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Ing. Edwar Vargas PortillaChaparra, Agosto 2005Empresa Minera
MACDESAModulo de Capacitacin Tcnico AmbientalMETALURGIA DEL ORO Y
USO ADECUADO DEL CIANURO
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FACTORESTAMAO DE PARTICULACONCENTRACIN DE CIANUROCONCENTRACIN DE
OXGENOLA TEMPERATURALA ALCALINIDAD - PH1.PRINCIPALES FACTORES QUE
AFECTAN LA DISOLUCIN DEL ORO:
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Cuando en minerales se encuentra oro libre grueso, la prctica
usual es separarla por medios gravimtricos, antes de la cianuracin,
de lo contrario, las partculas gruesas no podrn ser disueltas
completamente en el tiempo disponible para llevar a cabo el proceso
de cianuracin.Otra prctica para reducir el tamao de las partculas
de oro, es la molienda y clasificacin de los minerales de oro en
circuito cerrado, donde las partculas de oro grueso son reducidos
de espesor y quebrantadas, logran rebosar del clasificador. 1a.
Tamao de partcula:
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1b. Concentracin de cianuro: Hay variaciones muy grandes en la
fuerza de la solucin que provoca la mximo velocidad de disolucin
del oro, probablemente debido a la variedad de las tcnicas
empleadas.
Usualmente el factor restrictivo que gobierna la velocidad de
disolucin del oro es la concentracin de oxgeno en la solucin en
contacto con el oro.
Barsky, Swalson y Heddley comprobaron mediante pruebas
realizadas, que la concentracin de la solucin para una rpida
disolucin es de 0.05% de NaCN.
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Tabla N 1:CANTIDAD DE ORO DISUELTO EN UNA HORA
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En la prctica la mayora de las plantas de cianuracin que tratan
minerales de oro, usan soluciones conteniendo menos de 0.05% de
NaCN. El promedio general esta probablemente cerca de 0.02 a 0.03%
de NaCN, dependiendo del resultado de las pruebas metalrgicas.
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El uso del oxgeno es indispensable para la disolucin del oro,
bajo condiciones normales de cianuracin.Los agentes oxidantes,
tales como el perxido de Sodio, dixido de Manganeso, Cloro, entre
otros, han sido utilizados con mayor o menor xito en el pasado,
debido al costo de estos reactivos y las complicaciones inherentes
en el manejo de ellos, han dejado de ser usados. De otro lado
mltiples pruebas han demostrado que una adecuada aireacin da tan
buenos resultados como lo hacen los oxidantes qumicos
citados.Barsky, Swainson y Hedley, determinaron la velocidad de
disolucin del oro en soluciones de 0.10% de NaCN, a 25 C usando
Oxgeno, Nitrgeno y mezcla de ambos. 1c. Concentracin de oxgeno:
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Tabla N 2 EFECTO DEL OXIGENO SOBRE LA VELOCIDAD DE DISOLUCIN DEL
ORO
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El suministro de calor a la solucin de cianuro en contacto con
oro metlico, produce fenmenos opuestos que afectan la velocidad de
disolucin. El incremento de la temperatura aumenta la actividad de
la solucin, incrementndose por consiguiente la velocidad de
disolucin del oro, al mismo tiempo, la cantidad de oxgeno en la
solucin disminuye porque la solubilidad de los gases decrece con el
aumento de la temperatura.En la prctica el uso de soluciones
calientes para la extraccin del oro, resulta desventajosa por el
elevado costo, por lo que usualmente, se lixivia a temperatura
ambiente.1d. Temperatura
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El uso de la cal (en solucin) para mantener un PH de 10.5 a 11
(alcalinidad protectora) cumple las funciones de:1e.La Alcalinidad
de la Solucin- pH: Evitar prdidas de cianuro por hidrlisis:(NaCN +
H2O = HCN + NaOH), haciendo que la reaccin sea favorecida hacia la
izquierda.Prevenir o evitar las prdidas de cianuro por accin de
dixido de carbono del aire: 2NaCN + CO2 + H2O= 2 HCN + Na2CO3.
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Neutraliza los componentes cidos resultantes de la descomposicin
de los diferentes minerales de la mina en la solucin de
cianuro.Neutraliza los componentes cidos tales como sales ferrosas,
frricas y el sulfato de magnesio contenidos en el agua antes de
adicionar al circuito de cianuracin.Facilita el asentamiento de las
partculas finas de modo que pueda separarse la solucin rica clara
de la mena cianurada.
