Ing. Edwar Vargas Portilla Chaparra, Agosto 2005

Empresa Minera MACDESAEmpresa Minera MACDESAModulo de CapacitaciModulo de Capacitacin Tn Tcnico Ambientalcnico Ambiental

METALURGIA DEL ORO Y USO METALURGIA DEL ORO Y USO ADECUADO DEL CIANUROADECUADO DEL CIANURO

FACTORES

TAMAO DE PARTICULA

CONCENTRACIN DE CIANURO

CONCENTRACIN DE OXGENO

LA TEMPERATURA

LA ALCALINIDAD - PH

1.PRINCIPALES FACTORES QUE AFECTAN LA DISOLUCIN DEL ORO:

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:

1b. 1b. ConcentraciConcentracin de cianuro:n de cianuro:Hay variaciones muy grandes en la Hay variaciones muy grandes en la fuerza de la solucifuerza de la solucin que provoca la n que provoca la mmximo velocidad de disoluciximo velocidad de disolucin del oro, n del oro, probablemente debido a la variedad de probablemente debido a la variedad de las tlas tcnicas empleadas.cnicas empleadas.

Usualmente el factor restrictivo que Usualmente el factor restrictivo que gobierna la velocidad de disolucigobierna la velocidad de disolucin del n del oro es la concentracioro es la concentracin de oxn de oxgeno en la geno en la solucisolucin en contacto con el oro.n en contacto con el oro.

Barsky, Swalson y Heddley comprobaron Barsky, Swalson y Heddley comprobaron mediante pruebas realizadas, que la mediante pruebas realizadas, que la concentraciconcentracin de la solucin de la solucin para una n para una rrpida disolucipida disolucin es de 0.05% de n es de 0.05% de NaCNNaCN..

NaCN en solucin %

Au disuelto en 1 horamg/cm2

0.5000.2500.1000.0500.0250.010

2.9433.0072.9863.2512.5130.338

Tabla N 1:CANTIDAD DE ORO DISUELTO EN UNA HORA

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.

El uso del oxEl uso del oxgeno es indispensable para geno es indispensable para la disolucila disolucin del oro, bajo condiciones n del oro, bajo condiciones normales de cianuracinormales de cianuracin.n.

Los agentes oxidantes, tales como el Los agentes oxidantes, tales como el perperxido de Sodio, dixido de Sodio, dixido de Manganeso, xido de Manganeso, Cloro, entre otros, han sido utilizados con Cloro, entre otros, han sido utilizados con mayor o menor mayor o menor xito en el pasado, debido al xito en el pasado, debido al costo de estos reactivos y las complicaciones costo de estos reactivos y las complicaciones inherentes en el manejo de ellos, han dejado inherentes en el manejo de ellos, han dejado de ser usados. De otro lado mde ser usados. De otro lado mltiples pruebas ltiples pruebas han demostrado que una adecuada aireacihan demostrado que una adecuada aireacin da n da tan buenos resultados como lo hacen los tan buenos resultados como lo hacen los oxidantes quoxidantes qumicos citados.micos citados.

Barsky, Swainson y Hedley, determinaron Barsky, Swainson y Hedley, determinaron la velocidad de disolucila velocidad de disolucin del oro en n del oro en soluciones de 0.10% de NaCN, a 25soluciones de 0.10% de NaCN, a 25 C usando C usando OxOxgeno, Nitrgeno, Nitrgeno y mezcla de ambos.geno y mezcla de ambos.

1c. Concentracin de oxgeno:

Tabla N 2EFECTO DEL OXIGENO SOBRE LA VELOCIDAD DE

DISOLUCIN DEL ORO

Oxgeno %Disolucin del Oromg/cm2 / hora

0.09.020.960.199.5

0.041.032.367.6212.62

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

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.

"" Neutraliza los componentes Neutraliza los componentes cidos cidos resultantes de la descomposiciresultantes de la descomposicin den de los los diferentes minerales dediferentes minerales de la mla miinana en la en la solucisolucin de cianuro.n de cianuro.

"" Neutraliza los componentes Neutraliza los componentes cidos tales cidos tales como sales ferrosas, fcomo sales ferrosas, frricas y el rricas y el sulfato de magnesio contenidos en el sulfato de magnesio contenidos en el agua antes de adicionar al circuito de agua antes de adicionar al circuito de cianuracicianuracin.n.

"" Facilita el asentamiento de las Facilita el asentamiento de las partpartculas finas de modo que pueda culas finas de modo que pueda separarse la solucisepararse la solucin rica clara de la n rica clara de la mena mena cianuradacianurada..

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

2.a. 2.a. AdsorciAdsorcin con carbn con carbn Activado:n Activado:El carbEl carbn activado debido a su gran n activado debido a su gran rea rea superficial 500superficial 500--1500 m1500 m22//grgr y por su gran y por su gran porosidad. Tiene una alta capacidad porosidad. Tiene una alta capacidad adsorvente, lo que hace posible su adsorvente, lo que hace posible su aplicaciaplicacin en la Industria Metaln en la Industria Metalrgica. rgica. Estos carbones son de estructura Estos carbones son de estructura granular, siendo mgranular, siendo ms aptos los fabricados s aptos los fabricados a partir de ca partir de cscara de coco, debido a su scara de coco, debido a su dureza, que lo hace mdureza, que lo hace ms resistente a la s resistente a la ruptura por abrasiruptura por abrasin y tienen una mayor n y tienen una mayor capacidad de adsorcicapacidad de adsorcin que otros carbones n que otros carbones activados.activados.

i. Ti. Tcnicas de Adsorcicnicas de AdsorcinnLa tecnologLa tecnologa del uso del carba del uso del carbn n

activado comprende 3 tactivado comprende 3 tcnicas de cnicas de aplicaciaplicacin y son el carbn y son el carbn en pulpa n en pulpa (CIP), el carb(CIP), el carbn en columna (CIC) y el n en columna (CIC) y el carbcarbn en lixiviacin en lixiviacin (CIL).n (CIL).La tLa tcnica de adsorcicnica de adsorcin varn vara dependiendo a dependiendo del tipo de cianuracidel tipo de cianuracin:n:

CICAplicable a soluciones claras salientes de lixiviacin por precolacin en bateas o pilas, normalmente en varias etapas y en contracorriente.

CIP

Aplicable A pulpas salientes de cianuracin por agitacin, se trata sin separacin slido/lquido, en tanques separados en varias etapas y en contracorriente.

CIL

Consiste 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.

En el empleo de carbn activado se debertener 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:

-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.

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

Zn + Au(CN)2- + H2O + 2CN- Au +Zn (CN)2-4 + OH- + H2

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.

El proceso consiste de cuatro etapas bsicas:

MERRIL-CROWE

CLASIFICACIN DE LA SOLUCIN DE CIANURO PREGNANT

DESOXIGENACIN

RECUPERACIN DEL PRECIPITADO ZINC - ORO

ADICIN DE ZINC EN POLVO Y SALES DE PLOMO

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.

3. METODO UTILIZADO PARA LA DESTRUCCIN DE CIANURO3.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.

Otras reacciones permiten a este mtodo alcanzar niveles mnimos (menos de 1 mg/ltpara 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.