Proceso Carbon Activado - Copia
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Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
ÍNDICE
Unidad 1: LA CIANURACIÓN DE LOS MINERALES 1.
Introducción
2.
La disolución del oro
3.
Factores que afectan la disolución del oro y plata 3.1.
4.
Tamaño de partícula 3.2.
Concentración de cianuro
3.3.
Concentración de oxígeno
3.4.
La temperatura
3.5.
Alcalinidad de la solución
Cianuración en pilas (heap leaching) 4.1.
Características de minerales a cianurar en pilas
4.2.
Aglomeración de finos
4.3.
Diseño de la cancha
4.4.
Formación de la pila
4.5.
Sistema de irrigación
Unidad 2: EL CARBÓN ACTIVADO 1.
Generalidades
2.
¿Qué es el carbón activado?
3.
Mecanismo de adsorción
4.
Activación de carbones
5.
4.1.
Proceso físico
4.2.
Proceso químico
Clasificación de carbones activados
Unidad 3: ADSORCIÓN DE ORO CON CARBÓN ACTIVADO 1.
Introducción
2.
Aspectos termodinámicos de la adsorción
3.
Cinética de la adsorción
1
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4.
Recuperación de oro con carbón activado
5.
Métodos de adsorción con carbón activado
6.
7.
5.1.
Carbón en columna (CIC)
5.2.
Carbón en pulpa (CIP) 22
5.3.
Carbón en lixiviación (CIL)
19
Factores que afectan la adsorción de oro sobre el carbón activado 6.1.
Efecto del carbón
6.2.
Efecto del Ph
6.3.
Efecto de la concentración de cianuro
6.4.
Efecto de la concentración de oro
6.5.
Efecto de la temperatura
6.6.
Efecto del tamaño de partícula
6.7.
Efecto de la eficiencia del mezclado
6.8.
Efecto de la densidad de pulpa
6.9.
Adsorción de otros metales
Parámetros a considerar en plantas de carbón activado 7.1.
Distribución del carbón
7.2.
Carga del carbón
7.3.
Avance en un circuito GP
7.4.
Pérdidas de carbón
7.5.
Presencia de plata en el mineral aurífero
Unidad 4: DESORCIÓN CON CARBÓN ACTIVADO 1.
Generalidades
2.
Variables importantes en la desorción
3.
2.1.
Temperatura
2.2.
Competencia de iones
2.3.
Solventes orgánicos
Procedimiento de desorción 3.1.
Procedimiento Zadra
3.2.
Procedimiento Zadra presurizado
3.3.
Procedimiento con alcohol 2
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3.4.
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Procedimiento Anglo American
4.
Comparación de procesos
5.
Circuitos de desorción - electrodeposición
6.
Electrodeposición
7.
6.1.
Diseño de las celdas
6.2.
Variables de proceso
Reactivación del carbón 7.1.
Reactivación química
7.2.
Reactivación térmica 7.2.1. Etapas de la recuperación 7.2.2. Parámetros de Influencia 7.2.3. Tipos de hornos
Unidad 5: ALTERNATIVAS AL CARBON ACTIVADO 1.
Introducción
2.
Cementación de oro
3.
El proceso Merrill Crowe
4.
Comparación de la adsorción con carbón activado con el Proceso Merrill Crowe
5.
6.
Alternativas en una investigación metalúrgica 5.1.
Desarrollo de pruebas
5.2.
Carbón activado saturado
5.3.
Muestreo del carbón activado
5.4.
Balance de oro
Balances metalúrgicos en planta
3
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Policarpo Suero I
PROCESOS DE CARBON ACTIVADO EN LA METALURGIA DEL ORO LA CIANURACIÓN DE MINERALES 1.
INTRODUCCIÓN Desde su introducción en Sud-Africa a mediados del siglo XVIII la cianuración ha sido considerada el principal proceso usado para la producción de la mayor parte del oro primario y de una proporción significativa de la plata primaria. El proceso es utilizado para el procesamiento de minerales, concentrados y calcinas a escala comercial en todo el mundo. Mientras que la mayoría de las plantas emplean tanques con agitación para la lixiviación con cianuros, la lixiviación en pilas va encontrando un numero creciente de aplicaciones, particularmente en el tratamiento de minerales que contienen 0,1 oz de oro/ton o menos. El primer proyecto integral de lixiviación de oro en pilas que comprendía las operaciones de cianuración-adsorción con carbón activado y extracción electrolítica fue operada por la empresa Cortez Gold a comienzos de la década de 1970. Alternativamente el licor resultante de la cianuración puede tratarse comercialmente con el proceso de cementación con polvo de zinc, tecnología que fue ganando supremacía con el tiempo hasta convertirse en una técnica fuertemente competidora con el carbón activado en la recuperación de oro. El producto obtenido es posteriormente lixiviado con una ácido, para disolver el zinc o el hierro, luego se funde el oro que no se disuelve debido a su nobleza química, para finalmente obtener las barras doradas de oro. 4
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2.
Policarpo Suero I
LA DISOLUCIÓN DEL ORO El oro es un metal que no se oxida a temperatura ordinaria, no es soluble en los ácidos clorhídrico, nítrico y sulfúrico. Se disuelve en agua regia (la proporción más económica corresponde a una parte en peso de ácido nítrico y cuatro partes en peso de ácido clorhídrico). La presencia de plata en el mineral retarda el proceso de disolución por la formación de cloruro de plata insoluble que recubre la superficie del metal, y el exceso de plata puede paralizar la reacción. El oro también se disuelve en soluciones que contengan bromo o cloro, pero con mayor lentitud, siendo la reacción acelerada por el incremento de la temperatura. El yodo en estado naciente disuelve el oro. El oro se disuelve igualmente en ácido clorhídrico en presencia de sustancias orgánicas, por ejemplo cloroformo. La disolución del oro en soluciones que contienen bromo, ha servido de base para el método de bromo-cianuración, utilizado para algunos minerales refractarios en los días primigenios de la minería del oro en Australia. El oro es soluble en mercurio, uniéndose con él para formar la amalgama. Sin embargo, la principal propiedad química de interés comercial, es la solubilidad del oro en soluciones diluidas de cianuros. La base del proceso de cianuración, es que soluciones débiles o diluidas de cianuro de sodio o potasio, tienen una acción disolvente preferencial sobre partículas pequeñas de oro metálico (también tiene el mismo efecto sobre la plata metálica) con respecto a otros metales que se encuentran habitualmente en los minerales de oro.
5
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Sin embargo hay que tener presente la existencia de algunos minerales conocidos como cianicidas (pirrotitas) que tienen un efecto perjudicial. La reacción de mayor interés en la cianuración del oro formulado por ELSNER es:
(
)
La reacción representada por la ecuación de Elsner procede prácticamente hasta complexión, esto es, hasta que todo el cianuro se haya consumido o que todo el metal se haya disuelto, dependiendo de cuál de ellos se encuentra en exceso. Se ha comprobado que la plata se disuelve a una velocidad que corresponde aproximadamente a la mitad de la velocidad a la cual se disuelve el oro. 3.
FACTORES QUE AFECTAN LA DISOLUCIÓN DEL ORO Y LA PLATA 3.1.
TAMAÑO DE PARTICULA Cuando en los minerales se encuentra oro libre, la práctica usual es separarlo por medios gravimétricos, antes de la cianuración, de lo contrario las partículas gruesas no podrán ser disueltas completamente en el tiempo disponible para ¡levar a cabo el proceso de disolución. Una práctica para reducir el tamaño de las partículas es la molienda y clasificación de los minerales de oro en circuito cerrado, donde las partículas de oro grueso son reducidas de
espesor
y
quebrantados,
logrando
rebosar
del
clasificador. En estos casos será posible aplicar la técnica de
cianuración
por
agitación,
6
previa
justificación
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metalúrgica del proceso. Si la partícula de oro se presenta libre, fina y diseminada, es posible aplicar la técnica de cianuración por percolación en pilas. En estos casos ¡a ley del mineral no justifica la preparación mecánica previa en el mineral de molienda. Una partícula de oro de 45 micras de espesor, no tardaría mas de 12 horas para disolverse, y una de 150 micras de espesor no tardará más de 48 horas para disolverse. La plata metálica de los mismos espesores que el oro, tardará el doble de tiempo para disolverse. La velocidad de disolución, además está condicionada a otros factores como:
la
aireación,
agitación,
composición
química,
concentración de cianuro, grado de liberación del oro, y la eficiencia de la solución de cianuro entre otras. 3.2.
CONCENTRACIÓN DE CIANURO La velocidad de disolución del oro en soluciones de cianuro alcanza un máximo al pasar de soluciones concentradas a diluidas. Hay variaciones muy grandes en la fuerza de la solución que provoca la máxima velocidad de disolución de oro, probablemente debido a la variedad de las técnicas empleadas
en
la
determinación
experimental
de
los
resultados. Las variaciones incluyen factores como la razón del volumen de la solución a la superficie del oro y las mencionadas anteriormente. Si es empleado un gran volumen de solución de cianuro, y la superficie expuesta por el oro es relativamente pequeña y la agitación es suficientemente intensa para favorecer la difusión de los 7
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productos de la reacción, entonces el factor restrictivo que gobierna la velocidad de disolución del oro sería la concentración de oxígeno en contacto con el oro. 3.3.
CONCENTRACIÓN DE OXIGENO El uso del oxígeno o de un agente oxidante es indispensable para la disolución del oro, bajo condiciones normales de cianuración. Los agentes oxidantes tales como: peróxido de hidrógeno, permanganato de potasio, dióxido de manganeso o el bromo y el cloro han sido utilizados con mayor o menor éxito en el pasado, pero debido al costo de estos reactivos y las complicaciones inherentes en el manejo de ellos, han dejado de ser usados. De otro lado, el mejor conocimiento y entendimiento
de
las
reacciones
involucradas
en
la
cianuración y del conocimiento de los efectos de los constituyentes del mineral, han demostrado que una buena aireación da tan buenos resultados como lo hacen los oxidantes químicos citados. Según estudios realizados, el efecto del oxígeno en la disolución de oro (tabla 1), está referida a una solución de cianuro de sodio al 0,1 % y a 250C donde se observa que la velocidad
de
disolución
del
oro
es
directamente
proporcional al contenido de oxígeno del gas usado, deduciéndose que la velocidad de disolución del oro en soluciones de cianuro es directamente proporcional a la presión parcial del oxígeno.
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TABLA 1.- Efecto del oxígeno sobre la velocidad de disolución del oro a 25oC % de Oxígeno
Velocidad de disolución (mg/cm2.h)
0,0
0,04
9,6
1,03
20,9
2,36
60,1
7,62
99,5
12,62
El uso de oxígeno puro es demasiado costoso, por lo que el aire es la fuente usual de oxígeno requerido. 3.4.
LA TEMPERATURA El suministro de calor a la solución de cianuro en contacto con oro metálico, produce fenómenos opuestos que afectan la velocidad de disolución. El incremento de la temperatura aumenta la actividad de la solución, incrementándose por consiguiente la velocidad de disolución; de otro lado retarda la cianuración debido a que la solubilidad de los gases decrece al aumentar la temperatura. Por consiguiente, deberá de haber una temperatura óptima para un máximo grado de disolución. En la práctica, el uso de soluciones calientes para la disolución del oro resulta desventajosa por el elevado costo, reservándose su uso para los procesos de desorción de oro desde el carbón activado en donde las condiciones de operación son más enérgicas.
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3.5.
Policarpo Suero I
ALCALINIDAD DE LA SOLUCIÓN La reducción de la descomposición del cianuro se logra mediante la adición de cal en forma de lechada de cal a fin de formar la alcalinidad protectora. El efecto benéfico de la cal se manifiesta por el efecto logrado en la sedimentación de partículas finas o lamas. En algunos casos, para propósitos específicos, la alcalinidad protectora se mantiene mediante el uso de otros álcalis como el hidróxido de sodio y
carbonato
de
sodio;
estos
álcalis,
sin
embargo,
generalmente, no son agentes de sedimentación efectivas. El
hidróxido
de
calcio
presente
en
la
solución
de
cianuración cumple funciones específicas como: •
Previene la pérdida de cianuro por hidrólisis: NaCN + H20 = HCN + NaOH (haciendo que la reacción sea favorecida hacia la izquierda)
•
Neutraliza los compuestos ácidos y los que generan acidez, tales como sales ferrosas, férricas, sulfatos etc.