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2.RECUPERACIN DE ORO Y PLATA DE SOLUCIONES CIANURADASDe la
solucin cosecha, el Au y Ag pueden ser recuperados usando uno o ms
de los siguientes procesos:1)Cementacin con polvo de zinc (Proceso
Merril-Crowe)2) Absorcin con carbn activado.3) Intercambio inico4)
Electrodeposicin
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2.a. Adsorcin con carbn Activado: El carbn activado debido a su
gran rea superficial 500-1500 m2/gr y por su gran porosidad. Tiene
una alta capacidad adsorvente, lo que hace posible su aplicacin en
la Industria Metalrgica. Estos carbones son de estructura granular,
siendo ms aptos los fabricados a partir de cscara de coco, debido a
su dureza, que lo hace ms resistente a la ruptura por abrasin y
tienen una mayor capacidad de adsorcin que otros carbones
activados.
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i. Tcnicas de Adsorcin La tecnologa del uso del carbn activado
comprende 3 tcnicas de aplicacin y son el carbn en pulpa (CIP), el
carbn en columna (CIC) y el carbn en lixiviacin (CIL).La tcnica de
adsorcin vara dependiendo del tipo de cianuracin:
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CICAplicable a soluciones claras salientes de lixiviacin por
precolacin en bateas o pilas, normalmente en varias etapas y en
contracorriente.CIPAplicable A pulpas salientes de cianuracin por
agitacin, se trata sin separacin slido/lquido, en tanques separados
en varias etapas y en contracorriente.CILConsiste en absorber el
oro en carbn durante y no despus de, la lixiviacin, llevndose a
cabo la misma en los mismos estanques lixiviadores, pero moviendo
el carbn en contracorriente con la pulpa de mineral.
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En el empleo de carbn activado se deber tener las siguientes
consideraciones:Se recomienda un pH de 10.0, debajo de estos
niveles, el cianuro se hidroliza, ocasionando prdidas y problemas
de contaminacin ambiental pero si el pH es demasiado, la carga de
oro en el carbn se ve gravemente afectada.La partculas finas de
carbn aportan una cintica ms rpida, pero probablemente ellas causan
una alta cada de presin en las columnas. ii.Consideraciones en el
uso del Carbn activado:
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La capacidad de carga de oro en el carbn activado decrece a
medida que la temperatura es aumentada, por lo que se trabaja a
temperaturas ambientales.En las columnas la altura de la capa de
carbn con reposo no sera ms de tres veces el dimetro de la
columna.La capa de carbn se expande alrededor de un 50%.Es
recomendable para carbn activado de 6 +16 mallas, una velocidad de
solucin de 25 gal/min/pie2, para 2 +30, 15 gal/min/pie2.
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La concentracin de metales es una alternativa muy eficiente y
aplicativa en la metalurgia del oro, esta se basa en la sustitucin
del zinc por el oro disuelto en las soluciones de cianuro, formando
un precipitado o cemento que luego ser tratado por mtodos
pirometalrgicos a fin de obtener el dor.La reaccin qumica total
para la concentracin de oro por zinc es:2.b.PROCESO DE MERRIL
CROWE
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El Proceso Merril-Crowe: La adicin de sales solubles de plomo,
el uso de zinc en polvo y la desoxigenacin de la solucin rica en
oro (pregnant) fueron incorporados en una tcnica industrial para la
recuperacin del oro de las soluciones cianuradas, el proceso Merril
Crowe, desarrollado en Estados Unidos.
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El proceso consiste de cuatro etapas
bsicas:MERRIL-CROWECLASIFICACIN DE LA SOLUCIN DE CIANURO
PREGNANTDESOXIGENACINRECUPERACIN DEL PRECIPITADO ZINC - OROADICIN
DE ZINC EN POLVO Y SALES DE PLOMO
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Los requisitos fundamentales para una eficiente cementacin del
oro a partir de soluciones cianuradas con la adicin de zinc en
polvo son las siguientes:Estar clasificada con menos de 5 ppm de
slidos. Estar desoxigenada hasta 1 ppm de oxgeno. Tener
concentracin de cianuro libre adecuada.Tener un pH en el rango de 9
a 11 (con una adecuada adicin de cal).Contener una adecuada
cantidad de sales de plomo.
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3. METODO UTILIZADO PARA LA DESTRUCCIN DE CIANURO 3.a. Perxido
de Hidrgeno: Este compuesto es un poderoso agente oxidante, capaz
de oxidar el cianuro transformndolo en cianato que no es txico:
H2O2 + CN = CNO + H2OSe requiere aadir (ion) cobre para esta
reaccin como un catalizador, si es que ya no est presente en la
solucin. Con el perxido de hidrgeno, los compuestos dbiles de
cianuro son divididos en sus componentes y los ferrocianuros son
precipitados por el cobre como un precipitado insoluble y estable.
El exceso del ion cobre tambin precipita como un hidrxido
insoluble.
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Otras reacciones permiten a este mtodo alcanzar niveles mnimos
(menos de 1 mg/lt para CNT). Las inversiones requeridas para la
utilizacin de este mtodo son moderadas. Sin embargo, cuando se
aplica a efluentes que tienen slidos en suspensin, en la mayora de
los casos el consumo de perxido es elevado.