UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA METALURGICA
PROYECTO DE TESIS “
Influencia del Potencial de Hidrogeno (pH), la concentración de sandioss, y el tiempo de lixiviación sobre el porcentaje de extracción de oro mediante agitación para un mineral tipo oxido”
ASESOR: Ms. Ing. Juan Vega González
TRUJILLO – PERÚ 2017
I. Generalidades:
1. Título: “Influencia del Potencial de Hidrogeno (pH), la concentración de sandioss, y el tiempo de lixiviación sobre el porcentaje de extracción de oro mediante agitación para un mineral tipo oxido ”
2. Personal Investiga Investigador: dor: 2.1 Autores: Nombre
: Heras Romero Manlio Alejandro
G rado A cadé cadémico mico : Bachiller en Ingeniería Metalúrgica Dirección
: Mz Y Lt 3 Cond.Res Sol de Chan Chan XVI Etapa
Teléfono
: 993865637
E-mail
:
[email protected] [email protected]
Nombre
: Quispe Ciudad Niltón Edil
G rado A cadé cadémico mico : Bachiller en Ingeniería Metalúrgica Dirección
: J.R.Salaverry Astent. H la Victooria Mz U Lt 22
Teléfono
: 944201337
E-mail
:
[email protected]
2.2 Asesor: Nombre
: Ing. Juan Vega González
Grado Académico: Mg. Gestión de Riesgos Ambientales y Seguridad en las empresas.
Título
: Ingeniero Metalurgista 2
3. TIPO DE INVESTIGACIÓN : 3.1. De acuerdo a su naturaleza: aplicada 3.2. De acuerdo a su forma: explicativa
4. Régimen de investigación Orientada
5. Línea de Investigación Investigación:: Metalurgia Extractiva. 6. Localidad e institución donde se desarr desarrollará ollará el proyecto Localidad: Trujillo – La Libertad Institución: Escuela de Ingeniería Metalúrgica - Universidad Nacional de Trujillo
7. Duración del proyecto y hor horas as semanales dedicadas 6 meses x 6 horas semanales
8. Cronograma por etapas: Etapas
Fecha de
Fecha de
inicio
término
Dedicación semanal (hr)
Recolección de datos
06-11-17
05-01-18
08
Análisis de datos
06-01-18
05-02-18
08
Elaboración de informe
06-02-18
05-03-18
08
3
9. Recursos 9.1 Personal -
02 investigadores
-
01 Asesor
-
02 practicantes
9.2 Bienes 9.2.1
Disponibles
Descripción
Unidad
Cantidad
Mineral
Kg
10
Pulverizadora de 250 gr
Un
02
Estufa de secado, 105°C
Un
01
Botella de agua de 10 L
Un
04
Cuarteador Jones, ½”
Un
01
Balanza, Cap. 3.5 Kg., Error 0.01g
Un
01
Horno tipo mufla de fundición
Un
01
EPP,s
Un
01
Cedazo número: 200 mallas
Un
01
Bandejas de 2 Kg. capacidad.
Un
10
Agua destilada (L)
Un
05
Computadora
Un
02
Cámara fotográfica
Un
02
4
Calculadora
Un
02
Rolador de botellas
Un
01
9.2.2
No disponibles
Descripción
Unidad
Lapiceros
Un
12
Papel Bond
Un
1000
Tubos de ensayo 15 ml
Un
30
Bolsas plásticas
Un
20
9.2.3
cantidad
Servicios
Descripción
Unidad
Cantidad
Pasajes
S/.
Global
Alimentación
S/.
Global
Internet Teléfono móvil
S/. S/.
Global Global
Impresión de Tesis
S/.
Global
Análisis Químico
S/.
Global
9.2.4
Locales Laboratorio de Procesamiento de Minerales de la Universidad
Nacional de Trujillo.
5
10.
Presupuesto
Clasificado
Descripción
r de gasto
Precio
Unidad
nitario (S/.)
Cantida
Subtotal
d
2.3.15.12
Lapiceros
2,00
Un
12
24,00
2.3.15.12
Papel bond
0,05
Un
1000
50,00
2.3.21.11
Pasajes
2,00
S/.
240,00
480.00
2.3.11.1
Alimentación
7,00
Menú
50
350.00
2.3.22.23
Internet
1,00
S/.