•
Ayuda en la sedimentación de las partículas finas, consiguiéndose la clarificación de la solución cargada de metales preciosos.
Aún cuando el uso de un álcali es esencial en la cianuración,
se
ha
demostrado
mediante
trabajos
experimentales, que los álcalis como el hidróxido de sodio y particularmente
el
hidróxido
de
calcio,
retardan
la
disolución del oro en las soluciones de cianuro. Cuando se utiliza hidróxido de calcio, la velocidad de disolución decrece rápidamente cuando la solución de cianuro tiene un pH cercano a 11, y la disolución es despreciable a pH de 12,2. 10
Separata de Metalurgia Extractiva II
El
efecto
del
Policarpo Suero I
hidróxido
de
sodio
es
mucho
menos
pronunciado, y la velocidad de disolución no comienza a decrecer hasta que se alcance el pH de 12,5, y aún a pH de 13,4, la disolución es más rápida que aquella en una solución de la misma concentración de cianuro que contiene hidróxido de sodio a un pH de 12,2. En resumen, se concluye que la velocidad de la extracción de oro y plata es afectada de la siguiente forma: •
Aumenta con la reducción del tamaño de la partícula del mineral o el metal.
•
Aumenta, hasta un punto, al aumentarse la agitación.
•
Se incrementa con más alto contenido de oxígeno.
•
Exhibe
un
máximo
a
niveles
óptimos
de
la
concentración de cianuro y de pH. •
La temperatura ejerce efectos opuestos, pues por un lado mejora la extracción, pero disminuye la solubilidad del oxígeno en la solución, muy necesaria para la que proceda la reacción.
•
Disminuye con concentraciones más altas de iones de cobre,
ferrosos
y
sulfuros
y
aumenta
con
la
concentración de iones férricos. Varias de estas variables como: aireación, agitación, nivel de concentración del cianuro y pH, se conoce que interactúan entre sí, por lo que resulta más compleja la expresión de velocidad para la disolución del oro y de la plata. 4.
CIANURACIÓN EN PILAS (HEAP LEACHING) La cianuración en pilas de minerales de oro es una tecnología hidrometalúrgicos
relativamente 11
nueva,
lograda
como
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consecuencia del empleo de carbón activado en la recuperación de oro desde soluciones. Menas de baja ley de oro, desmontes y depósitos de bajo tonelaje, los cuales no justifican económicamente la construcción de una planta de cianuración por agitación, pueden ser tratadas convencionalmente por este método (fig. 1.1).
4.1.
CARACTERISTICAS DE MINERALES A CIANURAR EN PILAS Para
obtener
recuperaciones
aceptables
usando
la
tecnología de heap leaching, los minerales deben tener las siguientes características: •
Tamaño de partículas de oro finas.
•
Las partículas de oro deben reaccionar con el cianuro, debido a la porosidad natural del mineral, como resultado del chancado para aumentar la superficie expuesta.
•
Las menas deben ser pobres en cianicidas.
•
Estar exentas de materiales carbonáceos. 12
Separata de Metalurgia Extractiva II
•
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Las menas no deben contener una excesiva cantidad de finos o arcilla, que pueden impedir la percolación de las soluciones, disminuyendo el contacto metal-solución. Este problema de finos puede ser eliminado por aglomeración.
4.2.
AGLOMERACIÓN DE FINOS Menas dificultosas para tratar por cianuración en pilas son las que contienen arcillas o finos que aumentan durante el chancado. Estos constituyentes provocan una percolación lenta de las soluciones, pueden causar canalizaciones o producir zonas no lixiviadas en la pila y, por los tanto, obtener
bajas
extracciones
o,
en
casos
extremos,
derrumbes en los costados de la pila. La aglomeración de la mena para producir un lecho poroso y uniforme, es un método viable para evitar estos problemas, como también para disminuir el tiempo de ataque y elevar la extracción. La aglomeración del mineral suele hacerse con dosificaciones de cemento Pórtland (5 — 8 kg/ton), o cal. 4.3.
DISEÑO DE LA CANCHA El piso donde se deposita el material para la irrigación debe ser impermeable a la solución. Puede ser construido de tal forma que permita colectar la solución que percola y conducirla a los pozos de solución de almacenamiento y decantación.
La
preparación
de
la
cancha
incluye
compactación del suelo con bentonitas, grava compactada y mantas de aislamientos de alta densidad (HDPE). 4.4.
FORMACIÓN DE LA PILA 13
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Normalmente la pila se asemeja a una pirámide truncada, u otra forma geométrica, dependiendo de la cancha a utilizar. Cargadores frontales o camiones tolvas son recomendables para formar la pila. Después de formada la pila, el nivel superior es nivelado y rastrillado por medios mecánicos para permitir descompactar el piso y evitar formación de lagunas, una mejor distribución de la solución irrigante, y tendido de tuberías. Fig. 1.2. 4.5. SISTEMA DE IRRIGACION Una vez que la pila ha sido emparejada y rastrillada, un sistema de tuberías es instalado para distribuir la solución lixiviante sobre la superficie. El sistema de irrigación puede ser por aspersión o goteo y consiste en tuberías de HDPE, mangueras perforadas y sistemas aspersores giratorios, distribuidos homogéneamente para irrigar la superficie y aportar oxígeno a la solución.
El flujo de irrigación común es alrededor de 10 - 15 l/hxm2 14
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de solución cianurada a un pH de 10 - 11. La posición del sistema de irrigación debe ser cambiada periódicamente para permitir una buena irrigación y una precolación homogénea. Cuando la pila ha alcanzado su extracción económica, la irrigación es suspendida; la pila puede ser, desechada o el material removido a botaderos de ripios, previo lavado para remover el cianuro impregnado.
15
Separata de Metalurgia Extractiva II
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EL CARBON ACTIVADO
1.
GENERALIDADES Desde tiempos remotos los egipcios descubrieron que el carbón de madera podía utilizarse para purificar otros productos e incluso usarse con fines medicinales. En la actualidad sabemos que el carbón activado es utilizado para remover color, olor y sabor de una infinidad de productos, por lo cual lo podemos encontrar en innumerables aplicaciones como filtros, plantas de tratamiento de aguas, sistemas de elaboración de antibióticos, flotación de minerales, catalizador, recuperación de valores metálicos desde soluciones etc. El interés metalúrgico por el carbón activado en la industria extractiva del oro se remonta al año 1880, siendo propuesto su empleo como adsorbente desde soluciones auríferas en el proceso de cloruración. Poco después de introducida la cianuración en 1890, se descubrió que tanto el oro como la plata, podían ser adsorbidos con carbón activado desde soluciones obtenidas en este proceso, tomándose en un fuerte competidor del método de cementación con zinc. Sin embargo el uso industrial se vio rápidamente restringido debido a la falta de un procedimiento eficiente para recuperar el oro cargado en el carbón y que permitiese su reutilización, teniendo que recurrir a la calcinación a fin de recuperarlo. Esta desventaja, junto a los avances técnicos alcanzados en la precipitación con zinc, dejaron al carbón activado postergado a un plano secundario durante un largo período.
16
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La situación empezó a cambiar a principios de los años cincuenta en el que .J. Zadra introdujo u procedimiento de bajo costo para desorber el oro y la plata del carbón, con lo cual el carbón podía ser recuperado y reciclado al circuito de adsorción, pudiendo recuperarse los valores de oro por medio de electro deposición sobre lana de acero de las soluciones de desorción.
Desde entonces, se ha perfeccionado este método y se han desarrollado otros altamente eficientes, proponiéndose nuevamente el empleo del carbón activado para recuperar el oro contenido en soluciones originadas en diversos procesos de cianuración en los que figuran actualmente el de cianuración en pilas, carbón en pulpas y carbón en lixiviación. 2.
¿QUE ES EL CARBÓN ACTIVADO? En realidad, el carbón activado no viene a ser sino un carbón con una gran área superficial al cual se le ha eliminado las sustancias volátiles y destruido algunos enlaces moleculares débiles a través de un tratamiento piro metalúrgico. El carbón activado es un producto que posee una estructura cristalina reticular similar a la del grafito; es extremadamente poroso y puede llegar a desarrollar extensas áreas superficiales por gramo de carbón (Fig. 2.1).
17
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Por muchos años las propiedades del carbón fueron conocidas y estudiadas inclusive antes de que se ideara la expresión de carbón activado. Por esta razón, si quisiéramos buscar un indicio del tema, tendríamos que hacerlo en la literatura del carbón mineral, vegetal y el carbón de otros productos tales como huesos, sangre etc. El carbón puede existir en diferentes formas en estructuras cristalinas o amorfas. Los diamantes y el grafito son las formas en que mejor se conoce el carbón y sus usos son bien conocidos y documentados. Las formas amorfas incluyen el carbón negro, las fibras de carbón y los carbones porosos, todos ellos se obtienen al calentar o quemar, bajo condiciones controladas, materiales carbonosos tales como el carbón, las cáscaras de coco, la madera, la turba, el lignito y el petróleo. Las características específicas de los distintos tipos de carbones activados dependen principalmente de: 18
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• La materia prima. • El proceso de activación utilizado. Es importante mencionar que una misma materia prima que sea activada por procesos diferentes dará como resultado carbones con propiedades diferentes. Comparada con la extracción por solventes, la adsorción sobre carbón activado tiene la ventaja adicional de no necesitar una operación previa de separación sólido/líquido y de clarificación de la solución o pulpa saliente de la cianuración, ya que las partículas de carbón se separan de la fase acuosa mediante un simple tamizaje. A diferencia de la extracción por solventes, el mecanismo de adsorción
es
enteramente
físico,
ligado
a
las
propiedades
superficiales del carbón, su porosidad y su estructura molecular. No tiene lugar un intercambio iónico (p. ej. de un ión metálico adsorbido con formación de una ―chelate‖ y cesión de un ión H~ que regenera ácido de la fase acuosa), sino toda la molécula compleja de cianuro de oro (y/o plata) es atraída y retenida en los poros superficiales del carbón activado, sin ionización ni reacción química.
19
Separata de Metalurgia Extractiva II
3.
Policarpo Suero I
MECANISMO DE ADSORCIÓN La adsorción por un sólido, es la captación de moléculas de la fase líquida o gaseosa por la superficie del sólido. El término incluye tanto las superficies geométricas externas como la superficie interna de los capilares, las grietas y los intersticios. A pesar de que el carbón activado se utiliza comercialmente para adsorber oro desde soluciones cianuradas, el mecanismo básico del proceso de adsorción todavía no ha sido satisfactoriamente explicado. A través de los años varios mecanismos han sido propuestos para interpretar la carga de oro y plata desde soluciones sobre el carbón activado. Esta pueden ser resumidas: • Aquellos que proponen que el oro está fijo como aurocianuro. Las fuerzas que atraen el ión aurocianuro no son otras que las fuerzas de Van der Waals aparte de las fuerzas de interacción involucradas en la formación de lazos químicos entre átomos, las moléculas ejercen fuerzas de atracción y repulsión unas con respecto a otras, las cuales difieren de los enlaces químicos solo en que son mas débiles. Estas débiles fuerzas de Van der Waals parecen ser las responsables de la adsorción de moléculas no polares sobre la superficie del carbón activado que originan dipolos en el ión complejo Au(CN)2. • Aquellos que proponen que el ión au(CN)2 es reducido sobre el carbón como oro metálico dentro de fa estructura del poro. Aquellos que proponen que el compuesto del oro cambia a alguna otra forma diferente al aurocianuro durante el proceso de adsorción. Resumiendo, tal como indicamos en líneas arriba existe mucha controversia y confusión respecto del mecanismo por el cual el 20
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carbón activado se carga con Au(CNY El hecho de que el carbón activado
no
se
adecue
exactamente
a
investigaciones
con
espectroscopio infrarrojo o difracción de rayos X, explica que se conoce muy poco acerca del compuesto adsorbido, lo cual ratifica de que el carbón activado ofrece poco alcance para una investigación más directa. 4.
