Desorción de oro del Carbón Desorción de oro del Carbón activado fino activado fino

Planta de Procesos

Plantas de CIC en Minera Yanacocha

La Quinua

Yanacocha Norte

Pampa Larga

Total

Flujo tratado (m3/hr) 5,100 2,000 2,000 9,100

Ley soluciòn rica (g/m3) 1.1 1.4 0.3 0.82

Recuperaciòn (%) 97.7 96.2 92.3 96.3

Au producido (onz/dia) 4,300 1,900 450 6,650

Costo ($/onz) 3.34 6.18 4.43 4.23

Adsorción

Desorción

Reactivación

Lavado A.

Desorción

(PROCESO CARBON EN COLUMNA) 

En resumen las reacciones son :

Adsorción:

22

22 CNAuCCacarbónCCaCNAu2

Desorción:

OHOC 2-OHOH-C

CnNanNan 22 CNAun-CNCNAu-C

Yanacocha Norte Carbon

PlantProcess Flowsheet

Process – Carbon PlantCarbon Strip Circuit

Minera Yanacocha S.R.L.

STRIP VESSEL(17.2 m3)

44

BOILER CIRCULATIONPUMP

21

79

49

43

M

RECLAIM HEATEXCHANGER

THERMAL FLUID HEAT EXCHANGER

FIRE - TUBE BOILER

EXPANSIONTANK

THERMAL FLUID

43

30

31

21

48

79

34

33

FUEL DAY TANKS

FROM TRANSFERWATER PUMP

CARBON FROMACID WASH

CARBON TO STRIPPEDCARBON SCREEN

CARBON TO CARBONSIZING SCREEN

49

47

INTERMEDIATETANK

17

PREGNAT TANK

PRESOAK TANK

Diagrama de flujo - desorción de Carbón activado

Variables en la DesorciónVariables en la Desorción

La extracción del oro y plata adsorbidos del carbón activado cargado es análoga a la lixiviación tanto del oro como la plata a partir de sus minerales. En el circuito de desorción (stripp), las condiciones son mas agresivas, la concentraciones de las soluciones son mayores y las temperaturas son mas elevadas con la finalidad de acelerar el proceso de desorción.

1.- Temperatura y presión

2.- Concentración de Cianuro

3.- Fuerza Iónica

4.- Efecto de pH

5.- Solventes Orgánicos

6.- Velocidad de flujo del eluyente

7.- Concentración de Oro en el eluyente

8.- Procedimientos de desorción

Perdida de carbón por atrición (Carbón Fino) Las perdidas mas importantes se presentan:  1.- Carbón – Carbón

Atrición en la solución (adsorción , elusión, lavados ácidos).

2.- Carbón-aceroAtrición en el sistema seco ( durante la reactivación térmica,

transferencias de los depósitos de carbón).

3.- Carbón-acero-solucióncarbón quebrado durante la transferencia (bombas y tuberías).

4.- Choque térmico.Quebraduras durante la reactivación térmica y templado (quenching)

5.- Choque químico.Durante la remoción de componentes inorgánicos.

Las perdidas de carbón por atrición varia de planta a planta, dependiendo de las condiciones del proceso aplicado (ratios de tratamiento, velocidad de transferencia de carbón, tipo del sistema de adsorción , etc..), los tipos de equipos usados (especialmente las bombas de transferencia de carbón) y el tipo de carbón.  

Se han hecho considerables esfuerzos para encontrar y establecer donde ocurre las mas grandes perdidas, pero cuantificar estas perdidas es difícil porque la perdida de carbón se lleva a cabo en cada unidad del proceso y se distribuye aproximadamente como sigue:

– Mezclado del circuito de Adsorción …………..……..........45 %– Inter-etapas de transferencia de carbón …….......….........4 %– Elusión (incluido la transferencia para la regeneración) ……... 6 %– Regeneración (Incluido quenching y separación final) ……....45 %

Sistema de captura de finos

• Cada tren cuenta con una zaranda (malla 100 ) ubicada después de la última columna, teniendo como objetivo retener el carbón fino/grueso que contiene la solución barren, esta solución pobre en contenido de oro es enviada nuevamente al PAD de lixiviación. En la línea de envío de solución barren al PAD se tiene una batería de filtros (tipo tornado de 6” malla 60 ) a fin de recuperar todo el carbón fino/grueso que pueda pasar por las zarandas (mala operación, soltura de mallas, rotura de mallas, etc) y garantizar que este carbón no llegue al PAD.