Global
100.00
2 .3.22.21
Teléfono móvil
1,00
S/.
Global
80,00
2.3.22.44
Impresión de tesis
30,00
S/.
7
210,00
2.3.27.25
Análisis Químico
10,00
S/.
Global
500,00
Total
1794,00
11. Financiación Autofinanciamiento: S/. 1794,00
6
II. PLAN DE INVESTIGACIÓN 1. Antecedentes y justificación del problema 1.1 Realidad problemática: A nivel de Latinoamérica, el Perú cuenta con la mayor cantidad de reservas de
oro, plata, según el ‘Anuario Minero 2017’, elaborado por la Dirección General de Minería del Ministerio de Energía y Minas (MEM). Y a nivel mundial ocupa el puesto 6 de las reservas de oro y el puesto 1 en las reservas reservas de plata.
La lixiviación con cianuro ha sido el estándar del sector para el procesamiento de oro durante más de 100 años. Durante el proceso de lixiviación con cianuro, una solución de cianuro o lixiviante se filtra a través de la mena incluida en tanques, columnas o pilas. El oro se disuelve mediante el cianuro y, posteriormente, se retira de la pila o columnas. Posteriormente se extrae de la solución de lixiviación enriquecida mediante adsorción en carbono o resinas. Este método contrastado y rentable de extracción de menas ofrece la máxima recuperación para muchas menas de oro, incluidas las de bajo grado y algunas refractarias.
A si como el cianuro nos p permite ermite una buena recuperación de oro y plata, también tiene efectos en la contaminación del medio ambiente (biodiversidad y recursos hídricos) y la salud humana., siendo una de las consecuencias de la práctica de minería.
7
Para evitar estas consecue consecuencias ncias en la práctica de la minería investigadores han determinado mediante estudios otros reactivos que se pueda utilizar como agente lixiviante lixiviante y ob obtener tener un buen porce porcentaje ntaje de recuperación de oro y plata, como Golmax, Jin zhibao, Sandioss, entre otros.
De igual manera en la lixiviación lixiviación de oro y plata el pH es un delas variables se suma importancia para evitar la liberación del ácido cianhídrico, así como también la granulometría adecuada del mineral que permite tener una liberación mayor del mineral valioso.
Por lo cual con esta investigación se experimentará mediante el proceso de lixiviación con las variables de la influencia del pH y el tamaño de partícula de un mineral tipo oxido proveniente de la provincia del distrito de Pataz, provincia de Pataz y Departamento de la Libertad. Utilizando como reactivo lixiviante al Sandioss en el porcentaje de recuperación de oro y plata.
1.2 Antecedentes COMARSA (2015), Se tiene conocimiento que en una empresa minera de la región La Libertad, se hicieron pruebas comparativas en lixiviación por agitación en botella con Sandioss Vs NaCN, obteniendo resultados muy similares en la recuperación de oro.
Lemcorp (2015), El procedimiento para controlar la concentración de reactivo Sandioss en la solución y los parámetros usados son similares al Cianuro de Sodioss. 8
Zipperian, Raghavan y Wilson (1988), trabajaron en la extracción de oro y plata de un mineral de riolita por medio de lixiviación con tiosulfato de amonio y encontraron que las soluciones de tiosulfato en medio amoniacal que contienen iones cobre son capaces de disolver oro y plata de los minerales, mi nerales, estableciendo las mejores condiciones de operación a una velocidad de agitación de 400 rpm, concentración de tiosulfato de 1.48 M, pH 10, 40% en sólidos, tamaño de
C. Zuloeta (2004), Menciona que la lixiviación con tiosulfato de amonio es una alternativa al método de lixiviación con cianuro; uno de los intereses es la alta toxicidad del cianuro, así mismo la baja efectividad en la lixiviación de minerales carbonáceos o minerales complejos. Por lo tanto el proceso de lixiviación con tiosulfato de amonio puede ser considerado como un proceso no tóxico y los ratios de disolución de oro pueden ser más rápidos r ápidos y mayores que en el proceso de cianuración convencional.
