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Revista CiBIyT, año XIII, número 38, septiembre-diciembre de 2018 ISSN: 1870-056X
OP06 EXTRACCIÓN DE PLATA MEDIANTE CIANURACIÓN DE
Ag2Te: EFECTO DEL PRETRATAMIENTO
SILVER EXTRACTION FROM Ag2Te BY CYANIDATION: EFFECT OF
PRETREATMENT PROCESS
Karla Yaneth Segura Garza*, Raúl Carrillo Pedrozab, Antonia Martínez Luévanosa. aMaestría en Ciencia y Tecnología Química. Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Autónoma de Coahuila., Saltillo,
Coahuila, México. bFacultad de Metalurgia. Universidad Autónoma de Coahuila, Monclova, Coahuila, México.
Resumen
Para contribuir a reducir o eliminar el problema de la refractariedad de minerales que contienen telururos de metales preciosos,
como el oro y la plata, se han propuestos diversos pretratamientos, tanto físicos como químicos. Los pretratamientos químicos
que se han utilizado para favorecer la cinética de extracción de metales preciosos por cianuración consisten en el uso de
soluciones alcalinas, soluciones acuosas de cloruro de sodio, catalizadores como plomo, mercurio, bismuto, etc. También se
ha investigado el uso de altas presiones y temperaturas para disminuir la refractariedad de estos minerales a la cianuración, así
como los pretratamientos de tostación, molienda fina y biolixiviación. En este trabajo se investigó el efecto del pretratamiento
químico con soluciones de KOH y NaOH 5 M, a temperatura constante de 25°C, por 24 horas; también se investigó el efecto
de un pretratamiento físico, variando el tipo de agitación (magnética y ultrasonido). Después del pretratamiento, se realizó la
extracción de plata por cianuración de teleruro de plata (Ag2Te) con una solución de cianuro de sodio de 1250 ppm, a pH 10.9.
Los resultados indican que ninguno de estos pretratamientos produjo un incremento significativo en la extracción de plata.
Palabras clave: Cianuración, plata, pretratamiento, telururos, refractariedad
Abstract
To reduce or eliminate the problem of the refractoriness of minerals containing tellurides of precious metals, such as gold and
silver, various physical and chemical pretreatments have been proposed. The chemical pretreatments that have been used to
promote the kinetics of precious metals leaching by cyanidation consist on using alkaline solutions, aqueous solutions of sodium
chloride, or using catalysts such as salts of lead, mercury and bismuth. It has also been investigated the use of high pressures
and temperatures to reduce the refractoriness of these minerals to cyanidation; roasting pretreatment also has been used to
oxidizing the telluride minerals. Other treatments such as fine grinding and bioleaching have also been used to increase the
extraction of silver and gold. In this work, the effect of chemical pretreatment on Ag2Te was investigated using solutions of KOH
and 5 M NaOH, at 25 °C, for 24 hours. The effect of physical pretreatment was also investigated, varying the type of agitation
(magnetic and ultrasound). After the pretreatment process, the extraction of silver from silver telluride (Ag2Te) was carried out
by cyanidation using a solution of sodium cyanide of 1250 ppm, at pH 10.9. The results indicate that these pretreatments
produced a low increase in silver extraction.
Keywords: Cyanidation, pretreatment, refractoriness, silver, tellurides.
Introducción En los depósitos hidrotérmicos, se pueden encontrar
metales preciosos unidos a especies de telururos, los
más comunes son la calaverita (AuTe2), la Krennerita
((Au, Ag)(Te2)), Sylvanita (AgAuTe4), Petzita
(Ag3AuTe2) y Hessita (Ag2Te) (Henley, K.J., Clarke,
N.C. & Sauter, 2001)(Aguayo, S., Pérez, E. & Encinas,
1996).
La presencia de teluro en metales preciosos puede
convertirlos en minerales refractarios, la extensión de
esto depende del telururo presente y de la asociación
mineralógica (Jackman, I.R. & Sarbutt, 1990).
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Los minerales de telururo de plata han sido tratados
comercialmente en pocas regiones en el mundo,
algunas de las más productivas son Kalgoorlie,
Australia Occidental, colorado, entre otras (Ellis &
Deschênes, 2016).