• Zarandas previos a los procesos de desorción, lavado acido y R. termica.

• Dependiendo de las características, el carbón recolectado puede retornar al circuito de adsorción (carbón grueso) o a su almacenamiento para su posterior tratamiento (carbón fino).

Zaranda Tren 123

Zaranda Tren 4

Distribución de las pérdidas de carbón

% Pérdida de masa

Porcentaje deTotal kg/día (kg/ton) pérdida total

Adsorción 0.46 104.17 4.630 41.67Desorción 0.12 27.89 1.239 11.16Regeneración 1.57 117.94 5.242 47.18

Pérdida total 1.11 250.00 11.111 100.00

FUENTES DE GENERACIÓN DE CARBÓN FINO• C. activado nuevo con rango de tamaño de partícula: - 3,35 mm + 1,70 mm.

Desde su ingreso al proceso se fractura o atriciona. Pruebas realizadas en la planta de procesos Y. N. indican que 4 -6 % en peso del carbón activado nuevo es menor al tamaño de malla deseado, por lo que se realiza un lavado previo a su ingreso en un tanque de atrición o rozamiento.

• El C. A. transferido del circuito de adsorción al de desorción es clasificado en una malla de corte de 0.85 mm. El carbón continuará reduciéndo en tamaño conforme es tratado en los circuitos de desorción y regeneración, cada transferencia ocasiona la abrasión del carbón. Finalmente, todo carbón fino es separado.

• La cantidad de carbón fino que genera cada operación unitaria individual es muy difícil de medir debido a que el cambio en tamaño es mínimo. Sin embargo, se ha podido identificar 2 fuentes importantes de generación de carbón fino:

– Atrición por bombas y tuberías (desorción a adsorción). – Atrición durante la regeneración térmica.

• Actualmente la planta de columnas de carbón de Yanacocha Norte genera entre 5 a 7 toneladas de carbón fino mensualmente.

• Los puntos de generación de carbón fino y su destino final son mostrados en el diagrama adjunto.

Puntos generación de carbón fino

ADSORCION

LAVADO ACIDO

DESORCION

TK Finos

Filtrado

Clasificación

R. Termica

Carbón Fino

C* Nuevo

C +100 m

-100 m

+20 m

-20 m

-20 m

-20 m

+20 m

+20 m

Circuito de Adsorción Tren 123

Circuito de Adsorción Tren 4

N° Strips Real 2001- 2005 & Plan 2006-2013

130

50

64 63

102

81

5955

46

1812 11 11

0

20

40

60

80

100

120

140

20

01

20

02

20

03

20

04

20

05

20

06

20

07

20

08

20

09

20

10

20

11

20

12

20

13

Año

N°

Str

ips

po

r m

es

Tonelaje de carbón fino generado

• Existe una relación directa de la cantidad de carbón fino que se genera respecto a la cantidad de lotes de desorción que se realiza, esto se debe básicamente por el movimiento del carbón en el sistema de tuberías y bombas que se tiene en planta.

Tn Carbon Repuesto Vs N° de Strips

y = 0.0354x + 3.3722R2 = 0.656

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

0 20 40 60 80 100 120 140 160

N° Strips por mes

TM

S d

e C

*

Ley de carbón fino generado

Existe una relación directa entre la ley del carbón del sistema y la ley de carbón fino, se puede asumir que la ley del carbón fino es 43% de la ley del carbón normal cargado en la operación, la ley del carbón cargado a

su vez se relaciona con la ley de la solución ingreso a adsorción.

Ley de carbón cargado Vs Ley de Solución Rica ingreso a CIC

y = 0.0354x + 3.3722R2 = 0.656

0

1

2

3

4

5

6

7

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

Ley Solución Rica (ppm)

Le

y d

e C

arb

on

Ca

rga

do

(g

/Kg

C*)

Granulometría del carbón fino

Malla Abertura Peso %

40 425 135,8 35,2

60 250 134,2 34,8

100 150 60,4 15,6

200 75 53,4 13,8

-200 -75 2,3 0,6

TOTAL 386,1 100

Composición del carbón fino

MallaAbertura

micrones

Peso [%]

Leyes [kg/t]

Au Ag Cu

+40 425 35,2 1,21 0,52 0,20

+60 250 34,8 2,66 0,35 0,05

+100 150 15,6 0,78 0,10 0,01

+200 75 13,8 0,04 0,13 2,65

-200 -75 0,6 0,13 0,59 0,13

C. Calc. 100

C. Normal C. Fino

Contenido Au (g/Kg) 1.5 - 3.0 1.0 - 2.0Contenido Ag (g/Kg) 3.0 - 5.0 2.0 - 3.5

Granulometria -40 # (%) 2 65

g/Kg

Caracteristicas del Carbón

Modificaciones y acondicionamiento de planta

• Se realizarón cambios en algunas líneas de transferencia.