1.3 Justificación: -
Desde el pu punto nto de vista técnico el presente proyecto de inv investigación estigación se justifica debido a que se utilizarán técnicas y métodos para determinar el contenido de oro en minerales tipo oxido, así como la influencia del pH y la concentración de Sandioss en la extracción de oro en el proceso de lixiviación por ag agitación itación con Sandi Sandioss. oss.
9
-
El trabajo de in investigación vestigación se jus justifica tifica por la búsqueda de aporte de solución para la extracción de oro de un minerales tipo oxido, y disminuir las consecuencias del uso del cianuro utilizando otro reactivo como alternativa en e ell proces proceso o de lixiviación por agitación, as asíí co como mo también ajustar el mejor pH pH y la mejor concentrac concentración ión de Sandioss par para a obtener una mejor extracción de oro.
-
Desde el punto de vista metodológico, se aplicará los conocimientos sobre metodología de investigación científica, en los enfoques sistémicos en la elaboración de la investigación, y busca aportar conocimiento sobre el procesamiento de minerales tipo oxido.
-
Desde el p punto unto de vista económico permitirá determinar si los efectos del pH y la concentración de Sandioss en la lixiviación por agitación de oro, son altos o bajos en la ex extracción. tracción.
2. Marco teórico 2.1. Lixiviación En metalurgia extractiva se conoce como lixiviación al proceso de extraer desde un mineral una especie de interés por medio de reactivos que la disuelven o transforman en sales solubles. La lixiviación es una técnica ampliamente utilizada en metalurgia extractiva que convierte los metales en sales solubles en medios acuosos. En comparación con las operaciones pirometalúrgicas, la lixiviación es 10
más fácil de realizar y mucho menos dañina, ya que no se produce contaminación gaseosa. Sus principales inconvenientes son su alta acidez de trabajo y en algunos casos sus efluentes residuales tóxicos, y también su menor eficiencia causada por las bajas temperaturas de la operación, que afectan dramáticamente las tasas de reacción química. El proceso de lixiviación con cianuro es el método más importante jamás desarrollado para extraer el oro de sus minerales. El temprano desarrollo del proceso se atribuye a Scotchman, John Stewart Mac Arthur, en colaboración con los hermanos Forrest. El método fue introducido en Sudáfrica en 1890. De allí se extendió a Australia, Estados Unidos y México. Ahora es utilizada en prácticamente todos las principales operaciones mineros de oro del mundo. Las razones para su aceptación generalizada, son económicas, así como metalúrgicas. Por lo general obtiene una mayor recuperación de oro que la amalgama y es más fácil de operar que el proceso con cloro o bromo. Se produce el producto final en forma for ma de metal prácticamente puro. El cianuro es el término descriptivo general generalmente aplicado al cianuro de sodio, NaCN. Sin embargo, los primeros trabajos en la cianuración se basan en la utilización de cianuro de potasio y la concentración de la solución así como las fórmulas básicas que están todavía en términos de ese producto químico. Cabe señalar que el radical de cianógeno (CN) realmente tiene el poder de la disolución, y la base alcalina de calcio, potasio o sodio dan una estabilidad química a los compuestos.
11
La principal diferencia entre los cianuros alcalinos, aparte de su costo, es su relativa fuerza para la disolución. Esto depende totalmente del porcentaje del radical cianógeno presente. La ecuación de Elsner es generalmente aceptado como una expresión de la reacción del oro en soluciones de cianuro diluido; 4 Au + 8KCN + O2 + 2 H2O = 4 KAu (CN)2+ 4 KOH. Así, cuando las superficies frescas de oro están expuestos a la acción del cianuro en solución acuosa conteniendo oxígeno libre, se forma un compuesto de cianuro de oro y un hidróxido. Las reacciones que muestran la disolución de oro en soluciones diluidas de cianuro son:
1) 4Au+8NaCN+O2+2H2O → 4NaAu(CN)2+4NaOH Esto se conoce como la ecuación de Elsner 2) 2Au+4NaCN+2H2O → 2NaAu(CN)2+2NaOH+H2 Esto fue sugerido por Janin 3) 2Au+4NaCN+ O2+2H2O → 2NaAu(CN)2+2NaOH+H2O2 El peróxido formado es utilizado en la reacción: 2Au+4NaCN+ 2H2O2 → 2Au (CN)2+2NaOH Estas reacciones fueron sugeridas por Bodlander, sin embargo es el mismo propuesto por Elsner. Para la ecuación de Janin las constantes de equilibrio son muy desfavorables para la formación del hidrogeno pueden considerarse imposible bajo condiciones ordinarias de cianuraciòn. Mientras que en la
12
reacción de Elsner prácticamente se lleva hasta que se consuma el cianuro o hasta que todo el metal se haya disuelto. Para la ecuación del Bodlander las constantes de equilibrio son favorables, por tal motivo las reacciones propuestas son posibles. Actualmente Bodlander Bodlander desc descubrió ubrió que se forma el peróxido de hidrogen hidrogeno o y él fue capaz de calcular que aproximadamente el 70% de la cantidad teórica de peróxido de hidrogeno que debería formarse de acuerdo a su ecuación.