La lixiviación de los minerales de telururo siempre
ha sido una gran problemática si no se ejecuta algún
tratamiento oxidativo previo ya que los investigadores
y operadores perciben una discordancia en cuanto a la
recuperabilidad del oro mediante su lixiviación con
cianuro (Zhao et al., 2010).
Los minerales refractarios de oro y plata no responden
directamente a la cianuración, requiere un
pretratamiento para liberar el contenido de oro y plata
previo a la cianuración para que la extracción de estos
minerales pueda ser mejorado. Las técnicas más
utilizadas comercialmente son el tostado,
biooxidación, y molienda ultrafina. Otra técnica
utilizada es CANMET's Enhanced Leach Process
(CELP) desarrollada para tratar minerales ricos en oro
y plata (Alp, Celep, Paktunç, & Thibault, 2014).
El tratamiento ideal es específico para cada tipo de
mena y se debe de tomar en cuenta la especia Au/Ag-
Te presente, su proporción y su asociación
mineralógica.
Las reacciones que se generan durante la disolución de
la plata en el cianuro han sido estudiadas con
profundidad, y la mayoría de los autores concuerdan
en que la reacción global que se da es la siguiente:
4 𝐴𝑔 + 8 𝑁𝑎𝐶𝑁 + 𝑂2 + 2𝐻2𝑂 → 4𝐴𝑔(𝐶𝑁)2− +
4𝑂𝐻− + 8𝑁𝑎
(1)
Los minerales refractarios requieren de un paso
adicional de pretratamiento como la oxidación para
hacer que los minerales de oro puedan ser lixiviados
por cianuración. Por lo general estos minerales se
encuentran asociados con pirita y otros sulfuros, los
cuales podrían impedir la extracción del metal precioso
y daría lugar a un consumo elevado de cianuro. Por esta
razón, los pretratamientos oxidativos generalmente se
realizan para mejorar las recuperaciones de oro
(Sarbutt, 1990).
En algunas prácticas adicionales, se ha implementado
la lixiviación con un agente alcalino como un paso de
pretratamiento para la recuperación de plata, así como
también contribuye a la eliminación de elementos
peligrosos como arsénico (As) y antimonio (Sb) de los
minerales y los concentrados (Awe, S.A., Samuelsson,
C., 2010; Baláž, P., Achimovičová, 2006).
Ibrahim et al. (Alp et al., 2014), demostraron que la
lixiviación con hidróxido alcalino es un pretratamiento
efectivo para la extracción con cianuración de oro y
plata a partir de minerales refractarios con una matriz
de antimonio y que contienen minerales de sulfuro
como zinkenita (Pb9Sb22S42) y andorita (Sb3PbAgS6).
En un artículo publicado por Anderson et
al.(Anderson, C.G., Krys, 1993) reportan que el
hidróxido de sodio (NaOH) ayuda a disolver el
antimonio contenido en los minerales. El hidróxido de
potasio (KOH) es un agente alcalino muy vigoroso
según Gupta et al.(Sarbutt, 1990) por ello consideraron
utilizarlo como un pretratamiento alcalino.
Otro pretratamiento que también es muy utilizado en
metalurgia extractiva es la agitación con ultrasonido,
esta metodología es considerada actualmente
emergente y se fundamenta en la aceleración de la
transferencia de masa y calor, de manera que
interaccionan con el material alterando sus
propiedades físicas y químicas y el efecto de cavitación
favorece la liberación de los compuestos extraer y
mejora el transporte de masa debido al rompimiento de
la pared celular (Mason t. J., 1998).
El objetivo de este trabajo es evaluar el efecto de un
pretratamiento alcalino utilizando hidróxido de sodio
(NaOH) e hidróxido de potasio (KOH) y un
pretratamiento con ultrasonido utilizando agitación
con ultrasonido y agitación magnética en la lixiviación
con cianuro de un mineral puro de telururo de plata
(Ag2Te).
Metodología
Materiales y reactivos
El reactivo Ag2Te utilizado en este estudio se adquirió
de Sigma-Aldrich (99,999%), Hidróxido de sodio
NaOH se adquirió de Sigme-Aldrich (99,999%),
Hidróxido de potasio KOH se adquirió de Sigma-
Aldrich (98%). Se utilizó el cianuro de sodio de grado
reactivo (Merck, 99%).
Procedimiento experimental
a) Pretratamiento oxidativo con KOH y NaOH.