• Modificación en línea de ingreso (para carbón fino ) en el reactor de desorción.

• Se instalo equipos de filtración.

• Se acondiciona malla superior a la tolva de alimentación (tanque de carbón nuevo), para evitar el ingreso de materiales extraños.

• Se realizaron nuevos procedimientos para, operación, descarga,

muestreo y trasladó de carbón fino.

Carbón fino

Reactor antes de modificación

Reactor en uso actual

• Filtro manga instalado en la recirculación del

proceso de desorción

Pruebas de desorción de carbón fino

En base a investigaciones (Ing. Leonardo Paliza, Ing. Alfonso Villar) Se trabajo con adiciones de 130 Kg y 260 Kg de NaCN por lote

respectivamente, en resumen se presenta los resultados de nueve lotes.

Au Ag Hg Cu

Carbón Cargado 2.13 2,09 955 295

Carbón Descargado 0,06 0,05 184 32% Recuperación 96,8 % 97,6% 78,5% 89,0%

Au Ag Hg Cu

Carbón Cargado 2,63 1,10 1152 242

Carbón Descargado 0.,38 0,15 383 28% Recuperación 84,9% 86,2% 54,3% 85,6%

130 Kg NaCN

g/Kg C mg/Kg C

g/Kg C mg/Kg C

260 Kg NaCN

Problemas operativos

• Los problemas operativos durante la etapa de desorción fueron:

• Atoro de bomba de alimentación por material grueso. • Atoro de línea de transferencia de carbón al reactor de

desorción.• Saturación del filtro superior interno. • Saturación de la mangas filtrantes.

Filtro superior interno saturado de capa de carbón

fino

• Material recuperado en la

filtro manga de recirculación

Resultados obtenidos

De la operación normal de la desorción de carbón fino fresco (recién recolectado de los equipos de clasificación existentes en la planta CIC ), Se

obtuvieron los siguientes resultados.

C. Normal C. FinoEluido Au (ppm) 100 - 250 90Au Carbon Descargado (g/Kg) 0.05-0.1 0.1-0.15Ag Carbon Descargado (g/Kg) 0.1-0.2 0.2-0.25Recuperación Au (%) 98 96.3Recuperación Ag (%) 97 97.8

Producto

P. Normal P.C.FinoPeso procesado (TMS) 7.5 4.5Soda Cáustica (Kg/batch) 250 300Cianuro de Sodio (Kg/batch) 50 96-120Temperatura (°C) 120-135 130Presión (PSI) 45 45Flujo de Recirculación (m3/hr) 25 18

Parametros de Operación

• De acuerdo a las estimaciones realizadas en base a la operación de la planta de los años 2001 al 2004, se estima la recuperación de cerca de 8000 onzas de oro hasta el año 2012, como se aprecia en

el siguiente gráfico GOLD RECOVERY

FROM CARBON FINES

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Year

Go

ld r

eco

very

(A

u o

z)

• Conclusiones – La eficiencia de desorción para este método es superior al 95%.– De los resultados obtenidos en la investigación para recuperar oro

del carbón activado fino (Leonardo Paliza, Alfonso Villar), se ha estandarizado como parte de la operación normal.

– El incremento de cianuro de sodio permite incrementar la eficiencia de desorción de oro del carbón fino.

– Este aumento en la fuerza de cianuro de la solución de desorción del carbón fino (mas de 300 ppm de CN- en la solución rica) no interfiere en la operación normal de las plantas que suceden a la Planta de carbón activado, tales como la planta Merrill Crowe y Planta de Tratamiento de aguas de excesos, debido a la cantidad de solución rica que se envía (cerca de 50 m3, a un ratio de 5 m3/hr por lote de carbón desorbido) en comparación al flujo que trata la planta de Merrill Crowe (mas de 2500m3/hr a una concentración de 30 ppm CN-).

– Con los filtros tipo manga en la recirculación se reduce la presencia de carbón muy fino en los intercambiadores de calor.

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