r e s u l t e d i n t h e la s t s e v e r a l y e a r s i n t h ea r e a o f a p p l ie d m i n e r a l o g y w h i c h is a n e c e s s a ry t o o l f o r t h e s u c c e s s f u lm e t a l lu r g ic a l a n d p l a n t o p e r a t i o n . I m a g e a n a l ys is is o n e p r o m i n e n t e x a m p l ea n d t h is c o u p l e d w i t h o t h e r s o p h i s t i c a t e d a n a l y t ic a l a n d s u r f a c e c h e m i s t r yt e c h n i q u e s w i ll u n d o u b t e d l y a s si st i n i m p r o v i n g t h e p r o c e s s a n d d e c r e a si n gt h e o v e r a l l c o s t .

I n t h e n e x t d e c a d e w e s h o u l d s e e s o l v e n t- i n -p u l p u s e d m o r e f re q u e n t l y .T h e i n d u s t r y h a s a c c e p t e d r e s in - in - p u lp a n d c a r b o n - i n -p u l p a n d t h e n e x ts t ag e f o r a q u a n t u m l e a p in s o l v e n t e x t r a c t i o n w i ll b e t h e e x t r a c t i o n f r o ms l ur ri e s. A l t h o u g h t h e f i r s t S I P p l a n t h a s b e e n in s t a l le d f o r u r a n i u m , t h ep r o c e s s in g o f g o l d o r e s m a y w e l l b e w h e r e t h e t e c h n i q u e is p e r f e c t e d . Ac o m b i n a t i o n o f S I P w i t h d i re c t p re s s u re r e d u c t i o n t o r e c o v e r a m e t a l p o w d e rf r o m t h e l o a d e d s o l v e n t w o u l d b e a n u l t i m a t e g o a l.

P r o c e s s e s t o r e c o v e r g o l d a n d p r e c i o u s m e t a l s a n d t h e r a r er m e t a ls , s u c ha s g a l l iu m , i n d i u m , g e r m a n i u m , e t c . w h i c h w o u l d b e u s e d i n t h e e l e c t ro n i c si n d u s t r y , w i ll b e d e v e l o p e d . T h e s e w i ll r e q u i r e a n i n c r e a s e d e f f o r t i n s e p a r a -t i o n s c h e m i s t r y a n d i n p r o d u c i n g h ig h p u r i t y c h e m i c a l p r e c ip i t a te s . R a r ee a r t h r e c o v e r y , a l t h o u g h s ti ll d e v e l o p i n g re l a t iv e l y s l o w l y , s h o u l d i n c r e a s ea s n e w i n d u s t r i a l u s e s a r e f o u n d . C o n s e r v a t i o n o f r e s o u r c e s w i ll i n c r e a s ea s m e t a l s a r e r e c o v e r e d f r o m s e c o n d a r y s o u r c e s s u c h as m e t a l s c r a p a n db a g h o u s e d u s t s .

L e a c h i n g o f l o w g r a d e o r e s, o n s u r f a c e o r i n - s i t u u n d e r g r o u n d , w i ll d e v e l-o p t o a g r e a t e r e x t e n t a s t h e g e n e ra l b i o t e c h n o l o g y e f f o r t s t o i m p r o v et h e u n d e r s t a n d i n g o f t h is d i s c ip l in e d e v e l o p . U p t o th e p r e s e n t , t h e d e v e l o p -m e n t o f c u l t u r e s o f b a c t e r i a s p e c i f ic f o r c e rt a in m e t a l s h a s n o t b e e n s u c c e ss -f u l, a n d g e n e r a l ly t h e l e a c h in g r a t e s a r e s l o w . A n i m p r o v e m e n t i n t h e l ea c h -i n g k i n e t i c s w o u l d b e a m a j o r a c c o m p l i s h m e n t . H o w e v e r , b a c t e r i a l e a c h in gc a n b e a p p l i e d o n l y w h e r e t h e o r e is s u f f i c i e n t l y p o r o u s t o p e r m i t l e ac h in g ,s o t h e t y p e o f o r e a n d m i n e r a l o g y , s i ze a n d t h e e l e m e n t t o b e l e a c h e da r e c o n s t r a i n ts t o t h e d e v e l o p m e n t o f t h is te c h n o l o g y . E l e c t r o l y t i c p r o c e s s e s

7/27/2019 1-s2.0-0304386X85900611-main

4/4

w i ll c o n t i n u e t o d e v e l o p , t h e c h a l le n g e b e i ng t o i m p r o v e p r o d u c t q u a l i tya n d i n c r e a s e c u r r e n t e f f i c ie n c y . E l e c t r o w i n n i n g f r o m c h l o r i d e s o l u t io n sw i ll c o n t i n u e a s t h e d e v e l o p m e n t o f c h l o r id e m e t a l l u rg y p r o c e e d s .

E n v i r o n m e n t a l c o n c e r n s h a v e r e s u l t e d i n a n i n c r e a s e d a w a r e n e s s a n dc o n c e r n b y t h e m i n in g c o m p a n i e s s o t h a t w e c a n e x p e c t t o s e e m o r e re -s o u r c e s d e v o t e d t o m i n im i z in g t h e e n v i r o n m e n t a l i m p a c t o f p ro c e s s m e t a l-l u rg y . T h e a t t a i n m e n t o f e f f l u e n t q u a l i ty a n d t h e d i s p o sa l o f so l id r e s id u e s ,w h i c h r e m a i n e s s e n ti a l l y u n a f f e c t e d d u r i n g t h e w e a t h e r i n g p r o c e s s i n t h et ai li ng s , w i ll b e m a j o r o b j e c ti v e s . A b a t e m e n t o f a c i d g e n e r a t i o n d u e t os u l p h i d e o x i d a t i o n i n t h e t a il in g s , t h e p o s s i b l e u s e o f n a t u r a l c o v e r m a t e r ia l sf o r t a fl in g s a n d t h e u s e o f i n d i g e n o u s b a c t e r i a t o a i d i n t a il in g s d i s p o s a lw i ll b e o f i m p o r t a n c e .

T h e a t t a i n m e n t o f s o m e o r a ll o f t h e a b o v e s h o u l d b e a c h a ll e n ge t o t h eh y d r o m e t a l l u r g i s t, a n d g iv e n s u f fi c i e n t r e s o u r c e s f o r R & D a n d e n g in e e r in gd e s ig n m u c h c a n b e a c c o m p l i s h e d i n t h e n e x t f e w y e a rs .

G.M. RITCEYCANMET, Ottawa, CanadaJuly 1985