ACTIVACIÓN DE CARBONES El carbón vegetal o animal necesita tratamiento mas amplio con el fin de desarrollar la extensa estructura porosa interna que caracteriza el carbón activado. La capacidad de adsorción se determina en gran parte por el grado de desarrollo de la estructura porosa interna, así como por la naturaleza de la superficie química del carbón. La activación de carbones es un proceso por medio del cual se provee de ciertas propiedades adicionales a un carbón simple, tales como
mayor
adsorbilidad,
mayor
densidad
relativa,
mayor
filtrabilidad etc. El proceso que ocurre durante la activación de carbones se basa en la reordenación de los átomos de carbono en anillos tipo benceno para lograr una estructura cristalina reticular similar a la del grafito (Fig. 2.2 ). En otras palabras, la activación consiste en ―multiplicar‖ la cantidad de poros de un carbón dando como resultado una estructura extremadamente porosa de una gran área superficial disponible para llevar a cabo el proceso de desorción. El carbón activado puede ser obtenido en el laboratorio mediante una gran variedad de materia prima, incluyendo cáscaras de nuez, pepas de frutas, madera, carbón bituminoso. El carbón mas empleado en la metalurgia del oro es el fabricado a partir de la 21
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cáscara de coco o pepa de melocotón, debido a su dureza que lo hace mas resistente a la ruptura y abrasión y por lo que se ha comprobado además que su capacidad adsorbente es generalmente mayor a la de otros carbones activados. La granulometría mas común de los carbones comerciales son — 6+ 16, -10 + 20 malla y existen en forma granular (ej. Calgon) y aquellos fabricados por extrusión (ej. Norit), cuyos gránulos de forma cilíndrica la confieren mayor resistencia al desgaste mecánico. Existen básicamente dos procesos a través de los cuales se puede lograr la activación: A.
Proceso Físico.
B.
Proceso Químico.
4.1.
PROCESO FÍSICO La activación consiste en oxidar la materia prima a altas temperaturas
en
presencia
de
un
agente
oxidante,
usualmente vapor de agua. Se realiza en dos etapas. En primer lugar el material se carboniza en un producto intermedio, cuyos poros son demasiados pequeños o demasiado contraídos como para que sean un adsorbente útil. El agrandar la estructura porosa, para producir un área de superficie interna accesible, se logra al producir una reacción del producto carbonizado con vapor a una temperatura entre los 8000C y los 10000C. La reacción ocurre en todas las superficies internas del carbón por lo tanto aumenta el tamaño del poro. El control de la temperatura es critico. Si la temperatura es inferior a 800 0C, la velocidad de la reacción es demasiado lenta, por lo que es poco económica (el costo de energía para abrir la 22
Separata de Metalurgia Extractiva II
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estructura del poro aumenta mientras que el rendimiento desciende). La reacción es corrosiva cuando supera los 10000C, concentrándose en las capas externas de las partículas del carbón reduciendo el tamaño de cada partícula y dejando el interior inactivo. El control cuidadoso del proceso de activación del vapor permite que el tamaño del poro se altere para ajustarse a una amplia gama de aplicaciones específicas. Para la adsorción de las moléculas más pequeñas en las soluciones liquidas, por ejemplo la purificación de las aguas, la estructura del poro no tiene que agrandarse tanto como para la adsorción de moléculas de mayor tamaño. 4.2.
PROCESO QUÍMICO La activación química se basa en la deshidratación de la materia prima mediante substancias químicas adicionadas, a una temperatura media entre 400 a 600 0C. Ésta depende de la sustancia química a utilizar para activar el carbón. Los agentes químicos normalmente utilizados son el ácido fosfórico, el cloruro de zinc y el ácido sulfúrico. Tal como veremos en capítulos posteriores, cuando en un carbón activado se disminuye el poder adsorbente, el carbón se puede reactivar en un horno y reutilizarse nuevamente. En la tabla 1 se muestran algunas de las propiedades físicas más importantes de carbones activados a partir de la cáscara de coco.
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TABLA Propiedades físicas de carbones activados a partir de cáscara de coco Superficie específica total (m2/g) Tamaño de oros
1150 — 1250 95 % 10 — 20 A0
Densidad real (g/cm3)
20 — 22
Volumen de oro dentro de partícula (cm3/g)
0.70 — 0.80
Densidad aparente de lecho (g/cm3)
0.45
— 0.48 Calor especifico a 100°C (kcal/k 0C Tamaño promedio mallas (mm)
0,20 — 0,25 6 x 16
Cenizas (%) 5.
1—4
CLASIFICACIÓN DE CARBONES ACTIVADOS En términos generales los carbones activados se clasifican en dos grandes grupos: • Carbones para purificación en Fase líquida. • Carbones para purificación en Fase gaseosa. Las propiedades más importantes a considerar al seleccionar un carbón son el diámetro de los poros y las características de los mismos. Los poros de un carbón activado se clasifican en tres de acuerdo a su tamaño: • Microporos. • Poros medios. • Macroporos. Los microporos son poros con un radio de 20 A0 a menos y son los que más área proporcionan. Son útiles para adsorber moléculas muy pequeñas, que generalmente se encuentran presentes en
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Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
purificación de gases. Para los carbonos con predominio en microporos, el área de la superficie interna es increíblemente grande. Muchos carbones activados tienen áreas internas que van de los 500 a 1500 metros cuadrados por gramo, y es esta enorme área la que les permite ser adsorbentes efectivos.
Los poros medios están en el rango de a 20 —500 A0 y aunque su contribución al área total es menor que los microporos, su tamaño les permite adsorber moléculas grandes que por lo general están presentes en purificación de líquidos. Los macroporos casi no contribuyen al área total de un carbón pero su importancia radica en que actúan como vías de acceso a los poros medios y microporos, afectando la velocidad de difusión de las impurezas en el carbón (Fig. 2.3).
25
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
ADSORCIÓN DE ORO CON CARBÓN ACTIVADO 1.
INTRODUCCIÓN Desde su introducción a partir de 1890, la cianuración ha sido considerada el principal proceso para la producción de la mayoría del oro primario y una cantidad significante de plata. El proceso ha sido usado para el tratamiento de minerales y concentrados en escala comercial en todo el mundo. La química del proceso de cianuración está basado en el hecho de que bajo condiciones oxidantes, el oro y la plata pueden ser complejados y disueltos en soluciones cianuradas alcalinas. Recordemos que la reacción de cianuración procede de la siguiente manera:
(
)
Del licor lixiviado obtenido, el oro y la plata son recuperados usando uno o más de los siguientes procesos: • Adsorción con carbón activado. • Cementación con polvo de zinc (Merrill-Crowe). • Intercambio iónico. • Electro deposición. La mayoría de operaciones en heap leaching usa los métodos del carbón activado o Merrill Crowe para el tratamiento de soluciones lixiviadas, aún cuando la aplicación de sulfuro de sodio para precipitar la plata de los licores desorbidos del carbón ha recibido favorable atención.
26
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
La elección del método de recuperación entre las columnas de carbón y la precipitación con polvo de zinc está usualmente basada en los análisis de costos de capital y operación. Grandes volúmenes de soluciones de baja ley conteniendo principalmente oro pueden ser tratados económicamente en columnas de carbón. De otro lado soluciones ricas o comparativamente pequeños volúmenes de solución, que involucran una producción grande diaria de plata, debe considerar adecuada la técnica de la precipitación con polvo de zinc. La aplicación de la electrolisis directa para la recuperación de oro y plata podrá ser favorecida por pequeños
volúmenes
de
soluciones
ricas.
Las
resinas
de
intercambio iónico, combinando altas cargas de metales preciosos y una facilidad para la desorción deberán ser desarrolladas en el futuro. El proceso de adsorción con carbón hoy en día es aceptado universalmente como un método confiable y estándar en la recuperación de oro y plata a partir de soluciones o pulpas. Constituyen excepciones a esta técnica de recuperación las soluciones o pulpas que contienen: • Altos ratios de plata/oro. • Altas concentraciones de oro. • Especies que interfieren con la adsorción del carbón (típicamente orgánicos). La Fig. 3.1 muestra un diagrama generalizado con varios procesos alternativos para la recuperación de oro y plata a partir de soluciones cianuradas.
27
Separata de Metalurgia Extractiva II
2.
Policarpo Suero I
ASPECTOS TERMODINAMICOS DE LA ADSORCIÓN Varios trabajos relacionados con el mecanismo de adsorción del cianuro de oro sobre el carbón fueron escritos en los años 1970 y 1980 (McDougal et al 1980; Adams y Fleming 1989; Davidson 28
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
1974; Davison et al 1977; Dixon et al 1978; Davison et al 1979; Cho et al 1979; Tsuchida et al 1984) de los cuales algunas de las más importantes características termodinámicas del sistema se resumen a continuación:
La capacidad de carga del carbón activado se incrementa con el incremento de cationes en solución en el siguiente orden: Ca+2 > Mg+2 > H+ > Li+ > Na+ > K+ Pero decrece con el incremento en la concentración de aniones en solución en el siguiente orden: CN- > S-2 > SCN- > SO3 > Cl- > N0-3 Una sal tal como CaCl2 por consiguiente refuerza la carga, mientras que el KCN la inhibe.
Un complejo neutral como el Hg(CN)2 se adsorbe fuertemente sobre el carbón activado como lo hace los complejos aniónicos Au(CN)2 y Ag(CN)2.
La adsorción del cobre desde soluciones cianuradas sobre el carbón activado se incrementa a medida que el valor del pH y la concentración del cianuro libre son mas bajos. Ej. La carga se incrementa como el grado de coordinación y la carga en el complejo aniónico decrece en el siguiente orden: Cu(CN)-2 > Cu(CN)3-2 > Cu(CN)43
La adsorción de aurocianuro sobre el carbón activado es un proceso reversible en el cual el equilibrio entre la concentración de oro en solución y la concentración de oro en el carbón es el mismo si se llega desde lo mas alto o lo más bajo.
La capacidad de carga en oro del carbón activado decrece con el 29
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
incremento de la temperatura.
Para quitarle al carbón el oro, no es necesario que un anión sea un agente acomplejante para el oro. Ejemplo: Carbón que ha sido
completamente
cargado
con
oro
desde
soluciones
cianurada puede ser stripeado con hidróxido de sodio caliente y aparece en la solución como ión aurocianuro.
A pesar de que el oro forma un gran numero de complejos con varios compuestos ejemplo thiourea (oro I), thiocyanate (oro I), cianuro (oro I), cloruro (oro III), y thiosulfato (oro I) entre otros, la interacción entre el carbón activado y los complejos cloruro y cianuro de oro han recibido una atención exclusiva en literaturas, probablemente debido a su importancia en la recuperación hidrometalurgica del oro. La capacidad del carbón activado de adsorber varios complejos de oro sigue la siguiente secuencia: AuCl4- > Au(CN)2- > Au(SCÑ)2 > Au[CS(NH2)2]2+ > Au(S203)23 -
3.
CINETICA DE LA ADSORCIÓN Aunque la capacidad de adsorción del carbón activado para oro es alta, después de varios días de equilibrio, la mayoría de las plantas en operación tienden a cargar el carbón en alrededor de 5,000 g/ton. dentro de tiempos mucho mas cortos. Típicamente un circuito CIP de 5 etapas en contracorriente opera con un tiempo de retención por etapa de la pulpa de 1 hora. Esto optimiza la eficiencia de adsorción y de tratamiento de mineral, pero coloca un mayor énfasis en la actividad cinética del carbón y en la etapa de desorción de oro.
30
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
En general, la velocidad de adsorción de oro sobre carbón disminuye exponencialmente con el tiempo, lo cual puede ser descrito empíricamente por la ecuación: (Au)c = k(Au)s tn Donde:
A(Au)c = Aumento en la concentración de oro en el carbón
(Au)s = Concentración en la solución k, n
= Constantes
k es la constante de velocidad, es una función de la eficiencia de mezclado, carbón y ensuciamiento de carbón y típicamente varía entre 29 y 400 h-1. El termino exponencial n es sensible al pH, fuerza iónica y ensuciamiento del carbón y típicamente está alrededor de 0.5. Modelos mas sofisticados basados en la difusión a través de estructuras ramificadas micro y macro porosas se han desarrollado, pero el modelo simple predice exitosamente el numero de etapas y concentraciones de carbón requeridas. Está limitado, sin embargo en aquellos casos donde existe una severa contaminación del carbón y cuando los valores de k caen a medida que el carbón avanza en el circuito. 4.
RECUPERACIÓN DE ORO CON CARBÓN ACTIVADO La aplicación de los últimos avances en la metalurgia del oro y la plata han sido de gran importancia para el desarrollo de nuestra minería aurífera, ya que los nuevos métodos investigados han permitido el tratamiento de yacimientos cuya explotación en el pasado se consideraba antieconómica. Una de las aplicaciones, lo constituye precisamente el uso del carbón activado a partir de soluciones cianuradas. El proceso general se puede resumir en las siguientes etapas:
31
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
Lixiviación.- Por agitación o en pilas.
