Revisión sobre la producción, usos y revalorización de escorias

Review of the production, uses and revaluation of slag

Danay Alexandra Charles1*, Adrián Amilcare González-Ibarra1, Gloria Ivone Dávila-Pulido1, Armando Salinas-Rodríguez2, Blanca Rosa González-Bonilla1

1Escuela Superior de Ingeniería, Universidad Autónoma de Coahuila, Boulevard Adolfo López Mateos s/n. Nueva Rosita, Coahuila, México, C. P. 26800.

2CINVESTAV Unidad Saltillo, Avenida Industria Metalúrgica #1062, Parque Industrial Saltillo-Ramos Arizpe, Ramos Arizpe, Coahuila, México, C. P. 25900.

*E-mail: d_charles@uadec.edu.mx,  (0000-0003-3016-6338)

CienciAcierta No. 77, enero-marzo de 2024
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Resumen

Los residuos sólidos de los procesos pirometalúrgicos conocidos como “escorias” son de naturaleza y características muy variadas; sus características dependen de su origen (materia prima de la que provienen), composición química y propiedades físicas. Asimismo, las escorias son de gran interés debido a las restricciones medioambientales actuales y a las aplicaciones emergentes, resultado de la necesidad de ser más competitivos sin comprometer al entorno.

De acuerdo con la bibliografía las escorias contienen elementos o compuestos de valor comercial, principalmente metales básicos y preciosos. El uso más común es como material para la construcción de caminos, pero también se ha reportado su uso como materia prima en la producción de cemento Portland, reemplazando parcialmente el Clinker.

Las escorias también se utilizan comúnmente como abrasivos en la limpieza de superficies. Además, estás se utilizan como material de relleno para la estabilización de suelos (previa aglomeración), así como en la producción de materiales para la construcción como bloques de concreto y ladrillos.

Otra razón por la que las escorias han adquirido interés es por su contenido de metales como el cobre, oro, plata, níquel, manganeso, zinc y cobalto. Dicho lo anterior, es necesario plantear alternativas para la revalorización de escorias, ya sea mediante su uso por otra industria o mediante la extracción de los valores metálicos que contiene. Para lograrlo se deben implementar procesos de reducción de tamaño, aglomeración, concentración y/o extracción de metales.

La finalidad de esta revisión es brindar información para elucidar aspectos teóricos esenciales durante el procesamiento metalúrgico de escorias. Por lo que se abordan aspectos generales y se considera la implementación de la cianuración como una alternativa viable de revalorización de escorias. Además, se presentan algunos de los desafíos en la extracción de metales preciosos a partir de estos residuos, así como el impacto medioambiental que el procesamiento puede generar. Se concluye que la extracción de metales preciosos a partir de residuos como las escorias es compleja, ya que se requiere una comprensión a fondo de las reacciones químicas y de la naturaleza física y química del residuo, sin embargo, es una etapa clave para transitar a una economía circular.

Palabras claves: Metales preciosos, Escoria, Residuo, Medioambiente.

Abstract

The solid waste from pyrometallurgical processes known as “slag” is of very varied nature and characteristics; Their characteristics depend on their origin (raw material from which they come), chemical composition and physical properties. Likewise, slags are of great interest due to current environmental restrictions and emerging applications, a result of the need to be more competitive without compromising the environment.

According to the literature, slag contains elements or compounds of commercial value, mainly base and precious metals. The most common use is as a material for road construction, but its use as a raw material in the production of Portland cement has also been reported, partially replacing Clinker.

Slags are also commonly used as abrasives in surface cleaning. In addition, they are used as filler material for soil stabilization (after agglomeration), as well as in the production of construction materials such as concrete blocks and bricks.

Another reason why slags have gained interest is because of their content of metals such as copper, gold, silver, nickel, manganese, zinc, and cobalt. Having said the above, it is necessary to propose alternatives for the revaluation of slag, either through its use by another industry or through the extraction of the metallic values it contains. To achieve this, processes of size reduction, agglomeration, concentration and/or metal extraction must be implemented.

The purpose of this review is to provide information to elucidate essential theoretical aspects during metallurgical processing of slags. Therefore, general aspects are addressed, and the implementation of cyanidation is considered as a viable alternative for slag revaluation. In addition, some of the challenges in extracting precious metals from these wastes are presented, as well as the environmental impact that processing can generate. It is concluded that the extraction of precious metals from waste such as slag is complex, since a thorough understanding of the chemical reactions and the physical and chemical nature of the waste is required, however, it is a key stage to move to a circular economy.

Key words: Precious metals, Slag, Residue, Environment.

Post Author: CC