Cianuración del oro. Disolución.
Trituración. Reacciones. La velocidad de
disolución. Tamaño de la partícula.
Oxígeno. Concentración de la solución
de cianuro. Temperatura. Porcentaje de finos. Alcalinidad
protectora. Reactivos a usar. Cianuro. Cal. Zinc.
Carbón activado.
Cianuración. Colas
gravimétricas.
Cianuración por percolación.
Precipitación del oro. Obtención de lingotes de
oro.
Cianuración con
agitación.
Cianuración del oro
Mineral rico en oro
Clasificación por tamaño de
grano
Disolución. El oro se encuentra en las
menas en cantidades pequeñas: menos de 10 g/t, o sea
0.001%.
Oro en polvo para disolver
Solución de cianuro de
oro
Para disolverlo se necesita de una sustancia como el
cianuro, 350 mg/l, o sea, 0.035% de NaCN. Y de un agente oxidante
como el oxígeno.
Existen otros agentes para disolver oro, como el
cloruro, el bromuro o el tiosulfato, pero los complejos que se
obtienen resultan menos estables, por ello se necesitan
condiciones y oxidantes más fuertes que estos.
Además estos reactivos son más peligrosos para la
salud y el medio ambiente y más costosos.
Esto explica por qué el cianuro es el reactivo
preferido para la lixiviación de oro desde los
últimos años del siglo XIX.
En la práctica, la cantidad de cianuro utilizada
en la lixiviación depende de la presencia de otros
consumidores de cianuro y de la necesidad de lograr niveles de
lixiviación adecuados.
Las concentraciones de cianuro más comunes
oscilan entre los 300 y los 500 mg/l, o sea, 0.03 a 0.05% de NaCN
de acuerdo al tipo de mineral. El oro se recupera por
lixiviación en pila o lixiviación por
agitación.
La lixiviación en pilas, es un sistema muy
práctico, debido al bajo costo de inversión
requerida, pero es muy lento y la eficacia de la
extracción de oro está entre 50 y 75%.
Trituración, permite reducir el
tamaño de sus partículas y liberar el oro para
poder recuperarlo.
Trituradora de
mandíbula
Las partículas grandes de oro libre en las menas,
necesitan mucho tiempo para que sean disueltas por la
solución de cianuro. Por ello deben ser previamente
separadas por gravedad, antes de lixiviar con cianuro. Las menas
portadoras de sulfuros, o carbonatos, requieren de un tratamiento
adicional, antes de comenzar el proceso de lixiviación de
oro, porque el cianuro tiende a lixiviar los minerales con
sulfuros en lugar del oro, y los carbonatos a unirse con el oro
disuelto.
Reacciones. La cianuración es
un proceso de lixiviación, que se aplica al tratamiento de
las menas de oro. Se basa en que el oro nativo, plata o distintas
aleaciones entre ellos, son solubles en soluciones cianuradas
alcalinas diluidas, de acuerdo a la siguiente
ecuación:
La velocidad de disolución, de los metales
preciosos en soluciones de cianuro depende del área
superficial del metal en contacto con la fase líquida, y
de la velocidad de agitación de la mezcla de mena
aurífera de oro y solución
cianurante.
Agitación de una
solución
Bajo condiciones consideradas ideales con respecto a la
aireación y a la agitación, se encontró que
la velocidad mínima de disolución de oro es 3.25
mg/cm2/hora.
Otros factores que influyen en la velocidad de
disolución son los siguientes:
Tamaño de la partícula.- Cuando se
presenta oro grueso libre en la mena, la práctica
generalizada es recuperarlo por medio de trampas, o mesas de
concentración, antes de la cianuración ya que las
partículas gruesas podrían no disolverse en el
tiempo que dura el proceso.
Mesa de concentración
Oxígeno, es introducido en la
solución de cianuro mediante la inyección directa
de aire al tanque. La inyección de oxígeno es muy
recomendada, puesto que aumenta las recuperaciones de oro y
plata, y disminuye los consumos de cianuro.
Concentración de la solución de
cianuro.- La solubilidad del oro en una solución de CN
aumenta al pasar de las soluciones diluidas a las concentradas.
La proporción más eficaz es de 0.05 a 0.07% de
cianuro de sodio. La concentración usual de CN para el
tratamiento de menas de oro es de 0.05% NaCN. Para menas de plata
de 0.3%. Para concentrados de oro y plata, entre 0.3 – 0.7%. El
NaCN es el más usado en el proceso de cianuración,
aunque también se emplea el KCN.
Temperatura.- La velocidad de disolución
de los metales en una solución de NaCN aumenta con el
incremento de la temperatura. Pero por encima de 85°C las
pérdidas por descomposición del cianuro son un
serio problema.
Porcentaje de finos.- Este aspecto es muy
importante en la lixiviación por percolación,
porque cuando el porcentaje de finos es mayor al 20% del total, y
su tamaño inferior a 1.7 mm, las partículas tienden
a aglutinarse, dificultando el paso de las soluciones de cianuro.
En estos casos las menas molidas requieren otro tratamiento como
curado con cal, cemento, o con ambos para lograr aglomerarlos y
facilitar la percolación.