Carga.- Adsorción con carbón activado del oro (y/o) plata de la solución rica cianurada.
Descarga.- También llamado elusión o desorción del oro (y/o plata) del carbón en una solución mas concentrada.
Regeneración.-
Restitución
de
propiedades
originales
del
carbón.
Producción de oro metálico.- Mediante técnicas de electro deposición o cementación del oro fa solución concentrada (desorbida).
La solución estéril se recicla a la etapa de desorción o se descarta después de un cierto numero de desorciones (dependiendo de su contenido de impurezas) 5.
METODOS DE ADSORCIÓN CON CARBÓN ACTIVADO La adsorción del oro y plata sobre el carbón activado puede realizarse directamente sobre las soluciones ricas y claras de pilas de lixiviación ,estar acompañado de una purificación y clarificación del licor de las pulpas lixiviadas, o en el momento en que la lixiviación se esté realizando. Las 3 variaciones son las siguientes: 5.1.
CARBON EN COLUMNA (CIC) El licor lixiviado es generado en la mayoría de las operaciones de heap leaching de minerales con baja ley de oro y están prácticamente libres de sólidos suspendidos. En tales operaciones la solución rica (licor lixiviado clarificado) es contactado con columnas empaquetadas con carbón activado en contracorriente. La operación es esencialmente similar al proceso de intercambio iónico. Un buen contacto líquido/sólido es realizado por la fluidización de las partículas de carbón en las columnas o agitándolos
32
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
suavemente en tanques. Regularmente se usan una serie de columnas o tanques.
33
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
En una operación típica de adsorción, ¡as soluciones provenientes de la pila se hacen pasar a través de 4 ó 5 columnas en serie, cada una de estas conteniéndola misma cantidad de carbón. La primera columna
que
se
contacta
con
¡a
solución
es
retirada
periódicamente del circuito una vez que el carbón se ha cargado, colocándose posteriormente en el último lugar con carbón fresco mientras que ¡as restantes avanzan un lugar en la serie; este sistema de operación en contracorriente permite un mejor aprovechamiento de la capacidad adsorbente del carbón. La alimentación puede efectuarse en sentido descendente, haciendo percolar la solución a través de un lecho fijo de carbón, o ascendente, pasando la solución a una velocidad apropiada para 34
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
mantener las partículas en lecho suspendido o fluidizado. La adsorción en lecho fijo requiere de una menor cantidad de carbón que el sistema fluidizado, pero está limitado a operar solo con soluciones clarificadas y a un flujo específico de no mas de 2 l/h * dm2 de sección. Este último cambio, puede funcionar con soluciones turbias y a un flujo que, para carbones gruesos como el —6 + 16 malla puede llegar hasta unos 10 lt/h *dm 2. La figura 3.2 y 3.3 y 3.4 ilustran el esquema general del proceso.
5.2.
CARBON EN PULPA (CIP) El proceso de carbón en pulpa (CIP) consiste esencialmente en
adsorber
directamente
los
iones
desde
la
complejos pulpa
de
oro
cianurada
Au(CN)
con
2
carbón
activado. La disolución del oro por cianuración después de ser molido el mineral, se realiza en una serie de tanques en los cuales la pulpa es agitada en presencia de aire. 35
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
36
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
Una cierta cantidad de solución diluida de cianuro de sodio es adicionada al primer tanque, tal que nos permite mantener un adecuado porcentaje de cianuro libre que favorece la cinética de disolución del oro, mientras la alcalinidad protectora mantiene un pH en el rango de 10,5 — 11,0. El carbón es mantenido en suspensión en la pulpa, gracias a la agitación mecánica y suministro de aire. Este arreglo nos permitirá en casos de corte de suministro de energía, 37
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
que la pulpa sea fácilmente repulpada después que la corriente eléctrica sea restaurada. La pulpa avanza de un tanque hacia el siguiente por gravedad o un air lift, de tal modo que el carbón activado sea retenido por un tamiz. El avance del carbón se realiza en contracorriente respecto a la pulpa y su cosecha se realiza en forma que satisface la producción diaria requerida (Fig. 3.5). Después que el carbón alcanza una carga satisfactoria, es lavado en cernidores y luego conducido al circuito de desorción de carbón. La Fig. 3.6 nos muestra un diagrama en el cual se muestra las diferentes etapas que comprende un circuito CIP. Aplicaciones CIP:
5.3.
-
Cuando se trata de un mineral rico.
-
Cuando se trata un mineral de lenta disolución del oro.
-
Cuando no hay minerales carbonaceos en el mineral.
-
Cuando tiene un alto contenido de cianicidas.
CARBÓN EN LEACH (CIL) El carbón en leach o carbón en lixiviación es una modificación relativamente nueva del proceso de carbón en pulpa, y en ciertos casos puede ser preferido sobre la tecnología convencional CIP. En este caso, el oro lixiviado como cianuro y la adsorción de los iones Au(CN)2- sobre el carbón activado están simultáneamente acompañados en el mismo tanque. Además los tanques usados para la lixiviación son completamente eliminados o reducidos en número (Fig. 3.7). Puesto que la lixiviación requiere generalmente mayores tiempos de residencia que la adsorción y una razonable cantidad de adsorción es conseguida solamente a ciertas 38
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
concentraciones mínimas de oro en la solución, se puede preferir hacer uso de uno o dos tanques solamente para lixiviación y el resto para los dos procesos conjuntos. El carbón activado es un medio concentrador que tiene una capacidad de adsorción y una velocidad de adsorción que varía de acuerdo al tipo y calidad de carbón, además de esta función inicial el carbón tiene otra característica importante que es la de liberar todo el oro que en la primera etapa adsorbió desde la pulpa en una solución nueva y clara que es la solución que se utiliza en el circuito de desorción en la que el carbón se empobrece y la solución se enriquece. Esta solución circula a través de las celdas electrolíticas en la que el oro se precipita en los cátodos en una forma sólida.
39
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
Aplicaciones CIL La aplicación de esta técnica se ve favorecida cuando se trata de: -
Minerales de cinética de cianuración alta.
-
Minerales de baja ley.
-
Minerales que contienen elementos que sustraen el oro disminuyendo su recuperación.
6.
FACTORES QUE AFECTAN LA ADSORCIÓN DE ORO SOBRE EL CARBÓN ACTIVADO Durante los últimos años, el uso del carbón activado para la recuperación del oro ha recobrado una considerable importancia, por lo que se han realizado una serie de trabajos de investigación y desarrollo orientados a comprender la química y mecanismo del proceso. El objetivo es desarrollar un adecuado control en la operación de plantas metalúrgicas que utilizan el carbón activado con una alta eficiencia de adsorción y mínima pérdida de oro en la solución barren. Por ello se ha estudiado y presentado brevemente en términos de variables que afectan la adsorción por el carbón activado en medio cianuro. 6.1.
EFECTO DEI CARBÓN Existen dos tipos de carbones activos generalmente usados y son el de forma cilíndrica y el granular- de estas dos formas el segundo constituye por sus características el mas comercialmente usado en plantas metalúrgicas. La mayoría de carbones adsorben el oro en mayor o menor grado, pero en la practica la mayor parte de carbones 40
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
activos son producidos específicamente a partir de la cáscara de coco o de la pepa de melocotón a partir de 700 —8000C en presencia de vapor. Estos tipos de carbones deberán proveer propiedades suficientes de dureza y abrasión mínimas, que permitan resistir las condiciones de trabajo a las que estarán expuestos durante los procesos de carga y descarga de oro. El carbón de las aristas perdidas por atricción constituye una porción activa de alta cinética de
adsorción.
Estas
partículas
finas
atraviesan
los
cernidores de captación e incrementan las perdidas de oro en los circuitos. Cuando se inicia una operación nueva y el carbón activado recién inicia su trabajo de adsorción las extracciones de oro son muy eficientes y muy rápidas, pero conforme pasa el tiempo el carbón va perdiendo su eficiencia. Esta eficiencia puede ser restituida mediante tratamiento del carbón con hornos de reactivación térmica y ciclos de lavado ácido, procesos que se complementan para permitir una eficiente actividad del carbón que nunca llagará a ser tan alta como el carbón nuevo. Generalmente el carbón envejecido que sale del proceso contiene una cantidad de oro entrampado difícil de desorber económicamente y que alcanza valores de 1 — 3 onzas de oro. 6.2.
EFECTO DEL PH Ya que tanto los iones H+ como 0H- tienden a ser adsorbidos por el carbón, el pH afecta la capacidad de adsorción. Tal como es mostrado por las isotermas de adsorción en la Fig. 3.8 la capacidad de adsorción del oro desde soluciones cianuradas sobre el carbón puede ser significativamente realzado reduciendo el pH aún a rangos 41
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
cercanos al ácido.
Para
la
adsorción
del
carbón
en
pulpa,
algunos
investigadores recomiendan un pH de 10. Debajo de estos niveles, el cianuro se hidroliza formando HCN (ecuación adjunta) con las correspondientes pérdidas y posibles problemas de contaminación ambiental; sin embargo si el pH es incrementado demasiado, la carga de oro en el carbón es definitivamente inhibido.
6.3.
EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DE CIANURO Se expresa que la movilidad de los iones parece estar mayormente influenciada por la cantidad de cianuro libre, pues un incremento de éste trae como consecuencia un afecto adverso en la capacidad y cantidad de carga. Por otro lado, si el nivel de cianuro libre decae debajo de ciertos
límites,
entonces
el
oro
no
será
adsorbido
correctamente. Además si la carga se realiza en presencia 42
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
de una concentración de cianuro demasiado baja, el carbón no se desorbera fácilmente. Investigadores estiman mantener alrededor de 150 ppm de CN a fin de mantener una adecuada selectividad y recuperación de oro y plata sobre el carbón y por ende una satisfactoria operación de re — extracción. 6.4.
EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DE ORO De acuerdo a estudios de investigación realizados se ha comprobado que la capacidad de equilibrio del carbón se encuentra relacionada a la concentración de oro en la solución cianurada. Se ha encontrado que la aproximación al equilibrio es particularmente más lenta a bajas concentraciones de oro, por lo que será necesario un mayor tiempo de residencia o incrementar la cantidad de carbón a fin de conseguir bajos contenidos de oro en las colas. La segunda opción significaría que la carga de oro en el carbón será significativamente menor a su capacidad de equilibrio de carga.
6.5.
EFECTO DE LA TEMPERATURA La capacidad de carga de oro en el carbón activado decae muy rápidamente con el incremento de la temperatura. De esta manera se ha observado un marcado decrecimiento de la actividad del carbón a medida que la temperatura es aumentada. Se puede afirmar que todos los circuitos de adsorción operan a temperatura ambiente, mientras que la desorción 43
Separata de Metalurgia Extractiva II
es
realizada
a
Policarpo Suero I
temperaturas
cercanas
al
punto
de
ebullición. 6.6.
EFECTO DEL TAMAÑO DE PARTICULA La velocidad de adsorción está afectada notablemente por el tamaño de partícula de carbón. Partículas más pequeñas para una misma masa de carbón, mejoran la adsorción del oro (como era de esperar por el incremento en área superficial).
6.7.
EFECTO DE LA EFICIENCIA DE MEZCLADO El efecto del mezclado sobre la cinética de adsorción del aurocianuro
en
carbones
se
puede
observar
en
los
resultados de un test agitado, realizado por C.A. Fleming en un reactor de laboratorio provisto de deflectores (bafles), como se aprecia en la Fig. 3.9a. Puede observarse que una mayor velocidad de agitación aumenta la cinética de adsorción, ya que en general, disminuye la resistencia a los fenómenos difusionales. 44
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
Sin duda que el grado de agitación logrado en experimentos como el que se comenta excede con creces el que se puede alcanzar en reactores agitados industriales. Por este motivo, solo se puede concluir que la eficiencia de mezclado tiene una importancia trascendente sobre los rendimientos operacionales de una planta real, lo que coincide, además, con las observaciones de plantas en operación.
6.8.