2.2.
Efecto de la concentración de cianuro en la velocidad de disolución: La causa de las amplias variaciones en las concentraciones de la solución descubierta por diversos investigadores para obtener una máxima velocidad de disolución de oro probablemente se cae en la variedad de técnicas empleadas. Las variaciones incluyen factores tales como la proporción de volumen de solución hacia la superficie del oro, violencia de agitación y velocidad de aeración. De acuerdo a J.S. Maclaurin la velocidad de disolución del oro en soluciones de cianuro alcanza un máximo pasando de una solución concentrada a una solución diluida de 0.25% de NaCN. Según Christy para todos los propósitos prácticamente, las soluciones más débiles que 0.001% de KCN no disuelven el Oro. White descubrió que la velocidad máxima es casi a 0.027%KNC, 0.020%NaCN, cuando el oxígeno satura a la solución Cianurada.
13
Según las concentraciones de la solución descubierta por Barsky, Swainson y Hedley para disoluciones más rápidas fueron de 0.05% de NaCN. Barsky, descubrió que la máxima velocidad de disolución de la plata metálica en soluciones de Cianuro tiene lugar a casi 0.10%NaCN. Esto, no se aplica a la disolución de minerales sulfurados de plata, debido a que involucra un conjunto diferente de condiciones. Para la máxima concentración de oxígeno en la solución será 8mg/lt la máxima velocidad de disolución del oro bajo estas condiciones ideales de agitación y aeración debería tener lugar en soluciones que contengan 0.0089%NaCN.
2.3.
Métodos de lixiviación Los métodos de lixiviación más utilizados son: In situ, heap, dump, vats y agitación. Para seleccionar el método lixiviante depende mucho de las características físicas químicas del mineral y a los minerales asociados a ser tratados. También se pueden destacar algunos factores importantes como son: el grado del mineral, la solubilidad del valor metálico, la cinética de disolución, el consumo del reactivo etc. En nuestro caso de estudio vamos a definir el método de lixiviación por agitación, ya que es el método que vamos a realizar en nuestra investigación.
14
a) Lixiviación por agitación La lixiviación por agitación se utiliza se utiliza en los minerales de leyes altas, cuando los minerales generan un alto contenido de finos en la etapa de chancado, o cuando el mineral deseado está también diseminado que es necesario molerlo para liberar su parte valiosa y exponerlos a la solución lixiviante. También es el tipo de técnica que se utiliza para lixiviar calcinas de tostación y concentrados. Se recurre a la agitación mediante burbujeo o bien a la agitación mecánica para mantener la pulpa en suspensión hasta que se logra la disolución completa, siendo el tiempo de contacto de los sólidos con la solución del orden de horas comparado con el proceso de lixiviación en pilas que requieren meses. Los agitadores mecánicos son simplemente impulsores colocados en el interior del tanque (fig1.a), mientras que tanques agitados con aire son a menudo
tanques de tipo “pachuca” (Fig1.b)
15
Figura 1. Agitación mecánica (a), agitación neumática (b)
b) Ventajas comparativas comparativas con otros métodos métodos de lixiv lixiviación iación Alta extracción del elemento a recuperar.