Alcalinidad protectora. Las funciones del
hidróxido de sodio en la cianuración son las
siguientes: Evitar pérdidas de cianuro por
hidrólisis. Prevenir pérdidas de cianuro por
acción del CO2 del aire. Neutralizar los componentes
ácidos. Facilitar el asentamiento de las partículas
sólidas finas de la mena cianurada, de modo que en la
parte superior permanezca la solución rica y
clara.
Las principales variantes de la lixiviación
son:
La lixiviación en pilas o por
percolaciónLa lixiviación por
agitación.
Reactivos a
usar
Cianuro.- El solvente más
comúnmente utilizado es el cianuro de sodio.
El cianuro se prepara con agua no ácida a un pH
neutro cuya concentración es 10% en peso.
La concentración mínima en la
solución lixiviante está entre 0.05 – 0.10 % de
NaCN como máximo.
Cal.- La cal se agrega directamente con el
mineral en el chancado, la función es mantener una
alcalinidad de 10 a 11, su consumo variará de acuerdo a
cada mineral y está entre 0.5 a 5 kg/TM.
La ley como CaO libre debe estar entre 60 y 70% para
evitar transporte de carga inútil
Zinc.- El polvo de zinc se agrega en una
proporción que varía de 0.6 a 1.5 partes por parte
de oro y plata, para obtener estos consumos debe utilizarse un
zinc de la más alta calidad
Carbón activado.- Es utilizado para
precipitar oro y plata de las soluciones ricas, se recomienda
generalmente cuando el mineral tiene solo o mayores proporciones
de oro con respecto a la plata, el carbón usado en estos
casos está entre mallas -6+16, -8 + 18 y -10 +20, a veces
acompañado de una precipitación opcional de plata
con Na2S cuando la relación plata/oro en la
solución es muy alta. Los carbones más usados son
la corteza de coco debido a su dureza y mayor poder
adsorbente.
Cianuración
Para realizar el proceso de cianuración de una
manera controlada y optimizada, se requiere de una buena planta
gravimétrica.
Colas gravimétricas. Las menas
auríferas trituradas se componen de partículas de
oro, de concentrados de oro y de finos con algunos contenidos de
oro. En las mesas de concentración gravimétrica se
separan los anteriores componentes. Las partículas de oro
se funden a botones o lingotes de oro. Los concentrados de oro se
someten a lixiviación por percolación con
solución de cianuro. Y los finos de las menas, separados
con agua, constituyen las llamadas colas gravimétricas,
que se someten a cianuración por agitación en
tanques agitadores.
Cianuración por
percolación.
El proceso de cianuración por percolación
se puede realizar sin ninguna experiencia, habilidad o alta
tecnología.
A los concentrados de oro de la mesa
gravimétrica, se les adiciona cal y se introducen en
tinas. Por la parte superior de las tinas se les gotea una
solución de cianuro de sodio durante unos 20 días.
De este proceso de cianuración por percolación se
obtienen dos productos, la solución rica en cianuro de
oro, o lixivia, y el residuo estéril. La solución
de cianuro de oro se envía a un estanque apropiado, o se
colecta en un recipiente conveniente. El residuo estéril
después de ser lavado se envía a patios de
desechos. Las aguas de lavado de los residuos estériles,
son tratadas y vertidas a corrientes de aguas
cercanas.
Precipitación del oro. De la
solución de cianuro en recipientes convenientes, se
precipita el oro en forma de polvo por medio de virutas de
zinc.
Oro en polvo
Obtención de lingotes de oro. El polvo de
oro precipitado se funde a lingotes.
Lingote de oro
La cianuración por percolación es un
proceso simple, bajo en costos de inversión, con alta
seguridad de funcionamiento. Como desventajas exige un prolongado
tiempo de lixiviación y ofrece más baja
recuperación de oro.
Cianuración por
agitación
Tanque de cianuración por
agitación
En los finos de las colas de procesos
gravimétricos se presentan todavía buenos
contenidos de oro. Se lixivian, por lo tanto con
cianuro.
Cuando los contenidos de oro en las colas son bajos, la
cianuración se justifica si los tonelajes de ellas son
altos.
La cianuración de partículas finas de
menas auríferas requieren agitación y
adición de aire y/u oxígeno. Los recursos
técnicos, los costos de inversión y de
operación en la cianuración con agitación
son más altos que en la cianuración por
percolación.
Precipitación de polvo de oro y fundición
a lingotes, como en el caso de la cianuración por
percolación
Fuentes
http://www.raulybarra.com/notijoya/archivosnotijoya6/6cianuracion_oro.htm
http://www.textoscientificos.com/mineria/lixiviacion-oro/precipitacion-carbon-activado
http://www.importexporte.com/metalurgiaperu/metalurgiaextractiva.html
http://www.raulybarra.com/notijoya/archivosnotijoya8/8oro_refinacion_extraccion.htm.
http://www.raulybarra.com/notijoya/archivosnotijoya6/6cianuracion_oro.htm
http://www.textoscientificos.com/mineria/lixiviacion-oro/cianuracion
Autor:
Rafael Bolívar Grimaldos
Ing. Metalúrgico UIS., Magister en
Ingeniería de Materiales UNC., Dr. Ing. Industrial
UPV.