EFECTO DE LA DENSIDAD DE PULPA C.A. Fleminig, en un test de laboratorio, usó un reactor agitado provisto de deflectores para estudiar el efecto de la densidad de pulpa formada al lixiviar el mineral sobre las constantes cinéticas de la adsorción del aurocianuro sobre un carbón típico. Los resultados indican una influencia sustancial de la densidad de pulpa sobre la cinética del proceso de adsorción, debido por un lado a la disminución de la eficiencia del mezclado al aumentar la densidad y, por el otro, al posible ―enceguecimiento‖ físico de la superficie 45
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
del carbón con los finos de la pulpa. Sin embargo en el diseño de proceso a nivel industrial, frecuentemente se tiende a adoptar valores mayores en el porcentaje de sólidos de la pulpa, incluso hasta de 50 %, por razones económicas ya que así disminuye el tamaño de los equipos y, por lo tanto, los costos de inversión asociados. 6.9.
ADSORCIÓN DE OTROS METALES A pesar que el carbón activado es generalmente muy selectivo para el cianuro de oro, el cianuro de plata es también adsorbido con eficiencia. Además la presencia de altas concentraciones de cianuros complejos de cobre, níquel, y fierro pueden causar una notable reducción en la adsorción de oro por un proceso de adsorción competitiva. La presencia de estos metales se revisa a continuación: * Plata La presencia de plata en altas concentraciones con respecto al oro, aumenta significativamente los requerimientos de carbón activado, debido a que se adsorbe junto con el oro. Por este motivo las soluciones de lixiviación de minerales ricos en plata o de plata son tratadas por precipitación con polvo de zinc. De acuerdo a Shoemaker cuando el contenido de oro + plata en el mineral es mayor que 17 g/ton se recomienda el uso de zinc. * Cobre El comportamiento del cobre depende de las condiciones químicas de la solución, ya que bajo ciertas condiciones se carga
más
que
el
oro
desplazándolo
y
bajo
otras
condiciones no se carga mayormente. Los parámetros que afectan la carga del cobre son la concentración de NaCN y el pH. Ambos efectos se muestran en la tabla N0 3.1 46
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
observándose que la carga de oro aumenta cuando el pH o la concentración de NaCN disminuye. Por otro lado el cobre se carga muy bien desde soluciones a pH 5, mientras que muy poco cobre se carga a pH 10,5. Otro aspecto importante
de
concentración
destacar CN/Cu
la
es
que
a
carga
altas
de
razones
cobre
de
disminuye
rápidamente indicando que el complejo Cu(CN)2 se carga bien mientras que la especies Cu(CN)3 y Cu(CN)4 no lo hacen aprecia blemente. TABLA N03.1 Efecto de la concentración de NaCN y pH en la carga de oro Condiciones: Au en solución 9,2 ppm Cu en
NaCN
solución
agregado
0
0
0
pH
Au en
Cu en
carbón
carbón
10.5
44.000
0
0
5.0
67.400
0
0
300
10.5
34.500
0
0
300
5.0
60.000
0
80
300
10.5
33.460
600
80
300
5.0
19.800
59600
TABLA N0 3.2 Carga de cobre sobre carbón activado en dos operaciones Mineras Planta Planta
Ph
Cianuro libre
Cobre en
Cobre en
SOLUCION
(mg/I)
Solución
carbón (g/t)
(mg/I) A
10
300
47
150
300
Separata de Metalurgia Extractiva II
B
Policarpo Suero I
7
0
2
30.000
• Mercurio El mercurio es un elemento que es adsorbido por el carbón activado tan eficientemente como el oro y la plata, debido a su alto peso molecular, ya que también forma sales de cianuro en un oro en un proceso de cianuración. De acuerdo a resultados obtenidos por algunos autores una fracción del mercurio disuelto es adsorbido por el carbón, llegando hasta niveles de 8 a 10 kg/ton dependiendo de la concentración de la solución tratada. • Calcio, Magnesio, Potasio Estos elementos están normalmente presentes en las soluciones de cianuración y pueden adsorberse en el carbón activado en cantidades que aumentan con el pH, el tiempo de contacto y la concentración en solución. • Otros elementos y especies Otros elementos y especies que pueden adsorberse en el carbón activado, en cantidades variables son níquel, zinc, sílice y tiocianato. 7.
PARÁMETROS A CONSIDERAR EN PLANTAS DE CARBÓN ACTIVADO La optima operación de un circuito de adsorción con carbón activado involucra decisiones y opciones que considerar, dentro de las cuales las más importantes resultan ser la eficiencia de extracción, concentración de oro en él barren, la carga de oro en el carbón
y
él
numero
de
etapas 48
empleadas,
todas
estas
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
interdependientes entre sí. Por ejempl6 la eficiencia de extracción es una función de la cantidad de carbón en cada etapa, la carga de oro en el carbón y de las etapas consideradas. Los cambios en estos parámetros tienen implicaciones económicas positivas y/o negativas. Por ejemplo el incremento de la cantidad de carbón en la planta,
manteniendo
todas
las
demás
variables
constantes
mejorará la eficiencia de la extracción en la planta. Sin embargo esto implica aumentos en el inventario de carbón, menores cargas de oro etc. En cierto modo se deberán contemplar modelos que puedan ser usados en los procedimientos de minimización de costos para asistir al racional diseño de una planta de carbón activado. Existe un numero de problemas importantes que necesitan ser considerados en la optimización de los circuitos y que requieren del conocimiento por parte del ingeniero de planta a fin de tener la información necesaria y aplicar criterios adecuados en la solución de dichos problemas. A continuación desarrollamos algunos parámetros de operación a tener en cuenta en la planta de carbón activado.
49
Separata de Metalurgia Extractiva II
7.1.
Policarpo Suero I
DISTRIBUCIÓN DEL CARBÓN Se sugiere que mayor cantidad de carbón deberá ser adicionado en las últimas fases del circuito de adsorción que las primeras fases. Esto supone obtener resultados más efectivos de operación con la reducción de la concentración de oro en la solución barren. Los efectos de una distribución no uniforme del carbón son ilustrados en la Fig. 3.11 la cual muestra que si el carbón es distribuido uniformemente a lo largo de toda la planta, el oro en la solución decrece exponencial mente con él numero de etapas, (ejemplo: la proporción del oro extraído en una fase respecto al oro en el alimento a esa fase es el mismo para todas las fases). Debe notarse que una distribución del no-uniforme del carbón en la dirección de una concentración mayor en los primero o últimos dos fases de contacto produce una concentración ligeramente más alta de oro en la solución barren. La implicación práctica de este hallazgo es obvia, pues para un perfomance dada, el inventario del carbono mínimo se produce cuando el carbón es uniformemente distribuido a lo largo del circuito de adsorción.
50
Separata de Metalurgia Extractiva II
7.2
Policarpo Suero I
CARGA DEL CARBÓN La
cantidad
de
oro
y
plata
que pueda
cargar
un
determinado carbón activado depende, entre otros factores, de la concentración de estos elementos, del cianuro libre, y del pH de la solución, además del flujo de alimentación. También influye su granulometría, puesto que como hemos visto las partículas finas con su mayor superficie específica pueden captar rápidamente mayores cantidades que las gruesas, aunque deben poseer un tamaño mínimo para evitar pérdidas por arrastre en los efluentes. Un carguío de 12 kg. de metales preciosos por tonelada de carbón es un valor considerado deseable en algunas plantas, pero si la concentración en la alimentación es demasiado baja, por decir 1.5 mg/l de oro, difícilmente llegará a mas de 6 kg/TM en el carbón. En algunas operaciones de plantas en EEUU, donde se procesan minerales de muy baja ley, las cargas normales alcanzadas por el carbón varían entre 3.5 y 5.0 kg /TM de oro. En un circuito CIP típico se puede apreciar la carga de carbón y su avance en contracorriente respecto al flujo de la pulpa:
51
Separata de Metalurgia Extractiva II
7.3.
Policarpo Suero I
Tk
Tiempo de Residencia (hr)
% NaCN
Au en solución (mg/I)
Soluc. Rica
--
0.030
1.59
Au en carbón Activado (g/kg C) --
1
0.49
0.030
1.17
1.79
2
0.97
0.029
0.84
1.27
3
1.46
0.028
0.63
0.92
4
1.95
0.028
0.45
0.25
5
2.43
0.026
0.32
0.08
AVANCE DEL CARBÓN EN UN CIRCUITO CIP Un factor muy importante a considerar representa la concentración de carbón por tanque de adsorción, la cual se encuentra condicionada por la cantidad de oro en solución y del grado de carga de carbón por tanque. Concentraciones típicas de carbón en el primer tanque CIP es aproximadamente 15 g/l y alcanza los 40 g/l en el último. El carbón proveniente del primer tanque será enviado al circuito de desorcióncon una carga aproximada de 10 kg/ton. de oro. De otro lado el carbón en el último tanque se cargará a menos de 0,3 kg/ton. de oro dependiendo como se ha explicado de la ley de oro en solución, concentración de carbón, numero de etapas de adsorción etc. Al igual de lo que sucede en un circuito CIC, el primer tanque produce un carbón altamente cargado destinado a desorción, mientras que el último tanque produce una solución pobre (barren) que representa las colas de baja ley. La solución puede ser reciclada previo reajuste ce pH y cianuro a los pads de lixiviación.
52
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
La carga óptima de oro y plata sobre el carbón activado es materia económica y depende de las condiciones de cianuración de cada mineral. Concentraciones altas y cargas
bajas
pueden
dar
como
resultado
frecuentes
reextracciones, con lo cual su manipuleo puede -ocasionar altas pérdidas de carbón incrementando los costos. 7.4.
PERDIDAS DE CARBÓN En los inicios de las plantas CIP existió siempre el temor de que, los granos de carbón se estropearan o fueran abrasionados
a
un
tamaño
más
pequeño
que
los
intersticios de la malla de retención, lo que provocaría que las concentraciones de oro se elevaran en los residuos sólidos. La abrasión del carbón constituyó un serio problema, pues altas concentraciones de carbón podían ser detectados en los residuos sólidos. Las plantas CIP que opera no han proporcionado ninguna indicación fiable de la cantidad de carbón perdido en la sección de adsorción a través de la abrasión pero de hecho muy poca cantidad de oro que se pierde de esta manera indica que la mayoría del carbón se quiebra en el último o las dos últimas etapas dónde la concentración de oro en el carbón es más baja. Un
factor
en
el
que
hay
que
tener
una
especial
consideración es el tipo de agitación en los Tanques CIP, el cual representa una potencial forma de pérdida de carbón. Virtualmente todos los tipos de agitación en la industria metalúrgica han sido usados para este servicio, buscándose controlar siempre tanto la abrasión de carbón como de mejorar
e!
grado
de 53
mezcla
y
evitar
peligros
de
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
sedimentación. La calidad de la agitación no afecta la capacidad de carga, sin
embargo
si
afecta
la
velocidad
de
adsorción
significativamente. Un sistema de agitación muy empleado, lo constituye la agitación mecánica a baja velocidad auxiliado por aire.
7.5.
PRESENCIA DE PLATA EN EL MINERAL AURIFERO El cianuro de plata es un interesante caso de cómo un metal valioso y su eficiente extracción es obviamente deseable en todas las plantas que unas carbón activado. El carbón activado es más selectivo para cianuro de oro que cianuro de plata y a razonables cantidades de estos dos metales, la plata disminuye lugares activos del carbón disponibles para el cianuro de oro. Existen especiales procedimientos que han sido adoptados para permitir una buena recuperación de la plata respecto al oro:
El primer y más obvio procedimiento es operar el circuito de adsorción a cargas de oro y plata debajo de la capacidad de carga del carbón. La desventaja de este procedimiento es operar con altos flujos de carbón en la planta y los relativos altos costos en elusión y regeneración comparando al caso de que la planta recuperase solamente oro.
La segunda opción es operar a valores de pH menores, puesto que el carbón activado es solamente selectivo para el o sobre la plata a pH > 8. Se ha demostrado que
54
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
a valores menores de 8 (y preferentemente en el rango de 4 a 5) la plata no es desalojada por el oro del carbón, y altas concentraciones de ambos metales puede ser llevado a cabo. Se
puede
concluir
como
comentario
general
en
el
tratamiento de minerales con altos ratios de Ag/Au lo siguiente: Cuando el cianuro de plata soluble está en el orden de cientos de gramos por tonelada, se puede preferir la recuperación por la técnica de Merrill — Crowe. DESORCION DEL CARBÓN ACTIVADO 1.