Para estudiar el efecto del pretratamiento oxidativo con
hidróxido de sodio e hidróxido de potasio, se preparó
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una solución de KOH y NaOH 5 M, y se pesaron
0.0477g de Ag2Te. Las pruebas de cianuración se
realizaron bajo las siguientes condiciones: pH= 10.9 y
una concentración de 1250 mg/L de cianuro libre.
El procedimiento empleado fue el siguiente:
(a)
(b)
Fig. 1. (a) Metodología experimental seguida para un
pretratamiento oxidativo con KOH y NaOH; (b)
Metodología experimental seguida para estudiar el
efecto de la agitación.
Resultados y discusión
Caracterización morfológica de un mineral puro de
telururo de plata Ag2Te.
En la siguiente micrografía se presenta la morfología
de un mineral puro de telururo de plata a 100000x antes
de ser lixiviado, lo que nos permite observar más a
detalle las características morfológicas de las
partículas del mineral puro.
Fig. 2. Micrografía MEB de la muestra sin lixiviar a
100 000 magnificaciones.
La micrografía muestra que el Ag2Te consta de
agregados de partículas esféricas. Las zonas que se ven
más brillantes y otras más obscuras se deben a los
desniveles que existen entre cada grano puesto que son
de diferentes tamaños siendo las zonas brillantes
lugares más altos, y los obscuros pertenecen a zonas
más bajas en cuestión de altura (nm), se observa la
presencia de nano partículas que presentan una forma
casi esférica e irregular. También se puede observar el
límite de los granos.
Pretratamiento oxidativo con agentes alcalinos.
En las Figuras 3 y 4 se presentan las cinéticas de
extracción de plata con cianuro, previo a un
pretratamiento de la muestra de Ag2Te utilizando KOH
y NaOH, respectivamente, por 24 horas.
Fig. 3. Cinética de extracción de plata utilizando un
pretratamiento oxidativo con una solución de KOH 5
M durante 24 horas previas a la cianuración.
0
5
10
15
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27
Pretratamiento con KOH
%A
g e
xtr
aid
a
Tiempo (h)
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Figura 4. Cinética de extracción de plata utilizando un
pretratamiento oxidativo con una solución de NaOH 5
M durante 24 horas previas a la cianuración.
La remoción de teluro mediante un pretratamiento con
hidróxido de potasio fue un 5% más alto que al utilizar
un pretratamiento oxidativo con hidróxido de sodio
bajo las mismas condiciones, tal como se menciona en
el artículo publicado por İbrahim Alp et al.(Alp et al.,
2014), en donde estudiaron el efecto de un
pretratamiento alcalino con hidróxido de potasio e
hidróxido de sodio para mejorar la eficiencia de la
extracción de plata de un mineral refractario de
antimonio (zinkerita (Pb9Sb22S42) y andorita
(Sb3PbAgS6)) (Alp et al., 2014). Sus resultados
mostraron que el procedimiento de cianuración para la
extracción de metales preciosos es muy baja en
comparación con la lixiviación con un pretratamiento
alcalino de 24 h. Ellos mostraron que el efecto del
hidróxido de potasio a una concentración 5M,
temperatura (20-80°C) y un tamaño de partícula de (5-
50μm) en la extracción de oro y plata incremento
utilizando hidróxido de potasio obteniendo hasta un
94.5% de extracción (Alp et al., 2014).
Esta pequeña diferencia en el porcentaje de extracción
de plata puede resultar del hecho de que el KOH es el
reactivo alcalino más vigoroso, según Gupta and
Mukherjee, 1990. Sin embargo, los porcentajes de
extracción son muy bajos En comparación de la plata
extraída a partir de un mineral de antimonio, como lo
describe (Ibrahim, 2014).
Los bajos niveles de extracción pueden deberse a que
los minerales de telururo son los más refractarios y
difíciles de romper su estructura, y podemos darnos
cuenta de la importancia que tiene la matriz a la que se
encuentra unida el metal precioso.
El pH es muy importante mantenerlo alcalino para
evitar que el cianuro se escape como HCN, para eso se
revisó el diagrama para la formación de cianuro de
hidrógeno y cianuro libre en función del pH, como se
muestra en la Figura 5, el cual nos da la información
de la zona de predominio de la especie de cianuro libre
(CN-), que es con la que se lleva a cabo la cianuración.
