Extraccin tecnificada de oro con cianuroEnviado porRafael
Bolivar Grimaldos
1. Cianuracin por percolacin o lixiviacin en pilas2. Cianuracin
con agitacin3. Precipitacin del oro con zinc4. Precipitacin de oro
con carbn activado5. Impactos ambientales en la extraccin de oro6.
FuentesCianuracin por percolacin o lixiviacin en
pilasGeneralidades.La cianuracin enpilasse aplica a las menas
deoroy plata de altaleyexplotadas en bajovolumenpor la
pequeaminera, o a grandes depsitos de oro de baja ley, explotados
por la gran minera debido a sus altoscostosdecapitaly operacin.La
cianuracin en pilas consiste en la percolacin con una solucin
diluida de cianuro, o sea, en el paso lento de la solucin a travs
del material poroso de la pila. La pila puede ser de mena aurfera
triturada, o molida y aglomerada, dispuesta sobre una superficie
impermeable que permite colectar la solucin de cianuro de oro
resultante. Sobre la pila se roca la solucin de cianuro diluida,
que percola y disuelve losmetalespreciosos finamente diseminados en
el material de la pila.La solucin enriquecida de oro y plata llega
al piso impermeable, dispuesto en forma ligeramente inclinada, para
que fluya hacia una pileta dealmacenamiento. Esta pileta alimenta
con solucin el circuito que precipita oro y plata a partir de los
cianuros.La flexibilidad operativa de la lixiviacin por percolacin
permite tratamientos que pueden durar semanas, meses y hasta aos,
dependiendo de los tamaos de la mena y de la pila con que se est
trabajando.
Laboratorio deanlisisqumico.Ensayos iniciales de laboratorio.
Antes de poner en marcha elprocesode cianuracin, es conveniente
determinar en ellaboratoriolos valoresptimos de lasvariables, que
conducen a un tratamiento econmico y eficiente de la mena molida.
Consumo de cianuro por tonelada de mineral tratado. Consumo de cal
por tonelada de mineral tratado. Optimo grado de molienda. Tiempo
de contacto, ya sea en la lixiviacin por agitacin como en la
lixiviacin por percolacin. Concentracin ms conveniente del cianuro
en la solucin. Dilucin ms adecuada de la pulpa.Decisin.La decisin a
favor de la lixiviacin en pilas puede tomarse luego de evaluar las
siguientes relaciones: Grado de trituracin versus
Percolabilidad.Consumode reactivo versus Recuperacin de oro.
Consumo de reactivos versus Concentracin de reactivos.Filtrado de
la solucin.Dependiendo de la altura de la pila la solucin lixiviada
demora de 3 a 5 das en aparecer en la base de la pila.Con la
filtracin de la solucin lixiviada de la pila, se debe lograr una
solucin rica en oro, transparente y con un contenido de slidos en
suspensin menor a 2 partes por milln (ppm).El filtro de ms
bajocostoes el de arena, que se arma con un lecho de 0.20 metros de
espesor y 0.25 metros cuadrados de rea por metro cbico de solucin
rica.Requerimientos deagua.El aguaagregada para mojar la pila debe
estar entre (0.05 a 0.08 m3/ton). El consumo de agua para lavar la
pila despus de la lixiviacin y para compensar las prdidas por
evaporacin, no debe sobrepasar los 1.5 m3/ton. En este caso no est
incluida el agua de la solucin estril en los tanques de
precipitacin.Menas no aptas.Algunas menas de oro no son aptas para
el tratamiento por cianuracin en pilas. Entre ellas las que
contienen agentes cianicidas, o sea, que consumen cianuro adicional
al necesario para disolver el oro y la plata, como los sulfuros
parcialmente oxidados de As, Sb, Zn, Fe y Cu. Tambin las que
contienen material carbonaceo o pizarroso, porque adsorbe los
metales preciosos de la solucin, y sustancias orgnicas que
quitanoxgenoa lassoluciones. El oxgeno es un elemento vital para