GENERALIDADES Las propiedades del carbón activado sobre el oro en soluciones de cianuro son conocidas desde finales del siglo pasado, pero su empleo industrial estuvo restringido durante largo tiempo a la falta de un procedimiento eficiente de desorción o elusión que permita recuperar el carbón desorbido, debiendo recurrirse en el pasado a la calcinación. Esta desventaja, junto a los avances técnicos alcanzados por la precipitación con zinc, hizo disminuir el interés por el uso del carbón activado. La situación, sin embargo, empezó a cambiar a partir de 1950 con el desarrollo de un método por parte de la U. S. Bureau of Mines que permitió la reutilización del carbón. Desde entonces se han desarrollado y propuesto diferentes métodos de desorción hasta la actualidad en la que la tecnología del carbón activado se ha convertido en una alternativa a la técnica del proceso Merrill Crowe en la recuperación de valores metálicos de oro y plata a partir de sus minerales.
55
Separata de Metalurgia Extractiva II
2.
Policarpo Suero I
VARIABLES IMPORTANTES EN LA DESORCIÓN La extracción de! 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 más agresivas, la fuerza de las soluciones son mayores y las temperaturas son más elevadas con la finalidad de acelerar el proceso de desorción. 2.1.
TEMPERATURA El parámetro más importante que gobierna la desorción (elusión) del oro a partir del carbón activado, lo constituye la temperatura. Todos los procedimientos de desorción son llevados a cabo a temperaturas cercanas al punto de ebullición o preferentemente a mayores temperaturas en reactores presurizados. También afectan la elusión el tipo de carbón, su carga de oro y en particular el tiempo de uso y el tipo de circuito en el cual se cargó.
2.2.
COMPETENCIA DE IONES La eliminación de especies iónicas de la solución es realizado usando agua desionizada en el procedimiento de AARL o por la continua electro deposición de oro y sangrando intermitente del eluante en el procedimiento Zadra. El proceso AARL es más efectivo que el proceso Zadra debido en parte a la completa eliminación de especies competentes.
Una
significativamente
pobre la
calidad
eficiencia
de
del la
agua elusión
reduce por
la
presencia de otras especies, incluyendo iones de metales base (cu, Fe etc) y calcio en e! eluante. Si el nivel de estas especies competentes se permite que se incrementen, la 56
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
eficiencia de la elusión decae. La presencia de una gran variedad de especies competentes (clase y nivel) explica los tiempos de elusión requeridos en carias operaciones (20 — 80 horas). Los niveles son controlados por el sangrado de la solución eluante barren del circuito y su reemplazo por agua. En cuanto al comportamiento de elementos, el cobre y la plata son elementos que se desorben más fácilmente que el oro y por lo tanto pasan a electro obtención. La plata es depositada electrolíticamente, mientras que la depositación del cobre depende de las condiciones de operación. Con respecto a otros elementos, éstos son removidos durante las etapas de lavado ácido y reactivación térmica, a la cual se somete el carbón. 2.3.
SOLVENTES ORGÁNICOS El equilibro de distribución del oro entre el carbón activado y la solución cianurada, es mucho más favorable hacia la solución (desorción de oro) con la presencia de solventes orgánicos. El equilibrio del coeficiente de distribución Kp (Kp = oro en el carbón/oro en solución) entre el carbón y la solución cianurada acuosa a 98 0C es aproximadamente 10 (ejemplo: Carga de oro en el carbón es 10 veces que la solución en contacto) mientras que Kp es reducido a 0,5 — 1,0 con la adición de 40% v/v de acetonitrito a la solución. Solventes tales como etanol, metanol y etileno glicol tienen similar efectos benéficos en el equilibrio de la elusión.
3.
PROCEDIMIENTOS DE DESORCIÓN Las técnica de desorción aplicadas en la actualidad permiten obtener una recuperación de oro y plata desde el carbón en forma 57
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
efectiva y practica. La selección del método de desorción depende de las condiciones de la planta. En plantas pequeñas el rendimiento de la desorción atmosférica es buena, requiere menos equipos con bajo capital y costo de operación. En cambio en plantas donde el tonelaje tratado es grande, se requiere que el tiempo de tratamiento sea corto (6- 10 horas max.) por o que la desorción a presión con cianuro cáustico o uso de alcohol serán los mas adecuados. Sin embargo cuando se decide por el sistema de alcohol, será necesario tener especial cuidado en el diseño y/o control por los peligros de incendios y accidentes. 3.1.
PROCEDIMIENTO ZADRA Este proceso fue desarrollado por Zadra en la US Bureau of Minesy la desorción se lleva a efecto en una columna o estanque de fondo cónico donde se coloca el carbón cargado, previamente lavado con agua y se hace pasar en sentido ascendente una solución al 1 % de NaOH mas 0.1 % de NaCN, a un flujo entre 1.0 y 1.3 B.V/hora a 85 – 95° C y a presión atmosférica. E! eluído conteniendo el oro desorbido se alimenta a celdas electrolíticas circulares en serie, que se operan en contracorriente. El electrolito agotado que abandona la última celda es reciclado
a
columnas
calefaccionada
hasta
que
la
concentración del eluído no supere los 2 — 3 mg/lt Au. Normalmente
el
ciclo
de
efusión
Zadra
a
presión
atmosférica dura entre 24 a 60 horas, dependiendo de la calidad del carbón y de la eficiencia del circuito de electro obtención. Este proceso es simple y los costos de capital y operación son relativamente bajos, lo cual lo hace muy conveniente en operaciones en pequeña escala, sin embargo las largos 58
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
ciclos de tiempo requeridos para una efectiva efusión pueden ser un factor limitante en plantas de gran escala. 3.2.
PROCEDIMIENTO ZADRA PRESURIZADO La versión presurizada del procedimiento Zadra surgió como una necesidad para reducir los tiempos requeridos en el sistema a presión atmosférica, a raíz de la alta dependencia
encontrada
de
la
desorción
con
la
temperatura. El circuito es el mismo anterior, excepto que la operación se lleva a cabo en una columna presurizada a 135 — 140 0C y a una presión de 350 — 550 Kpa (50 — 80 psi) con lo cual se logra una eficiente efusión del oro al cabo de 8 —12 horas. El uso de altas presiones y temperaturas asociadas con este proceso requieren del uso de equipos mas costosos y las soluciones efluentes tienen que ser enfriadas antes de reducir la presión a fin de evitar salpicaduras calientes.
Fig.
4.1: Gráfica en la que se observa la cinética de desorción en dos procesos stripping
59
Separata de Metalurgia Extractiva II
3.3.
Policarpo Suero I
PROCEDIMIENTO CON ALCOHOL El método con solución alcalina de alcohol fue desarrollado por Heinen de la U.S. Bureau of Mines a fin de mejorar las tasas de desorción de oro y plata. Emplea como base el mismo circuito de desorción y electro-obtención simultanea y la misma solución al 1 % NaOH + 0.1% NaCN de Zadra, a la Cual se le agrega un 20% en volumen de metanol o de etanol (preferentemente este último) alcanzándose una alta eficiencia a cabo de solo 5 - 6 horas en una operación a 80°C y a una presión atmosférica. La ventaja de la desorción con alcohol es la reducción en tamaño de la sección stripping. La mayor desventaja de este proceso es el riesgo a incendios y los asociado a altos costos de operación debido a las pérdidas por volatilización del alcohol. Algunas reglas de seguridad han sido incorporados en el diseño de estos circuitos a fin de minimizar los riesgos de
incendios,
y
una
instalación
de
un
sistema
de
recuperación efectivo de vapor es esencial para mantener el balance económico. Esta técnica permite que el carbón no requiera frecuente regeneración. 3.4.
PROCEDIMIENTO ANGLO AMERICAN El procedimiento de elusión de oro denominado Anglo American fue desarrollado por Anglo American Research laboratories (AARL) en Sud Africa, siendo su precursor Davidson y colaboradores; difiere de los anteriores en el sentido de la desorción, opera en circuito abierto con la electro obtención. El procedimiento AARL involucra un pre-tratamlerito de remojo en caliente (90 — 95 0C) del carbón cargado, con 0.5 60
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
— 1.0 B.V. (bed volume) de solución al 1% NaOH + 3 — 5% NaCN durante 1 hora, seguido de una solución con agua desmineralizada a un flujo dc 2 —5 B. V./hora. El método puede funciona a 95 — 98
0C
a presión
atmosférica, necesitándose no mas de 10 B.V. para una operación eficiente a nivel industrial, pero con una ligera presión de 200 Kpa (30 psi) y a 110
0C,
se reduce
Considerablemente el tiempo y el volumen de agua requeridos, como es la practica usual en planta s SudAfricanas. 4.
COMPARACIÓN DE PROCESOS Esta sección compara las ventajas de costos operacionales y desventajas de los tres procesos de elución de carbón: Proceso atmosférico Zadra
VENTAJAS
DESVENTAJAS
Bajo costo de capital:
• Tiempos
• Construcción de acero simple de tanques y líneas la
elusión
pueden
muy
requerir
algunas columnas en paralelo
• Pequeña demanda de calor por consiguiente
extensos
de
fuente
si
una
gran
cantidad
de
carbón es desorbido.
calorífica barata pequeña. • Se requiere almacenamiento de solución limitado debido a que la elusión es realizada en serie con electrodeposición. • No se requiere intercambiador de calor en el circuito. Bajo costo operativo:
• Baja carga de eluante debido
61
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
• Bajo requerimiento de calor.
a un lento stripping.
• Menor degradación de cianuro a más baja temperatura. • Operación
muy
Requiere
simple. • Muy limitada
susceptible
a
la
contaminación de la solución.
instrumentación. • La elusión del oro desde el carbón no es tan completa.
Proceso stripping de alta presión
VENTAJAS
DESVENTAJAS
* Corto tiempo de stripp y alta
Alto costo de capital: Depósitos a presión de acero
ley de solución desorbida.
inoxidable. Intercambiadores de calor. • Baja contaminación para la
• Depósitos
Contaminación de la solución.
que
operan
a
presión, requieren una sobre protección.
• Proceso fácil de ser
• La alta temperatura puede fijar
automatizado con un pequeño
la lata el mercurio sobre el
PLC.
carbón.
• Buen proceso stripping.
62
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
Proceso Anglo American
VENTAJAS
DESVENTAJAS
• Tiempos cortos de stripping y • Más
complicado,
alta ley en el eluante permite
mayor
más de un stripp por día.
sofisticada
requiere
instrumentación para
operar
automáticamente. • El
lavado
ácido
en
los • Requiere buena calidad del
estanques de stripp evita el
agua
para
una
eficiente
paso de transporte del carbón
elusión y es particularmente
reduciéndose la atricción del
sensible a la presencia de
carbón.
calcio y magnesio. Se requiere agua blanda o desionizada.
• Moderada temperatura y leve presión
minimiza
costos
operativos. • Buen proceso stripp.
Proceso con alcohol
VENTAJAS
DESVENTAJAS
• Tiempos cortos de stripping y • Riesgo de incendio debido a la la solución se carga con una
presencia
alta ley.
orgánico.
• Baja
temperatura
de
compuesto
de • Altos costos operativos si el
operación.
orgánico
no
es
cuidadosa
mente recuperado. • Bajo costo de capital.
• Desarrollo
adicional
proceso es requerido.
63
de!
Separata de Metalurgia Extractiva II
5.
Policarpo Suero I
CIRCUITO DE DESORCIÓN — ELECTRODEPOSICION Hemos detallado que el carbón cargado de oro y plata después de ser lavado, es transferido a columnas de desorción a fin de transferir el oro a una solución purificada proveniente de las celdas de electrodeposición. Para una mejor eficiencia, tanto las columnas de desorción, tanque de solución desorbente y tuberías deberán estar térmicamente aisladas. Además una adecuada y básica instrumentación debe ser proveída con la finalidad de controlar las operaciones del proceso. Se ha determinado que el control de las concentraciones de oro en las soluciones eluantes tanto rica como barren, son un buen indicio de la extensión de la elusión. La solución eluante deberá ser fortificada regularmente con la adición de hidróxido de sodio, cianuro de sodio así como de alcohol, si es el caso, con la flnalidad de mantener la concentración de ¡os reactivos en la solución. La unidad de desorción trabaja por lo general en circuito cerrado con la unidad de electrodeposición (Fig. 4.2) o si es el caso la solución cargada es sometida al proceso de cementación con zinc Merrill Crowe. Se obtiene así una esponja impura (cemento de oro) que es fundida y refinada a barra de oro.
64
Separata de Metalurgia Extractiva II
6.