Tiempos cortos de procesamiento (horas)
Proceso continuo que permite una gran automatización
Facilidad para trata tratarr menas alteradas o g generadores eneradores de
finos.
c) Desventajas Un mayor costo de inversión y operación
Necesita una e etapa tapa de molienda y una e etapa tapa de s separación eparación
solido (espesamiento y filtración).
d) Variables del proceso El análisis de las variables de lixiviación por agitación en sistemas industriales, para la definición y optimización del proceso, debe necesariamente hacer uso de aspectos técnicos, operacionales y económicos.
e) Granulometría Para exponer parcialmente la superficie del mineral valioso a la acción del lixiante, esto depende del tipo del mineral y de sus características mineralógicas. Por lo cual se considera un tamaño que no contenga un exceso de gruesos mayor a 2mm y por otro 16
lado que no contenga un exceso de finos, esto debe ser que el 40% del mineral no debe de ser menor que 75 micrones que esto puede dificultar el proceso de lixiviación por agitación. Cuando el tamaño de grano es mayor de 2mm puede producir problemas en la agitación y cuando es menor a 75 micrones trae dificultades en la separación separación de solido-liquido de la pulpa lix lixiviada, iviada, Debido a las dificultades anteriores y también para disminuir el consumo de energía por el concepto de molienda y los costos de filtración y decantación, la agitac agitación ión s se e de debe be realiz realizar ar
en los
tamaños que la operación lo permita.
Tabla 1: Tamaño de grano de algunos minerales para la lixiviación por agitación. Mineral
Tamaño de Lixiviación mm malla ASTM
Cobre Oxidado
0.83
20
Oro
0.25
60
Conc. de Oro Sulfuro
0.044
325
Calcinados de Zinc
0.074 200 Fuente: universidad de atacama (s.f). Hidrometalurgia
f) Tiempo de lixiviación En la figura 2 se muestra una curva típica entre el porcentaje de extracción y el tiempo de lixiviación, como se muestra al inicio una extracción rápida, que decrece posteriormente al máximo obtenible para un tamaño dado de partícula, estas curvas se obtienen de pruebas de lixiviación en botella de laboratorio. 17
La lixiviación se realiza a temperatura ambiente o en autoclaves. La concentración de reactivos debe ser optimizada según el tipo de operación. El porcentaje porcentaje de los sólidos debe ser en la mayoría de las cosas lo más alto posible para alcanzar una alta concentración del ion metálico en la solución de lixiviación. Los porcentajes de solido en la pulpa varían varían de 20 a 50 % y La velocidad d de e agitación debe de ser lo suficiente como para mantener los sólidos en suspensión y no decanten. Una velocidad de agitación alta suele favorecer la recuperación en la lixiv lixiviación iación por agitación.
2.4.
Sandioss como lixiviante de oro y plata
El sandioss se presenta en forma de polvo o gra granulado nulado de color blanc blanco o o gris siendo fácil de disolver en el agua. De acuerdo a las características del mineral, su solución acuosa se vuelven alcalinas, acidas y neutras.
El sandios a diferencia del cianuro de sodio no tiene peligro oxidante, no es radioactivo, al transportarlo no presenta peligro alguno ya sea por vía terrestre, marítima o aérea.
Para el almacenamiento del sandioss se recomienda estar alejado de la humedad ya que absorbe fácilmente la humedad por el cual el empaque debe de estar bien sellado, así mismo se prohíbe el almacenamiento junto a productos químicos ácidos y artículos comestibles.
2.5.
Alcances del sandioss como reactivo de lixiv lixiviación iación de oro y plata.
18
Se aplica en la lixiviación de oro y plata, ya sea el lixiviación en pilas, lixiviación en tanques y en proceso de carbón en pulpa de minerales tipo sulfuro, oxido y minerales semi-oxido.
Los componentes del sandios son nitrógeno, amonio, oxido de sodio, ferrocianuro de sodio, agua calcio y hierro. Los porcentajes en peso de cada componente se muestran en la tabla 1.
Nombres de los componentes
Nro. de CAS
Porcentaje de peso %
Oxido de Sodio (Na2 O)
1313-59-3
35-50
Nitrógeno (N)
7727-37-9
12-20
Amonio (NH4+ )
14798-03-9
7-12
Ferrocianuro de Sodio
13601-19-9
7-12
Agua (H2 O)
7732-18-5
1-4
Calcio (C)
7440-70-2
1-5
Hierro (Fe)
7439-89-6
1-5
Insoluble en agua
--- --- ---
--- --- ---
(Na4 Fe(CN)6 .10H2 O)
Tabla 1: fuente MSDS (Fichas de datos de seguridad) - Lemcorp 2.6.