que ocurra la reaccin de disolucin del oro por el cianuro. Adems
son menas no aptas, aquellas en que el oro y la plata estn en
partculas de tamaos gruesos, ya que demoran demasiadotiempoen
disolverse.En la cianuracin en pilas, las menas finas no porosas y
por tanto no permeables a la solucin, requieren aglomeracin.Anlisis
previos.Para determinar cundo la cianuracin es un proceso adecuado
para una mena aurfera, se debe realizar los siguientes anlisis:
Examen mineralgico.Pruebasde cianuracin con el objeto de determinar
grado de extraccin y consumo de reactivos NaCN y CaO. Prueba de
percolacin en columnas con la mena triturada a varias granulometras
hasta -3/8. La anterior prueba para determinar el tamao de la mena
triturada, con que los metales preciosos son lixiviables con un
consumo econmico de reactivos. Simultneamente puede hacerse una
prueba de adsorcin de oro con carbn activado, para determinar si el
carbn activado es conveniente para separar el oro de la solucin de
cianuro.En algunos casos es necesario hacer pruebas piloto con
pilas a diversos tamaos, y teniendo el cuidado de que la relacin de
superficie a volumen de la pila, no falsee la cantidad de ingreso
deoxigeno.Ventajas.Con respecto a la lixiviacin con agitacin, la
lixiviacin en pila ofrece las siguientes ventajas: Es una operacin
simple. En menas de alta ley no requiere molienda, solo trituracin
de la mena. Bajos consumos energticos y de agua. Posibilita
procesarmineralesmarginales.Costos.Con respecto a una planta de
lixiviacin por agitacin y decantacin Merril-Crowe, los costos de
las instalaciones de una planta de lixiviacin por pila son menores
en un 20 y 30%. Los costos de operacin son menores en un 30 y
65%.Enel estadode Nevada los costos paraoperacionesque van de 600 a
6000 TC/da varan de $ 1.70 a 5.32 US$ por tonelada procesada.En una
planta en NuevoMxicopara unaproduccinde 34 000 TC, el costo total
incluyendo labores mineras y trituracin a -1/4" fue de 10.41 US
$/TC.En Carlin Gold Mining Co. para unaproduccinde 9000 TC
mensuales, el costo es de $ 2.54/TC.El U.S. Bureau of Mines, en
diciembre 1968, estim el costo de lixiviacin y recuperacin de
losvaloresen metales preciosos con carbn activado, para menas no
trituradas en pilas de 500 000 TC, en 1.80 US $/TC.
Sin incluir los costos de labores mineras, la estimacin
abarc:construccindel piso asfaltado, cargue y lixiviacin del
mineral, adsorcin y desorcin de oro, y regeneracin del carbn
activado en unvalorbastante superior, alrededor US$ 6.00/TC para
una operacin de 30 000 TC, donde el mineral es previamente
triturado y aglomerado con cal ocemento.En base a las operaciones
comunes en pequea minera de 100 toneladas por da, se presenta una
estimacin de costos. La operacin supone triturado del mineral a
1/2", aglomeracin con cemento, lixiviacin durante 20 das, carga y
descarga de la pila, 5 kg de cemento y 1 kg. de NaCN por
tonelada.Caractersticas.En 30 - 60 das se puede llegar al 60 - 80%
de extraccin por lixiviacin del oro total. En la segunda semana de
tratamiento se logra extraer el 50% del oro residual.El consumo de
agua es pequeo, flucta alrededor de 1.5 metros cbicos por tonelada
de mena en la pila.La energa se gasta fundamentalmente en la
trituracin y est enfuncindel tamao del triturado requerido.Los
metales se disuelven en el cianuro en el siguiente orden:mercurio,
oro,cobre, plata.Los metales disueltos en el cianuro se adhieren al
carbn activado en el siguiente orden: mercurio, oro, plata. Cuando
se trata de pequeas minas, se pueden usarplantasporttiles, las
cuales pueden ser trasladadas a otros lugares.La cianuracin en