Con este diagrame se llegó a la conclusión de utilizar
un pH de 10.9 ya que es cuando comienza el
predominio del cianuro libre (González-Ibarra, Nava-
Alonso, & Uribe-Salas, 2017).
Fig. 5. Formación de cianuro de hidrógeno y
cianuro libre en soluciones acuosas en función del
pH (González-Ibarra, Nava-Alonso, & Uribe-Salas,
2017).
Efecto del tipo de agitación.
Se utilizó un pretratamieto de dispersión con
ultrasonido y dos tipos de agitación (magnética y con
ultrasonido) para evaluar el efecto que tiene en la
cinética de lixiviación.
Los resultados de la muestra pretratada y lixiviada
utilizando agitación con ultrasonido y agitación
magnética a condiciones fijas de pH 10.9, volumen de
80 mL, 1250 mg/L NaCN, temperatura 70°C se
muestran en la Figura 6.
0
5
10
15
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27
Pretratamiento con NaOH%
Ag
extr
aid
a
Tiempo
(h)
0
5
10
15
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0 1 2 3 4
Agitación con ultrasonido.
Tiempo (h)
% A
g E
xtr
aíd
a
(a)
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Fig. 6. (a) Cinética de lixiviación utilizando agitación
con ultrasonido; (b) Cinética de lixiviación utilizando
agitación magnética.
En ambos gráficos se observan muy bajos porcentajes
de extracción de plata teniendo como máximo un 9.4%
al término de una hora al utilizar agitación magnética.
Ambos métodos presentaron porcentajes de extracción
muy similares después de la primera hora, por lo cual
no se observa una diferencia significativa en el tipo de
agitación utilizada.
La baja extracción que se presenta al utilizar (a) una
alta exposición a ondas ultrasónicas, puede deberse a
que el exceso de ondas ultrasónicas pueda inhibir la
acción del cianuro (Ochoa, 2012). En ambos casos la
baja extracción puede deberse a la alta temperatura que
se utilizó durante la lixiviación; ya que según lo
mencionado en la literatura por González et al. Sus
resultados muestran que cuando la temperatura es
variada de 20 a 30°C, la extracción de plata incrementa
rápidamente; cuando la temperatura es variada de 30 a
45°C, la extracción de la plata incrementa muy
lentamente. Según estos autores la cinética de
extracción es inhibida por una etapa en la reacción que
es menos sensible a la temperatura (González-Ibarra
et al., 2017). En nuestro caso el rango de temperatura
utilizado en nuestras reacciones es de 70 °C, por lo que
se cree que la extracción de plata fue afectada
negativamente por la temperatura.
Se observa un efecto en el tiempo de lixiviación, en
donde la agitación magnética presenta una
disminución en la extracción. Sin embargo, al utilizar
la agitación con ultrasonido se observa un ligero
aumento de extracción de plata conforme aumenta el
tiempo.
En la Figura 7, se presenta una micrografía obtenida
por MEB de la muestra lixiviada utilizando un baño de
ultrasonido como medio de agitación, a condiciones de
pH=10.9, 0.0477g de Ag2Te, 1250 mg/L de NaCN,
70°C, volumen de 80 mL; agitación con ultrasonido.
Esta micrografía nos permite observar con más detalle
las características morfológicas que presenta la
muestra ya lixiviada.
Fig. 7. Micrografía MEB a 25000x de la muestra a
pH=10.9, 0.0477g de Ag2Te, 1250 mg/L de NaCN,
70°C, volumen de 80 mL; agitación con ultrasonido.
En esta micrografía se perciben algunas esferas
brillantes en zona localizadas de la micrografía, y tales
esferas podrían ser subproductos del tratamiento
oxidativo.
Estas esferas pueden pertenecer a los óxidos de teluro
(que se forma durante la lixiviación al tener contacto
con el oxígeno ambiental
Para investigar el contenido químico en las esferas se
le realizó un mapeo químico de los elementos telurio,
oxígeno y plata por la técnica EDS, en la figura 8 se
puede observar el mapeo químico perteneciente al
elemento oxígeno.
Figura 8. Mapeo químico para la determinación de
oxígeno.
Se puede observar que el resultado del mapeo indica la
presencia de los elementos oxígeno y telurio, por lo
cual se puede inferir que las esferas constan de óxido
de telurio.