Ajustes del Potencial de Hidrogeno (pH) en la lixiviación
El pH es una unidad de medida que sirve para establecer el nivel de acidez o alcalinidad de una sustancia. Se expresa como el logaritmo negativo de base de 19
10 en la actividad de iones de hidrógeno. Su fórmula se escribe de la siguiente manera:
pH = − log log[a ] Así como para establ establecer ecer los metros de una tabla, se usa una cinta de medir que posee milímetros, centímetros y metros, igualmente el pH cuenta con su propia escala. De esta forma encontraremos encontraremos que ésta v va a desde 0 a 14. Alcanzar el 0 es indicador de máxima acidez, por su parte, 14 es el opuesto, base. El punto intermedio es el 7, como su nombre indica, es lo neutral.
Para el proceso de lixiviación de oro y plata se lleva a cabo un pequeño experimento con el fin de determinar el mejor valor del pH de la pulpa a la cual se le llama prueba de alcalinidad. Para ajustar ajustar el pH de la pulpa se agrega una cantidad moderada de Cal o Soda caustica, y el medidor de la acidez se utiliza para determinar el pH que debe de estar entre 10.5 y 11.5.
2.7.
Análisis de Tamaño de partícula En el laboratorio los tamices se usan para medir el tamaño y la distribución por tamaños de las partículas. La malla se define como el número de hilos metálicos o de aberturas por pulgada, medidas según la dirección de ellas. Exististe diversos sistemas: Americanos, ingleses, francés y alemán. En el sistema americano tenemos la serie Tyler (Casi universalmente aceptada), A.S.T.M, Rittingor, Richards y Hoover. En el sistema Ingles tenemos la serie R.S.I, en el Francés la s serie erie AFNOR y en el alemán la serie DIN.
20
Para determinar las fracciones de tamaño más finas es necesario utilizar Una malla Tyler 200 tiene una abertura de 0,075 mm = 75 micrones. Las relaciones son más finas sin embargo no es la malla más fina que se pueda fabricar.
3. Problema: ¿Cómo influye el potencial de hidrogeno (pH), la concentración de Sandioss y el tiempo de Lix Lixiviación iviación sobre la extracción de oro me mediante diante los procesos de lixiviación por agitación de un mineral tipo óxido?
4. Hipótesis A menor Potencial de Hidrogeno (pH), mayor concentración de Sandioss y mayor tiempo de lixiviación se obtendrá mayor porce porcentaje ntaje de extracción de oro mediante el proceso de lixiviación por agitación de un mineral tipo oxido.
5. Objetivos 5.1.
Objetivo General: Determinar la influencia del potencial de hidrogeno (pH), la concentración de Sandioss y el tiemp tiempo o en el
porcentaje de
extracción de oro de un mineral tipo óxido por lixiviación mediante mediante agitación. 21
5.2.
Objetivos específicos:
- Determinar la influencia de la conc concentración entración de s sandioss andioss en el porcentaje de extracción de oro media mediante nte el proceso de lixiviación por agitación.
- Determinar la influencia del potencial de hidrogen hidrogeno o (pH) en el porcentaje de ex extracción tracción de oro mediante el proc proceso eso de lixiviación por agitación utilizando como reactivo lixiviante Sandioss.
influencia ia de la interacción del pH y la c concentración oncentración - Determinar la influenc de Sandioss en el porcentaje porcentaje de extracción de oro y plata plata mediante el proceso de lixiviación por agitación
6. Diseño de la Investigación:
6.1.
Material de estudio
Mineral tipo oxido procedente de Pataz-La Libertad.
A nális is químic quí mico o del miner al tipo óxi do:
Ley Au promedio: 20 g g/TM /TM
6.2. Métodos y técnicas 6.2.1. Material, equipos e instrumentos de medición. A. Materiales Materiales de laboratorio
22
Vasos de precipitación de 50,100, 500 y 1000 ml
Luna de reloj
Crisoles de 20g
Copelas N°8
Mineral tipo oxido: 10 Kg.