pilas permite explotar numerosos yacimientos mineros
coninversionesbajas,recursoseconmicos escasos, y pronta liquidez.La
lixiviacin en pila, seguida de adsorcin de oro en carbn activado,
desorcin y electro recuperacin de oro es ms apropiada para menas
que slo tienen oro o mayor proporcin de oro, que de plata.Cuando
las menas tienen mayor contenido de plata y poco oro, se recomienda
precipitar la plata con Na2S, o precipitar ambos elementos con
polvo de zinc, por ejemplo con el equipo de Merril-Crowe, o
adsorber el oro con carbn activado.Los costos de operacin de una
pila de cianuracin fluctan entre 2 y 10 US$ por tonelada y permiten
beneficiar menas hasta con un gramo de oro por tonelada.Cianuracin
con agitacinCaractersticas de las menas.Los contenidos de oro en
las menas que se someten a trituracin y molienda para la cianuracin
por agitacin deben ser superiores a un gramo de oro por
tonelada.Molienda. En el proceso de lixiviacin con agitacin, la
mena es triturada y molida hasta convertirla en polvo de tamaos
menores a los 105 micrones (0,105 mm). La mena en polvo se
transporta por cinta a una serie de tanques de
lixiviacin.Cianuracin. Las menas molidas se agitan con soluciones
de cianuro de sodio desde 6 hasta 72 horas. La solucin cianurada se
usa en concentraciones de 200 a 800 partes por milln (ppm). La
concentracin de una solucin de cianuro rica, vara de 0.5 a 15
gramos de oro por metro cbico de solucin.Esta agitacin se hace
mecnicamente, y con inyeccin deaire, para lograr un mayor contacto
entre reactivos. Esto mejora el rendimiento de la de lixiviacin. El
cianuro disuelve el oro de la mena en forma de un complejo estable
de oro y cianuro.Lavelocidadde disolucin del oro nativo depende de
tres factores importantes: tamao de la partcula, grado de liberacin
del oro de la mena y contenido de plata.
Reactor de cianuracin para concentrados ricos en
oroNeutralizacin de cianicidas.La mena molida puede necesitar una
preparacin previa, como la oxidacin, para oxidar los sulfuros
cianicidas antes de agregar el cianuro. As se neutralizan las
especies consumidoras de cianuro que se encuentran en la mena en
polvo.Alcalinizacin de la solucin.ElpHde la mezcla, polvo - agua se
aumenta hasta 10-11 con cal, en el circuito de lixiviacin, para
neutralizar los componentescidosde la mena, y as cuando se agregue
el cianuro, no se gaste en la formacin de cianuro dehidrgenogaseoso
y txico, sino solamente en la disolucin del oro.Precipitacin del
oro con zincLas sustancias con que se precipitan los metales nobles
a partir de las soluciones cianuradas diluidas pueden ser: zinc o
carbn activado.Proceso Merrill-Crowe.Es un proceso de recuperacin
del oro que se encuentra disuelto en la solucin rica, mediante en
cuatro etapas:Primera etapa de clarificacin, para eliminar
cualquier partcula slida que se encuentre suspendida en la solucin.
Se filtra la solucin percolada y rica en oro que proviene de las
pilas de lixiviacin.Segunda etapa de desoxigenacin, de la solucin
mediante el uso debombasde vaco.Tercera etapa de precipitacin del
oro, que se encuentra en solucin con polvo de zinc. La solucin de
cianuros de oro y plata, libre de slidos finos y de oxgeno, se
bombea a tanques hermticamente cerrados en donde se le adiciona
zinc en polvo y acetato de plomo para la precipitacin y
sedimentacin del oro y la plata.El oro disuelto en la solucin como
cianuro de oro, se precipita con zinc. Para ello se venden unidades
como las Merril-Crowe, que entregan dosproductos, un precipitado de
oro y plata con impurezas de Zn, Pb, Hg, y Cu, y una solucin
estril, de cianuro de zinc, que se trata y se recicla al proceso.
