El material de alimentación son minerales oxídicos, concentrados minerales sulfurados pretratados que se pueden disgregar hidrometalúrgicamente, o concentrados sulfurados que han sido sometidos a una lixiviación oxidante. Entre las etapas del proceso hidrometalúrgico están también las electrólisis de obtención y de refinación.

Lixiviación:

Disgregación y disolución de los metales a obtener, p. ej., con ácido sulfúrico diluido en la fabricación del cinc. Si se trata de minerales muy pobres, como lixiviación de escombreras (impermeabilización del suelo necesaria para su protección y la del agua subterránea);

Enriquecimiento:

Concentración de soluciones pobres por extracción líquido-líquido mediante disolventes orgánicos y al mismo tiempo purificación alcalina;

Purificación:

Separación de sustancias acompañantes e impurezas por extracción sólido-líquido y/o precipitación (en forma de hidróxidos o sulfuros, cementación);

Obtención:

Separación electrolítica del metal con ánodos insolubles (p. ej., Zn, Cu);

Refinación:

Separación electrolítica del metal con ánodos solubles (p. ej., Cu, Pb).

En los procesos arriba indicados pueden aparecer las siguientes emisiones y materias brutas de relevancia ambiental:

Agua residual:

En el agua residual puede haber cantidades mayores o menores de metales pesados tóxicos para el ser humano y para las plantas.

Residuos de lixiviación:

Los residuos de lixiviación contienen compuestos metálicos contaminantes.

Gases de escape:

Niebla ácida y ácido sulfúrico aparecen en la electrólisis de obtención. Vapores que contienen metales, p. ej., en hornos con ánodo de cobre bruto. Disolventes orgánicos, p. ej., xerosina en la extracción líquido-líquido en el proceso de enriquecimiento.

Fango de ánodos:

En el fango aparecen metales y compuestos metálicos, p. ej., oro, plata, plomo, estaño, arsénico, antimonio.

Electrolito evacuado:

El electrolito contiene compuestos metálicos disueltos de hierro, níquel, cinc, arsénico, cobalto.

En particular, son necesarias las siguientes medidas de protección:

Agua residual:

Mediante las medidas adecuadas, p. ej., recirculación, aprovechamiento múltiple, se reducirá el caudal del agua residual. El agua residual cuya carga contaminante contenga metales pesados ha de tratarse según el nivel actual de la técnica. Para ello hay que llevar por separado (canalización aparte) y tratar, por ejemplo, las corrientes de agua residual contaminadas con cadmio y mercurio.

Para el tratamiento de agua residual, los valores de carga específicos de la producción han de fijarse particularmente bajos, debiendo alcanzarse concentraciones residuales inferiores a 1 mg/l de Cd y a 0,1 mg/l de Hg. Como técnicas se puede acudir al intercambio iónico, ultrafiltración, electrólisis, etc.

Residuos de lixiviación:

Los residuos han de convertirse en compuestos aptos para almacenamiento final mediante procesos de lavado y neutralización. Los restos de disolventes deben eliminarse, siempre que sea posible.

Gases de escape:

Mediante adecuada circulación del aire de las naves y, si es preciso, lavado del aire de salida, se puede mantener la concentración permitida del puesto de trabajo para niebla de ácido sulfúrico.

Adaptando filtros textiles a un horno con ánodo de cobre bruto, se han podido separar también en el gas purificado los compuestos metálicos gaseosos hasta 0,001 mg de cadmio/m³, 0,05 mg de plomo/m³ y 1,9 mg de arsénico/m³. En la extracción líquido-líquido con disolventes orgánicos hay que tomar precauciones contra la inflamación, explosión e incendios.

Fango anódico/electrolito residual:

Para la recuperación por etapas de los materiales útiles y extracción de metales acompañantes se utilizan métodos de aprovechamiento hidro o pirometalúrgicos especiales; p. ej., separación electrolítica de arsénico, antimonio o precipitados de níquel, hierro y cobalto.

Con cada obtención de cinc a partir de blenda de cinc o calamina se producen forzosamente de 3 a 4 kg de cadmio por tonelada de cinc como elemento de aleación en el cinc bruto o en forma de residuos. Para la obtención de cadmio se recurre en las fundiciones de cinc primarias a métodos de absorción en seco y en húmedo. En los métodos húmedos y en la obtención electrolítica del cadmio, método generalmente preferido, no es de esperar contaminación directa con polvo de cadmio. Los gases de escape originados en la fusión del cadmio para la fabricación de formas comerciales pueden incorporarse al aire utilizado para la calcinación a fin de conseguir una purificación completa del gas de escape. Debido a la acción tóxica del cadmio hay que imponer altas exigencias a la higiene del puesto de trabajo y a la purificación del aire y agua residuales. En las fábricas de fundición de minerales de metales pesados hay que limitar la potencia sonora de inmisión activa de las fuentes principales de ruido, de acuerdo con las posibilidades, mediante confinamiento e insonorizadores en las aberturas de entrada y salida de aire. Junto con el proyecto debe elaborarse un plan de reducción de ruido. En los procesos muy ruidosos debe empezarse preferentemente por la contención o eliminación de los eventos con ruido intenso de aparición sólo periódica.

Para proteger los puestos de trabajo contra el ruido, hay que automatizar ampliamente las instalaciones y dotarlas con puestos de mando apropiados. Dependiendo del puesto de trabajo, la protección laboral comprende vestimenta refractaria, equipos de protección de las vías respiratorias y protección de oídos; en todos los sectores estará previsto llevar cascos protectores y calzado de seguridad.

Entre las medidas de protección para la seguridad en el puesto de trabajo y para la protección del suelo en el terreno de la fábrica están todas las destinadas a impedir la aparición de sustancias peligrosas para el agua. Merecen especial atención las instalaciones para el almacenamiento, trasiego y descarga, así como para la fabricación, tratamiento y uso de sustancias peligrosas para el agua. Tanques de almacenamiento con colectores estancos, seguros contra el sobrellenado, suelos impermeables sellados, control de la hermeticidad, etc. son precauciones oportunas que deben recopilarse en un manual.