10 Bandejas
5 Botellas de agua de 10 L.
Pipetas graduadas 50 y 100 ml
Probetas de 250 ml
Tubos de ensayo de 15 ml
Papel filtro Papel para medir el pH
Reactivos Para análisis de mineral: Litargirio (PbO)
Carbonato de sodio (Na2CO3)
Bórax (Na2B4O7)
Sílice (SiO2)
Harina (C)
Cianuro de Sodio (NaCN)
Hidróxido de sodio (NaOH)
AgNO3 Nitrato de plata plata AgNO
Rodamina
23
Sandioss
Equipos Rodillos giratorios
Horno tipo mufla
Estufa de secado 105 °C
Instrumentos Balanza analítica A&D. Modelo BP301S.
Voltaje: 12-30 V.
Precisión: 0,0001 g.
Balanza de electrónica Henkel. Modelo: BCE30.
Voltaje: 220 Voltios.
Frecuencia: 50 - 60 hz.
Capacidad 30 Kg.
Sensibilidad: 1 g.
6.3. Diseño experimental Para la contratación de la hipótesis se utilizará un diseño Trifactorial para lo cual se considerará las siguientes variables:
A) Variables independientes:
a) Concentración de Saandioss 24
250 partes por millón (ppm)
500 partes por millón (ppm)
750 partes por millón (ppm)
b) pH 7
9
11
c) Tiempo de lixiviación 12 horas
24 horas
48 horas
B) Variables dependientes: a) Porcentaje de extracción en función del tiempo. b) Porcentaje de recuperación de oro
C) Variables paramétricas: a) Porcentaje de sólidos: 33% b) Porcentaje de agua 67%
25
6.4. Determinación de los niveles
Para el Potencial de Hidrogeno (pH)
se componen de 3
niveles: 7, 9 y 11.
Para la concentració concentración n de San Sandios dios se compone componen n de 3 niv niveles: eles: 250 ppm, 500ppm y 750ppm
Para el tiemp tiempo o de lixiv lixiviación iación se co compone mpone de 3 niveles: 12, 24 y 48 horas
Por último se determinara, la extrac extracción ción de o oro ro en función del tiempo y el porcentaje de recuperación de oro que se espera para esta operación operación de lixivia lixiviación ción por agitación con sandioss, que se obtengan valores cercanos al 80%.
Tabla Tabl a N° 1. Variables independientes y sus niveles en escala natural. Niveles Factor
A:
Potencial de Hidrogeno (pH (pH))
B:Concentración de Sandios (ppm)
C:Tiempo de lixiviación
26
1
2
3
7
9
11
250
500
750
12
24
48
Tabla Tabl a N° 2. Disposición general para un diseño Trifactorial Trif actorial y orden de prueba.
Concentración Sandioss (ppm) Tiempo de Lixiviación (h)
250
500
750
pH 7
9
11
Totales Promedio yi
Ŷi
12
Y111, Y112, Y 113, Y121, Y122, Y 123
Y131, Y132, Y 133
y1
Ŷ1
24
Y211, Y212, Y 213 Y221, Y222, Y 223
Y231, Y232, Y 233
y2
Ŷ2
48
Y311, Y312, Y 313 Y321, Y322, Y 323 Y331, Y332, Y 333
y3
Ŷ3
Totales Yj
y1
y2
y3
Promedio
Ŷ1
Ŷ2
Ŷ3
6.5.
Procedimiento experimental: 1.
Se identifica el tipo de mineral oxido,
2.
Se realiza el cuarteo respectivo para obtener la muestra representativa
3.
Se pulveriza 250 gr durante 5 minutos, hasta obtener la granulometría del mineral requerido.
27
4.
Se hará un análisis químico del mineral tipo óxido para obtener la ley de cabeza.
5.
Se tamizará usando las mallas N° 200 (74 um), 80 % pasante
6.
Se realiza la prueba de alcalinidad.
7.
Se preparan 5 botellas bien limpias y a cada botella se le pone el mineral y el agua en una proporción de 33% sólido y 67% liquido (1 a 2). Para nuestro caso de estudio 500gr de mineral y 1L de agua para cada botella y se pone a correr la prueba durante 48 horas.
8.
Para nuestro caso de estudio nos guiaremos de la lixiviación en botella botella con cianuro de sodio, con u un n pH 11 para cada concentración de 250ppm, 500ppm y 750ppm. que será nuestra muestra patrón, debido que a este pH el cianuro no se volatiliza, y para el Sandioss no existe una composición química definida y el control de reposición de reactivo lixiviante.