Policarpo Suero I
ELECTRODEPOSICIÓN El oro es uno de los metales más nobles, que puede ser fácilmente reducido a partir de una solución por medios químicos y electroquímicos. El proceso es tan antiguo como el de cianuración. Se realizaron intentos-para la electroextracción de oro contenido en licores de lixiviación cianurados diluidos, pero el proceso fue abandonado, debido a la baja eficiencia de corriente con las celdas convencionales. Al proliferarse el método de adsorción con carbón activado, el auge de la electro-extracción para tratar las soluciones de la elusión fue notorio. Solamente en pocos casos, es usado la cementación con zinc para estas soluciones. La popularidad de la electro extracción deviene de dos de sus principales ventajas en comparación a la deposición química:
Para reducir el oro se utilizan electrones, y no hay por consiguiente adición de compuestos químicos a la solución, la misma que es reciclada a la etapa de elusión.
Una mayor selectividad, y por lo tanto un depósito de mayor ley, es posible obtener por electrodeposición; lo que simplifica las operaciones de lixiviación, fusión y refinado para producir las barras de oro.
La reacción que tiene lugar durante la electrolisis de oro en soluciones de cianuro son producción de oxígeno en el ánodo, reducción de hidrógeno en el cátodo y la reducción de oro (1) cianurado a oro metálico en el cátodo. Ánodo :
40H- = O2 + 2H20 + 4e- (generación de electrones)
Cátodo:
2H20 + 2e- = H2 + 20HAu(CN)2 + e- = Au + 2CN-
Los factores que favorecen la deposición del oro sobre la
65
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
producción de oxígeno en el cátodo son:
Incremento de la concentración de oro en la solución.
Decrecimiento en la densidad de corriente, la cual puede ser llevada a cabo tanto por decrecimiento de la corriente o por el incremento de la superficie de área del cátodo.
Incremento de la temperatura.
Incremento de la conductividad.
6.1.
DISEÑO DE LAS CELDAS Las celdas emplean electrodos empacados de lecho poroso y según su geometría pueden dividirse en dos tipos: a.
Celda tipo Zadra La
primera
empleada
industrialmente,
consiste
básicamente en un recipiente cilíndrico con un cátodo central de lana de acero protegido dentro de un canasto de plástico perforado para aislamiento, y un ánodo concéntrico de mafia de acero inoxidable. La solución de alimentación ingresa por el centro siendo distribuida a diferentes alturas del cátodo y abandona la celda por rebalse, atravesando el canasto perforado
66
Separata de Metalurgia Extractiva II
b.
Policarpo Suero I
Celda rectangular Difiere de la anterior no solo en su geometría sino además
en
su
concepción
que
comprende
la
intervención de varios cátodos y ánodos planos, dispuestos alternadamente de manera paralela y equidistante. La solución ingresa por un extremo de la celda y sale por el otro, atravesando los cátodos de ¡ana de acero, lo que minimiza la posibilidad de corto circuito del electrolito. El primer cátodo es retirado periódicamente de la celda cuando alcanza la carga programada de oro, mientras que los otros se hacen avanzar un lugar instalándose un cátodo fresco en el último.
67
Separata de Metalurgia Extractiva II
6.2.
Policarpo Suero I
VARIABLES DEL PROCESO Se distinguen como variables del proceso:
7.
•
Velocidad de flujo de la solución.
•
Razón de la masa de oro a la lana de acero.
•
Temperatura.
•
Voltaje de celda.
•
Densidad de corriente.
REACTIVACION DEL CARBÓN ACTIVADO El carbón activado tiende normalmente a disminuir su eficiencia de adsorción, por lo que es muy importante controlar continuamente la calidad de carbón. Esto se aprecia muy claramente al analizar los valores de oro en la solución barren, pues se observa que los valores de oro se van incrementando paulatinamente de manera continua. Afortunadamente
las
propiedades
del
carbón
pueden
ser
restituidas por efectos de una reactivación de las propiedades originales. La reactivación del carbón activado constituye uno de los más importantes aspectos para el buen rendimiento de una planta ya sea CIC, CIP o CIL. Durante el ciclo de adsorción, varias especies orgánicas son adsorbidas por el carbón, las que o son extraídas por la solución eluante. Se ha encontrado que el carbón adsorbe además de oro y plata, materiales orgánicos y pequeñas cantidades de sulfuro de hierro, carbonatos, hidróxidos etc. Por ello es importante que- ¡a capacidad de carga del carbón desorbido sea restaurada a su capacidad original. Los Microporos constituyen los principales lugares de adsorción y tienden a ser cargados con altas leyes de oro y plata. Comparando con los mesoporos y los macroporos. Por otro lado los mesoporos y 68
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
macroporos capturan iones de alto peso molecular y como resultado hay una declinación en la eficiencia de adsorción. El carbón usado en circuitos CIP necesita tratamientos en forma periódica para remover los compuestos orgánicos que durante el proceso quedan dentro del carbón ya sea durante la adsorción o en la desorción de los metales. 7.1.
LAVADO QUÍMICO Puede realizarse de las siguientes maneras: • Lavado simple con agua o lavado con vapor. Para eliminar las lamas de los poros antes de la eusión. • Lixiviación con ácido diluido (3%) de HCI a 90 0C lo que ayuda a eliminar la sílice y el calcio del carbón. Los precipitados
de
carbonatos
y/o
sulfatos
de
calcio
atrapados en los poros del carbón afectan negativamente la capacidad de carga del carbón. Los carbonatos son consecuencia de la reacción de la cal que se utiliza para regular el pH El carbonato al precipitarse en ¡a superficie del carbón forma una capa delgada como una película que prácticamente elimina el contacto entre el carbón y la pulpa o carbón y solución desorvente con lo cual disminuye drásticamente la capacidad del carbón. El lavado ácido antes de la elusión también ayuda a eliminar algunos metales base cargados en el carbón. Deberán
tomarse
las
precauciones
del
caso
con
la
formación de ácido cianhídrico (HCN) durante la lixiviación debido a la presencia de cianuro libre en los poros del carbón.
En
ciertos
casos
se
prefiere
ácido
nítrico.
Últimamente se han reportados estudios que el sulfato de cobre es efectivo en la regeneración química.
69
Separata de Metalurgia Extractiva II
7.2.
Policarpo Suero I
REACTIVACIÓN TÉRMICA Los métodos químicos pueden devolver la actividad aun carbón agotado y remover o recuperar algunos productos adsorbidos por el mismo. Sin embargo, la regeneración química puede restaurar solo parcialmente la actividad del carbón y lo reactiva insuficientemente, inclusive en muchos casos solo en porciones de ciclos de operación efectiva, mientras que la regeneración térmica puede ser aplicada en procesos completos de trabajo y permite una reactivación altamente eficiente dejando los carbones en condiciones muy parecidas a los carbones nuevos. La reactivación térmica consiste en someter al carbón activado a un calentamiento gradual y en forma indirecta hasta la temperatura de 700°C con un corto tiempo de retención a esta temperatura. Se debe evitar que el carbón combustione para no permitir la formación de cenizas que ocasionaría la pérdida de carbón activado. 7.2.1. ETAPAS DE LA RECUPERACIÓN Las etapas de la recuperación del carbón activado son: a.
Secado Que elimina las sustancias adsorbidas volátiles tales como alcoholes etc. La temperatura es alrededor de 200° C.
b.
Vaporización De
las
sustancias
adsorbidas
y
también
la
descomposición de las sustancias volátiles (200 — 5000 C). 70
Separata de Metalurgia Extractiva II
c.
Policarpo Suero I
La pirolisis de las sustancias adsorbidas Que no son volátiles, las cuales resultan en la deposición
de
residuos
carbonáceos
sobre
¡a
superficie del carbón activado. d.
La Oxidación selectiva La Oxidación selectiva de los residuos pirolisados es (7000 C a 9QQO C) por vapor de CO2 o cualquier otro agente oxidante.
Las tres primeras etapas, secado, vaporización y pirólisis, normalmente se dan sin mayores complicaciones. Sin embargo la pirólisis no debería ser realizada a temperaturas mayores de 850° C y en una atmósfera controlada para evitar gratificación de los residuos pirolisados, resultando una estructura parecía a la del carbón pero refractaria a ¡a adsorción. Durante la oxidación selectiva, podría ser dificultoso remover los residuos sin causar daño a la estructura del carbón activado. La regeneración térmica no involucra oxidación directa de los residuos pirolisados con oxígeno; al contrario la atmósfera en esta zona debe ser controlada y ausente de oxígeno de tal manera que las siguientes reacciones deben cumplirse: C+02 = CO2 C+V202= CO 7.2.2. PARAMETROS DE INFLUENCIA Los siguientes parámetros tienen influencia importante en la regeneracion:
Atmósfera del horno. Esta debe ser controlada, no debe 71
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
haber presencia de aire y lograrse una oxidación con vapor (1 kg de vapor/kg carbón).
Presencia de compuestos inorgánicos.- Que son los que normalmente
están
adsorción
su
y
perjudicando
remoción
es
la el
capacidad objetivo
de
de la
regeneración térmica.
Temperatura.- Limites de 650 — 9000C. A temperaturas sobre los 950°C inclusive con cortos tiempos de residencia, se obtiene carbones con excesivas pérdidas de actividad. Por otro lado a temperaturas debajo de los 6500 C el ratio de vapor-gasificación de carbón no viene a ser notorio y sería necesario tiempos de residencia no prácticos para lograr una buena reactivación.
Tiempo de residencia.
7.2.3. TIPOS DE HORNOS Los tipos de horno de regeneración pueden ser rotatorios y verticales, y el calor de la reactivación térmica puede ser producido por resistencias eléctricas, por quemadores de petróleo o de gas propano. La elección del tipo de combustible se hará en función de gastos y disponibilidad de local. En ambos tipos de hornos se debe evitar que el carbón ingrese con mucho agua, para lo cual se almacena el carbón en una tolva en cuyo fondo se utiliza una malla N0 20, normalmente de acero inoxidable. Esto ayuda a eliminar en gran parte el agua. En algunos diseños se aprovechan los gases calientes para ayudar a evitar la humedad del carbón antes de que éste ingrese al horno.
72
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
Los hornos rotatorios tienen una similitud a los hornos rotatorios de cal o cemento, en cuanto a su configuración mecánica por desgaste de algunas partes. Esto hornos rotatorios
resultan
atractivos
para
procesar
grandes
volúmenes de carbón, en estos casos por las dimensiones del horno y por el tiempo de retención del carbón se aprovecha mejor el calor. Estos hornos están revestidos con refractarios por lo que se tiene que cuidar que nunca ingrese agua al horno conjuntamente
con
el
carbón.
Los
gradientes
de
temperatura se controlan con termocuplas o termostatos. Los hornos verticales sólo tienen móviles los mecanismos de alimentación y descarga, son mas simples porque todo es estático,
sin
movimiento
mecánico,
por
lo
que
el
mantenimiento es menos costoso. Son hornos tubulares verticales donde el carbón cae por gravedad por un tornillo interno y es calentado por ambas superficies que la circundan por gases calientes. Este sistema por ser mas simple y estático permite que el carbón sufre menos atricción. Se adapta para tonelajes pequeños (media ton. por día), el costo de inversión es menor en relación al horno rotatorio. En cuanto a espacio, el horno vertical necesita menos espacio que el rotatorio. Además mientras que el rotatorio utiliza ladrillo refractario en su interior, el horno vertical utiliza acero inoxidable, resistente a la temperatura con un aislamiento de cerámica. 73
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
Tabla 4.1 Procedimientos para remover contaminantes del carbón
Contaminante
Reactivación
CaCO3
Reactivación
Mg(OH)2
Lavado ácido
SiO2
Lavado ácido Reactivación
Fe(CN)63
en horno
Fe203
Lavado ácido en caliente
CuCN
Lavado ácido en caliente
Orgánicos
Lavado ácido y elusión Reactivación en horno
74
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
ALTERNATIVAS AL CARBÓN ACTIVADO 1.
INTRODUCCIÓN El oro y la plata pueden ser recuperados mediante el carbón activado, que como hemos revisado, tiene en común respecto a la extracción por solventes para el cobre el hecho de ser un medio que posibilita la purificación de soluciones lixiviadas de los contaminantes propios del minera!. Las alternativas al uso del carbón activado son el intercambio jónico, la electroextracción y la cementación con polvo de zinc. De estas, solamente la última ha sido utilizada comercialmente en gran escala como alternativa a considerar en la recuperación de valores de oro y plata desde soluciones alcalinas cian u radas. El carbón cargado de oro era separado de las lamas y enviado a fundición, donde se quemaba el carbón para recuperar el oro. Debido al costo del carbón y a los costos de operación asociados con el transporte y la fundición, el proceso no podía competir con el
proceso
de
cementación
Merrill
Crowe.
