Cianuración Agitada

Cianuración Agitada

Francisco Yepez

INTRODUCCION

Lixiviación

La Lixiviación es un proceso físico de transferencia de masa que ocurre cuando un solvente líquido atraviesa un solido produciendo la elusión de algún componente soluble de dicho sólido. Ocurre continuamente en la naturaleza cuando una capa de terreno es lavada con agua, disolviendo sales y casi cualquier sólido, provocando que los suelos se vuelvan más ácidos, y filtrando los nitratos hacia capas inferiores en el subsuelo.

La lixiviación también puede realizarse de forma intencional con el propósito de extraer uno o varios solutos de un sólido determinado. Para que este proceso sea efectivo, debe existir un contacto íntimo entre el “solvente” y el “soluto” contenido en el sólido. Durante una lixiviación se deben considerar factores como el tipo de solvente, la temperatura del proceso, y el tamaño de la partícula del sólido. En la industria minera, la lixiviación es un proceso simple, efectivo y limpio que se puede aplicar para extraer metales preciosos como el oro y la plata utilizando soluciones básicas cianuradas, metales básicos como el cobre, el plomo o el zinc utilizando soluciones ácidas o inclusive para aprovechar minerales con contenidos radiactivos como el uranio.

Cianuración

La Cianuración del oro  es una técnica metalúrgica para la extracción de oro de mineral de baja calidad, que busca convertir el oro en aniones metálicos  de aurocianida solubles en agua. Este es el proceso más comúnmente utilizado para la extracción de oro. Debido a la naturaleza venenosa del cianuro, el proceso es muy cuestionado y su uso está prohibido en varios países.

La reacción química de la Cianuración es la siguente:

4 Au + 8 NaCN + O2 + 2 H2O → 4 Na[Au(CN)2] + 4 NaOH

Se trata de un proceso electroquímico en donde los iones de oro son rápidamente acomplejados por el cianuro para formar el complejo soluble tetracianoaurato, y el oxígeno recoge los electrones libres del oro.

El mineral de mina debe ser reducido de tamaño hasta alcanzar una granulometría que permita a la solución lixiviante alcanzar el metal valioso y llevarlo a solución. La granulometría de operación se consigue, mediante la aplicación de molienda  en molinos de bolas operando en húmedo. En esta etapa es donde comienza la lixiviación del oro, pues es practica común agregar al molino cianuro de sodio y cal; esto es para que en la medida que la partícula se quiebre y deje expuesta la superficie fresca del mineral de oro, la solución comience a actuar y a disolver a este ultimo. Dependiendo de la refractariedad del mineral, en esta etapa, se puede alcanzar un porcentaje importante en la disolución  de este metal. El resto del oro no disuelto aun, es lixiviado en una serie de tanques agitadores, cuyo volumen es determinado en función del tiempo de residencia, obtenido previamente en ensayos de laboratorio. La agitación puede ser mecánica, mediante el insuflado de aire, o mediante la aplicación de ambas (Marsden y House, 1992).

En el proceso convencional, también denominado CCD, counter current decantation, o decantación en contra corriente mas filtración, la solución con oro es separada del sólido por decantación y por sucesivos lavados de la pulpa en contracorriente y finalmente es filtrada. La torta que sale de los filtros, presenta  aproximadamente  un 10 %  de  humedad. Esta humedad, no es otra cosa mas que solución con algo de oro disuelto, que será enviado junto con los sólidos, previa destrucción del cianuro, al dique de colas. Por ultimo la solución rica es clarificada, desoxigenada, y el oro precipitado con polvo de zinc muy fino, de alta pureza y doblemente sublimado. El precipitado Zn-Au-Pb, es separado de la solución mediante filtros de presión, luego es secado y enviado a fundición, en donde se obtiene un bullion (Pb, Zn, Au), factible de enviar a refinación. La solución con oro disuelto regresa al circuito de lixiviación. El oro que por alguna razón (normalmente falta de molienda) quedo ocluido dentro de la partícula de mineral, mas algunas partículas que no tuvieron suficiente tiempo de contacto con la solución (partículas gruesa), mas el oro disuelto contenido en solución que acompaña a los sólidos hacia el dique de colas, constituyen las perdidas del proceso y estas estarán reflejadas en el valor de la recuperación final del oro  (Marsden y House, 1992).

METODOLOGIA EXPERIMENTAL

La práctica de cianuración inició con el proceso de molienda para lo cual se pesó 1000 g de mineral, y se preparo una pulpa con 62,5 % sólidos. Finalizado este proceso, se  colocó en un recipiente y se agregó 1,4 L de agua para obtener una pulpa con 33,33% de sólidos, con un volumen de 2L. Se peso y se midió el pH. Se adicionó 3,98 g de cal y se agito la  pulpa hasta alcanzar un pH estable de 10,63.  Se agregó 2 g de cianuro de sodio con lo que se logró una concentración de cianuro de 1g/L. Se destuvo la agitación en los dos baldes y se esperó el tiempo necesario para que  el material sólido sedimente, se tomaron 5 mL de la solución sobrenadante, el uno se llevó a análisis por AA y el otro se usó para determinar la cantidad de cianuro libre. Para esto se preparó 1L de solución estándar de nitrato de palta disolviendo 4,33 g de nitrato de plata en agua destilada. Se titulo  para determinar el gasto de nitrato de plata y la cantidad de cianuro de sodio libre para que la concentración se mantenga constante durante el proceso de cianuración. Este proceso se repitio a los 30 minutos, 1 hora, 2 horas, 4 horas  y 24 horas de lixiviación. Posteriormente se filtró a 30 psi obteniendo 1,38 L de solución fuerte, se agregó 1 L de agua a  la torta y se obtuvo 1 L de solución de lavado. Se tomó 5 mL de cada una de estas soluciones para realizar el análisis de oro. La torta se llevó a secado durante 24 h, y se tomó una muestra de 5 g para realizar  un ensayo al fuego. Se realizó ensayo al fuego al mineral de cabeza con el fin de comparar los resultados. Se disgrego cada dore en un tubo de ensayo donde se agregó 1 ml de agua destilada, 1 mL de ácido nítrico, y se calentó. Una vez disgregados se realizó un triple lavado con agua destilada, se les agregó 3 ml de agua regia y cada doré se le aforó a un volumen de 10 ml con agua destilada.

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