Conclusión
0
5
10
15
20
0 1 2 3 4
%A
g E
xtr
aíd
a
Tiempo (h)
Agitación magnética(b)
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El pretratamiento alcalino utilizado no fue eficiente en
la extracción de plata ya que el porcentaje extraído más
alto fue de 13.21% utilizando el hidróxido de potasio.
Sin embargo al comparar a ambos agentes oxidantes
concluimos que con el hidróxido de potasio se obtienen
mejores porcentajes de extracción.
El análisis realizado por MEB de una muestra lixiviada
a 70°C durante 4 horas y utilizando ultrasonido como
medio de pretratamiento y agitación, nos indica que
después de la lixiviación algunas de las moléculas
reaccionan con oxígeno formando óxidos, en este caso
pertenecen a óxidos de telurio aunque en muy poca
proporción mediante este método.
El tipo de agitación utilizada en este trabajo no
presenta una diferencia significativa en la extracción
de plata de un mineral puro de telururo de plata. Sin
embargo, existe un efecto considerable en el tiempo de
extracción siendo la agitación con ultrasonido la que
presenta un ligero aumento conforme pasa el tiempo de
lixiviación.
Referencias
Aguayo, S., Pérez, E. & Encinas, M. A. (1996).
Recursos y alternativas de tratamientos para los
minerales de teluro de Sonora (México). Revista
de Metalurgia, 32, 33–39.
Alp, İ., Celep, O., Paktunç, D., & Thibault, Y. (2014).
Influence of potassium hydroxide pretreatment
on the extraction of gold and silver from a
refractory ore. Hydrometallurgy, 146, 64–71.
https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2014.03.007
Anderson, C.G., Krys, L. E. (1993). Leaching of
antimony from a refractory precious metals
concentrate. In: Hiskey, J.B., Warren, G.W.
(Eds.). Hydrometallurgy Fundamentals,
Technology and Innovations. Proc. of the Fourth
Int. Sym. on Hydrometallurgy, 341–363.
Awe, S.A., Samuelsson, C., S. (2010). Dissolution
kinetics of tetrahedrite mineral in alkaline
sulphide media. Hydrometallurgy, 103 (1-4),
167–172.
Baláž, P., Achimovičová, M. (2006). Selective
leaching of antimony and arsenic from
mechanically activated tetrahedrite, jamesonite
and enargite. In int. J. Miner. Process (pp. 44–
50).
Ellis, S., & Deschênes, G. (2016). Treatment of Gold e
Telluride Ores. Gold Ore Processing. Elsevier
B.V. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-
63658-4.00051-7
González-Ibarra, A. A., Nava-Alonso, F., & Uribe-
Salas, A. (2017). Cyanidation kinetics of silver
telluride (Ag 2 Te). Canadian Metallurgical
Quarterly, 56(3), 272–280.
https://doi.org/10.1080/00084433.2017.135039
1
Henley, K.J., Clarke, N.C. & Sauter, P. (2001).
valuation of a diagnostic leaching technique for
gold in native gold and gold±silver tellurides.
Minerals Engineering, 4, 1–12.
Jackman, I.R. & Sarbutt, K. (1990). The recovery of
gold from a telluride concentrate’, Proceedings
of Randol Gold Forum ’90,. Randol
International Inc., Golden, Colorado, 4, 1–12.
Mason t. J. (1998). Power ultrasound in food
precessing. The way forwars.
Ochoa, R.-O. (2012). Ultrasonido y sus aplicaciones en
el… ULTRASONIDO Y SUS
APLICACIONES EN EL PROCESAMIENTO
DE ALIMENTOS. Rev. Iber. Tecnología
Postcosecha, 13(2), 109–122.
https://doi.org/ISSN: 1665-0504
Sarbutt, I. R. J. and K. (1990). The recovery of gold
from a telluride concentrate. Proceedings of
Randol Gold Forum’ 90.
Zhao, J., Xia, F., Pring, A., Brugger, J., Grundler, P. V,
& Chen, G. (2010). Short Communication A
novel pre-treatment of calaverite by
hydrothermal mineral replacement reactions.
Minerals Engineering, 23(5), 451–453.
https://doi.org/10.1016/j.mineng.2009.11.015