Se
desarrolló
posteriormente técnicas que posibilitaban la recuperación del carbón mediante el proceso de desorción y posterior reutilización, asimismo las técnicas de reactivación de las propiedades originales del carbón, con lo cual la tecnología del carbón activado recobró la atención de los mineros, tan preocupados con los costos operativos del proceso. Sin embargo la tecnología de la precipitación con zinc no se quedó atrás y se incorporaron ciertas innovaciones que convirtieron a la cementación como una fuerte competencia del uso del carbón. Hoy en día el proceso de cementación Merrill — Crowe en la recuperación del -oro desde soluciones cianuradas, ofrece ciertas ventajas operativas que es bueno destacar. 75
Separata de Metalurgia Extractiva II
2.
Policarpo Suero I
CEMENTACIÓN DE ORO El orden electroquímico de los metales en soluciones de cianuro determina
su
solubilidad
relativa
en
dicho
solvente.
Las
determinaciones publicadas del orden electroquímico de metales en solución de cianuro, indican la secuencia siguiente, de positivo a negativo: Mg, Al, Zn, Fe, Cu, Ag, Hg, Au. Cualquier metal de ésta secuencia tenderá a disolverse en solución de cianuro más rápido que el metal de su derecha, desplazará a esos metales de la solución y precipitarán ellos. Por ejemplo, el cobre precipitará al oro, plata, mercurio etc. El magnesio ó aluminio precipitará al oro y la plata más rápido que el zinc. 3.
EL PROCESO MERRILL — CROWE El método de precipitación con zinc para recuperar oro ha sido practicado durante el presente siglo y ha experimentado diferentes innovaciones:
La primera innovación fue añadir sales solubles de plomo para producir el par galvánico Pb — Zn en la superficie del zinc, inhibiendo su pasivación, con lo que se conseguía un proceso continuo de deposición de oro.
La segunda innovación fue el uso de zinc en polvo en lugar del zinc laminado o en virutas, para incrementar el área superficial del zinc, en contacto con la solución de oro, lo que permitió mejorar la cinética de la solución.
La tercera innovación fue la de — aireación de la solución rica a menos de 1 ppm de 02, para reducir el consumo de zinc.
Al proceso mejorado de precipitación con zinc, es conocido como Merrill — Crowe. Este proceso consta de las siguientes etapas:
76
Separata de Metalurgia Extractiva II
a.
Policarpo Suero I
Clarificación El objetivo es eliminar la presencia de suspensiones en las soluciones provenientes de lixiviación y entregar una solución clara (menor a 5 ppm de sólidos) para lograr una mayor eficiencia en la cementación y obtener mayor ley en los precipitados. Se
realiza
en
clarificadores
denominados
Hooper,
y
posteriormente filtros clarificantes tipo hoja, al vacío o a presión. b.
Des — aereación El método Crowe emplea el vacío, el cual es el más eficiente para remover el 02 disuelto. Con un vacío práctico máximos de 21 pulgadas Hg, se reduce el oxígeno desde 6,5 a 0,5 ppm de 02.
c.
Adición de Zinc El zinc en polvo es agregado en cantidades de 0,6 a 1,5 partes de zinc por parte de oro. El zinc es alimentado al cono
de
mezcla
en
forma
controlada,
mediante
alimentadores. El polvo de zinc proporciona una extensa área superficial comparada con las virutas. Sales de plomo se suelen agregar en este punto en cantidades usuales de 35 a 15 gr. De Zn y 10 a 15 gr. De nitrato de plomo por cada metro cúbico de solución y, por lo menos 0,1 gr/l de CN libre debe estar presente. Pocas veces, las soluciones desorbidas del carbón activado son tratadas por cementación con zinc. Se ha visto que esas soluciones no tienen que ser desoxigenadas, ya que su 77
Separata de Metalurgia Extractiva II
Policarpo Suero I
nivel de oxígeno es muy bajo debido a la anterior etapa de desorción y despresurización. 4.
COMPARACIÓN DE LA ADSORCIÓN CON CARBÓN ACTIVADO VS. PROCESO MERRILL CROWE
SISTEMA CON CARBON ACTIVADO Ventajas
El licor cargado no requiere pre-tratamiento.
El proceso maneja menas lamosas y carbonosas.
Recuperaciones muy eficientes y superiores al Proceso Merrill Crowe.
Regeneración del carbón.
Desventajas
Dificultad en la adsorción de leyes altas de plata en la solución preñada.
El carbón es susceptible a bloquearse con sales de calcio y magnesio.
La desorción y regeneración del carbón son labores intensas.
Pérdida de oro en el carbón atriccionado.
Pérdida de contenido de cianuro en los relaves del proceso CIP.
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PROCESO MERRILL CROWE Ventajas
Bajos costos de labor para la operación y mantenimiento.
Gastos reducidos de capital de instalación.
Puede manejar grandes ratios de plata a oro en la solución preñada (proceso no selectivo)
Desventajas
La solución rica necesita pre-tratamiento antes de la precipitación.
5.
El proceso es sensible a iones interferentes.
ALTERNATIVAS EN UNA INVESTIGACIÓN METALÚRGICA La investigación metalúrgica en el tratamiento de minerales auríferos conlleva a determinar y establecer parámetros de operación que serán escalados desde las pruebas en laboratorio metalúrgico, pruebas a nivel piloto hasta nivel de planta industrial. El uso del carbón activado puede aplicarse en pruebas en laboratorio a procesos CIP, CIL y CIC, teniendo contacto el carbón con la pulpa mineral en los dos primeros procesos y con la solución rica percolada de columnas cargadas con minera! en el caso del último. Por ser de interés nos ocuparemos de los procedimientos para llevar a cabo una investigación metalúrgica a nivel de lixiviación en columna y la recuperación de oro de las soluciones cianuradas con carbón activado.
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Fig. 5.1: Gráfico de una cianuración n columnas de laboratorio
a.
Instalación de columnas y equipos El esquema de ¡a instalación aparece en la Fig. 5.1 y costa de las siguientes partes: Una columna de mineral de diámetro definido que puede ser material de PVC, concreto o acero en la que será cargada con mineral a una granulometría determinada. La columna posee una tapa basal en la parte inferior que soporta el peso del material y que puede ser perforada a fin de facilitar la salida de la solución rica. En todo caso tener una salida lateral con el mismo fin. El mineral deberá ser cargado con la adecuada dosificación de cal que le permite una buena distribución de ésta y la obtención del pH de trabajo.
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Policarpo Suero I
b. Un Sistema de tuberías que conectan el fondo de la columna con ¡os estanque de solución rica. El sistema de tubería Y bombas de debe ser capaz de conectar los estanque de solución preñada con columnas de carbón activado y posteriormente las soluciones barren, después de ser reajustadas con reactivos regresan nuevamente por la parte superior de la columna para un nuevo ciclo de lixiviación en ciclo cerrado. 5.1.
DESARROLLO DE PRUEBAS
Diariamente se riega la columna con un volumen adecuado de solución lixiviante a un caudal promedio de 10 — 12 l/hrxm2.
Una vez medido el volumen y muestreada la solución saliente pregnant, se bombea dicha solución a través de las columnas con carbón activado que adsorbe gran parte del contenido de oro disuelto en la solución. Dicha solución, después de la adsorción, es recibida en un estanque donde se mine su volumen, se muestrea para ensayar su ley de oro y plata, pH y contenido de NaCN. (Fig. 5.2).
Cuando los ensayes de las soluciones pregnant y barren, indican que las columnas con carbón activado están saturadas, y que la adsorción de oro en ellas se ha reducido sustancialmente, se procede al cambio de carbón.
Diariamente se registran los ensayes de oro/plata.
Al término de la prueba se procede a lavar con agua fresca el mineral de la columna. 81
Separata de Metalurgia Extractiva II
5.2.
Policarpo Suero I
CARBÓN ACTIVADO SATURADO En vista de que el contenido de metales nobles del carbón activado saturado constituye un ítem fundamental del balance metalúrgico, se determina el peso seco de los lotes de carbón cosechado y su ley de oro/plata con mayor exactitud. El criterio para cambiar de lote de carbón puede ser hasta determinar que la eficiencia de adsorción se reduce hasta menos del 50%. Cada lote de carbón activado saturado, después de ser sacado del circuito y reemplazado por uno nuevo es oreado (secado al aire), pesado en estado oreado, muestreado cuidadosamente sacando muestras para determinación de humedad y contenido de oro/plata. El procedimiento de determinación de humedad consiste en pesaje de la muestra en estado oreado, secado durante 8 horas en estufa de secado durante 2 horas en desecador. El pesaje final en estado seco se realiza inmediatamente después desecar la muestras seca y enfriada del desecador.
5.3.
MUESTREO DEL CARBÓN ACTIVADO Para el control de calidad y de los contenidos finos en oro del carbón hace falta realizar muestreos sistemáticos en la planta. Normalmente en plantas CIP se evalúa la eficiencia de adsorción en cada tanque del circuito, para esto se debe completar una muestra de 10 litros de pulpa luego se 82
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controla el contenido de carbón en gramos por litro. El carbón cargado al ser cosechado debe de muestrearse para conocer el contenido de oro que se transfiere al circuito de desorción. Es muy importante que el muestreo sea sistemático y periódico, tratando de hacer un corte en la zaranda. La muestra por tonelada de carbón debe ser 10 kg. que luego se homogeneizan y se reduce a 100 gr. Para los ensayes químicos. Un buen muestreo permitirá conocer con aproximación el contenido y promedio de oro por tonelada de carbón. El operador debe ser instruido adecuadamente para cumplir al pie de la letra la toma de muestras, pues se debe aprovechar que el carbón está en movimiento en la superficie de la zaranda. Un mal muestreo puede dar valores inferiores en oro.
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5.4.
Policarpo Suero I
BALANCE DE ORO Considerando a tamaños gruesos (tal como se presenta el mineral en ¡a columna) la dificultad de obtener una ley de cabeza fiable se 0pta por recalcular de acuerdo a la siguiente fórmula: Oro en la cabeza = Áu en residuos + Áu en carbón cargado + Au en solución Barren y solución de lavado La ley de oro en los ripios se calcula en base a un análisis granulometrico valorado por oro.‖ El oro extraído es igual al contenido de oro de los lotes de carbón mas el oro contenido en la solución barren y de lavado.
6.
BALANCES METALÚRGICOS EN PLANTA En una planta de cianuración con carbón activado se ejecutan balances metalúrgicos que demuestran la distribución de pesos, contenidos de oro y eficiencias del proceso mediante cálculos simples.
Los
siguientes
balances
típicos
en
las
áreas
de
cianuración, circuito de adsorción y circuito de desorción — electrodeposición se presenta a continuacion:
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Policarpo Suero I
Balance en circuito de cianuración
Producto
Peso (kg)
Ley (oz/tc)
Contenido
Recuperación
(g) Cabeza
19000
1.63
1062.496
100.00
Solución
37033 (It)
23.59 (*)
873.608
82.22
0.29
188.888
17.78
rica Residuo 18997
(*)
ppm Balance en el circuito adsorción Producto
Peso (kg)
Ley (oz/tc)
Contenido
Recuperación
(g) Solución rica
37033 m3
23.58
873276
100.00
Carbón cargado 215.5
115.7
854.859
97.88
Solución pobre
0.50 (*)
18.517
2.12
37033 It
Balance en el circuito de desorcián — electrodeposición Producto
Peso (kg)
Ley (oz/tc)
Contenido
Recuperación
(g) Carbón cargado
215.5
115.7
854.859
100.00
Precipitado Au
2.899
28.8 %
834.912
97.68
Solución stripp
200 (m3)
0.0102 (*)
2.05
0.24
Carbón desorbido
215.5
2.41
17.806
2.08
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Balance en el circuito de desorción — electrodeposición Balance General Producto
Peso (kg)
Ley (oz/tc)
Contenido
Recuperación
(g) Cabeza
19000
1.63
1062.496
100.00
Ppta do.
2.899
28.8
834.912
78.61
Carbón desorbido
215.5
2.41
17.806
1.68
Soluc. Stripp
200(m3)
0.0102(*)
2.05
0.19
Soluc. Pobre
37033
0.50
18.517
1.74
Residuo general
18997
0.29
188.888
17.78
86
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