La carbonatación acelerada de los desechos mineros se puede utilizar para recuperar cobalto

Una serie de experimentos llevados a cabo por un grupo internacional de científicos les permitió lograr el equivalente a aproximadamente 30 años de carbonatación pasiva de los residuos de las minas en cuatro semanas.

En un artículo publicado en la revista Economic Geology, los investigadores explican que esta carbonatación acelerada de los desechos mineros aumenta significativamente la captura de carbono para beneficio del medio ambiente y tiene el potencial de recuperar los valiosos metales de las baterías.

«Si se puede integrar la captura de carbono con la recuperación de minerales previamente inaccesibles, digamos de níquel y cobalto, se podría hacer más viables algunas minas de menor ley», dijo en una declaración a los medios de comunicación Jessica Hamilton, autora principal del estudio e investigadora de la Organización Australiana de Ciencia y Tecnología Nuclear y la Universidad de Monash.

«Según un reciente informe de Science, hoy en día se producen anualmente unos 419 millones de toneladas de residuos ultramáficos y máficos (ricos en magnesio y calcio) con el potencial, si están totalmente carbonatados, de encerrar 175 millones de toneladas de CO2 atmosférico al año», agrega Jessica Hamilton.

Para probar los tratamientos geoquímicos para acelerar la carbonatación de los residuos de las minas ultramáficas a temperaturas y presiones ambientales, Hamilton y sus asociados intentaron dos experimentos diferentes.

El primero implicaba una reacción directa de los residuos parcialmente saturados de una mina de crisotilo (asbesto) abandonada en Nueva Gales del Sur con un gas de combustión minero simulado, que contenía un 10% de CO2 en dinitrógeno.

Este acelerado secuestro de CO2 se produce al apuntar a un mineral altamente reactivo, la bruta (Mg(OH)2), en los residuos.

En el segundo experimento, los investigadores simularon un tratamiento de lixiviación en pila usando columnas de laboratorio.

«Si irrigamos los residuos minerales de las minas con ácido, los minerales se disuelven para producir una solución rica en magnesio y calcio, que a su vez reaccionan con el CO2 y forman minerales de carbonato sólido», dijo Hamilton.

La investigación involucró la microscopía de fluorescencia de rayos X o XFM en el Sincrotrón Australiano, que proporcionó evidencia microscópica visual de la distribución de metales traza y otros cambios clave en la microestructura después de la lixiviación con ácido sulfúrico diluido.

El XFM reveló hierro, cromo, cobalto, níquel y manganeso inmovilizados a diferentes profundidades en la columna de mayor concentración en la región donde se neutralizó el pH de la solución de lixiviación ácida.

«El verdadero poder del XFM fue que nos permitió observar la distribución de los elementos a una escala realmente fina y observar los recubrimientos de los granos, y los ambientes geoquímicos localizados donde los metales se precipitaban», dijo Hamilton.

La lixiviación en pila produjo un líquido con alto contenido de magnesio capaz de secuestrar una cantidad de dióxido de carbono 200 veces mayor que la carbonatación pasiva que se produjo en la mina abandonada.

«La elección del enfoque depende de los recursos disponibles en la mina y de la mineralogía local», dijo el investigador principal.

«Si hay ácido de desecho disponible y no tienes mucha bruta activa, entonces la lixiviación en pila es una gran opción. Si hay una fuente de CO2, y tienes brucita, entonces podrías tener una reacción directa con ese gas. Pero los dos pueden ser usados juntos, por ejemplo, la lixiviación en pilas puede ser seguida por una reacción de los fluidos ricos en magnesio con una fuente de CO2», agrega.

Un beneficio añadido es que para las minas o el procesamiento de minerales que producen ácido como subproducto, este ácido puede ser utilizado y neutralizado.

Según los científicos que participan en este proyecto, el enfoque es adecuado para los residuos de las minas de platino, cromita, diamante, algo de níquel, cobre y crisotilo.

Fuente: World Energy Trade.