El precipitado de oro se funde a lingotes de oro.Reaccin de
precipitacin:
El oro y la plata son remplazados por el zinc, en el ion
cianuro, mientras OH del agua se une con el sodio.La adicin de
acetato de plomo hace ms eficiente la reaccin anterior
En la prctica, se adiciona un exceso de Zn por encima de
lademandaterica, debido a que el lcali libre OH en la solucin,
tienden a disolver Zn.Cuarta etapa de filtrado de la solucin, para
recuperar el concentrado rico en oro. Todas las partculas de oro y
las del polvo de zinc en exceso se recuperan mediante el
filtrado.Quinta etapa de recirculacin, de la solucin estril al
proceso. La solucin se filtra, se le ajusta composicin en cianuro y
se recircula.Fundicin del oro precipitado El precipitado de oro,
plata, cobre y zinc se funde para obtener lingotes de oro, que
contienen entre 70% y 90% de oro. Estos lingotes pasan a una etapa
de refinacin para obtener el oro 24 kilates. Las escorias obtenidas
contienen metales pesados y se descargan habitualmente, como colas,
en las pilas de desechos.Precipitacin de oro con carbn activadoEl
carbn activado, se agrega directamente a los tanques durante, o
despus del proceso de lixiviacin. O la solucin de cianuro de oro
lixiviada se impulsa a travs de columnas de carbn activado.En este
proceso, las partculas de la mena deben ser menores a 100 mm,
mientras que las partculas de carbn activado deben tener un tamao
mayor a 500 mm. Este proceso suele ser ms usado en explotaciones
pequeas y con bajo contenido de plata.Las soluciones que provienen
de las pilas de lixiviacin, o de los tanques de agitacin, se hacen
pasar por 5 o 6 columnas, que contienen carbn activado. Las
columnas son peridicamente rotadas para tener un mayor
aprovechamiento de la capacidad de adsorcin del carbn.Las
soluciones de cianuro de oro se alimentan a las columnas en
contracorriente para que mantengan las partculas de carbn en
suspensin, evitando que el lecho se compacte.La cantidad de oro que
puede adsorber el carbn activado depende de la cantidad de cianuro
libre y de las impurezas que haya en la solucin, del pH de la
solucin, y del tiempo de contacto, o velocidad del flujo
dealimentacin.Realizar simultneamente lixiviacin y adsorcin del oro
resulta ms caro ya que la adsorcin es poco eficiente y el carbn muy
abrasivo y sucio.El oro y la plata disueltos en la solucin se
adsorben sobre el carbn activado en forma de una masa slida. Luego,
carbn y oro son separados por zarandeo. El carbn activado residual
en la solucin de cianuro es separado de la mezcla por flotacin.La
solucin de cianuro usada se filtra, se le ajusta composicin y se
recircula. Los residuos del filtrado son enviados a las
instalaciones de almacenamiento de residuos.El oro y la plata
separados del carbn activado se disuelven con una solucin fundida
de cianuro y soda custica caliente de la cual se recuperan
electrolticamente, con nodo deaceroinoxidable y ctodo de oro.En
general, el carbn activado recupera de la pulpa solucin-carbn
activado ms del 99,5% del oro en un perodo de 8 y 24 horas,
dependiendo de la reactividad y cantidad de carbn utilizado y del
rendimiento de las mezcladoras utilizadas.Para recircular el carbn
activado usado, se le lavan los carbonatos y la slice presentes,
con solucin de cido ntrico diluido en caliente y soda custica.
Luego se somete a reactivacin en un horno a temperaturas entre los
600 C y los 650 C, durante treinta minutos en unaatmsfera pobre en
oxigeno. Con ello se eliminan las materias orgnicas contaminantes
sin producircombustin.Impactos ambientales en la extraccin de
oroLas operaciones de recuperacin de oro generan impactos
ambientales, como: Contaminacin del aire con los derivados gaseosos
de las sustancias qumicas que se utilizan en la recuperacin.
Contaminacin del agua superficial y subterrnea con los residuos
peligrosos del proceso de recuperacin. Posibilidades de prdida de
residuos con metales pesados y otras sustancias peligrosas.
Accidentes durante eltransportede sustancias peligrosas. Accidentes
por derrames en el rea de recuperacin. Alteracin del paisaje y de
las condiciones ambientales en la zona de operaciones. Afectacin de
la biota en el entorno. Afectacin de las personas que trabajan en
las instalaciones de
extraccin.Fuenteswww.taringa.net/posts/info/1127985/Lixiviacion-de-Oro.htmlhttp://www.importexporte.com/metalurgiaperu/metalurgiaextractiva.html