9.
Cada prueba realizada a diferentes concentraciones de Sandioss tendrán una prueba testigo y una prueba de sacrifico, la prueba testigo nos servirá para determinar la extracción de oro en función del tiempo de 12, 24 y 48 horas, el porcentaje de recuperación. Mientras que la prueba de sacrificio nos servirá para determinar el consumo de cianuro, Sandioss y el consumo de cal o soda total utilizada.
28
10.
Se realiza las titulaciones correspondientes a las horas determinadas después de a ver iniciado el proceso de lixiviación en botella. Para nuestro caso de estudio 2,4, 8, 12 y 24. 36 y 48 horas.
11.
Para cad cada a soluc solución ión ob obtenida tenida a 12, 24 y 4 48 8 horas de lixiviación se realizará un análisis químico para observar la extracción de oro a diferente tiempo.
12.
Se obt obtendrá endrá la cantida cantidad d de cal y la cantida cantidad d de cianuro que se necesita para una tonelada métrica de mineral tipo óxido
13.
Proceder a hacer el balance metalúrgico, para determinar el porcentaje de de extracción y recuperación de de oro.
29
PARAMETROS DE PRUEBA
Granulometr ía: 80% menos Malla 200 Granulometría: Fuerza de concentración del Lixiviante (Sandioss), 250, 500 y 750 Partes por Millón pH: 7, 9, 11
MINERAL TIPO ÓXIDO
Tiempo de agitación: 12, 24 y 48 horas relación : 2 a 1 ( 33.3% Solidos y 66.7 de Agua) Regulador de PH: Cal o Soda (NaOH) Velocidad de Agitación de botella: 55 rpm Temperatura Ambiente: 22 °C
PREPARACION MECÁNICA
500 gr DE MINERAL
PRUEBA DE AGITACIÓN EN BOTELLA
REACTIVO DE LIXIVIACIÓN
TESTIGO SACRIFICIO
TERMINO DE LA PRUEBA
ANÁLISIS DE SOLUCION Y RELAVE
BALANCE METALÚRGICO
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6.2.4. Procedimiento de datos: El diseño experimental a usar será el modelo Trifactorial 33. Tres factores y 3 niveles.
Factores y niveles:
Para el Potencial d de e Hidrogeno (pH): 7, 9 y 11.
Para la c concentración oncentración de Sandios: 250 ppm, 500ppm y 750ppm Se realizarán tres réplicas por cada prueba, haciendo un total de 27 pruebas.
Tiempo d de e lixiv lixiviación: iación: 12, 24 y 48 horas. Se hará el tratamiento de datos mediante el análisis de varianza para cada factor y para la iteracción de los factores, usando el software Minitab versión 17.
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7. Referencias Bibliográficas:
C. Zuloeta, (2004) Informe de lixiviación c con on tiosulfato de amonio como alternativa al método de lixiviación l ixiviación con cianuro.
COMARSA (201 (2015) 5) Informe de pruebas metalúrgicas de lixiviación con Sandioss.
Domic, M.
(2001). Hidrometalurgia
fundamentos procesos
y
aplicación, parte 1. Capítulo 6. Editorial. Andros Impresores Ltda. (Agosto 2011). Santiago de Chile
Meza y
Yépez (2015),
tesis
de pregrado “influenciando la
concentración de Sandioss y el tamaño de partícula de mineral tipo
óxido en la recuperación de oro mediante lixiviación por agitación” Ing. Metalúrgica.
Padierna y Zeg Zegarra arra (2015), tesis de pregrado “recuperación de oro
utilizando “sandioss” como alternativa al “cianuro de sodio” en lixiviación alcalina por agitación de minerales tipo oxido, sulfuro y carbonaceo” Ing metalúrgica –UNT.
Sandioss. Buscado en: http://www.lemcorp.com.pe (Fecha de visto 05/09/2017) http://bioper.com.pe/#caracteristicas (Fecha de visto 05/09/2017)
Universidad de A Atacama tacama (s.f). Hidrome Hidrometalurgia. talurgia. Chile. http://www.metalurgia.uda.cl/apuntes/caceres/cursohidrometalurgia/H idrometalurgia.pdf
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