Procedimiento para elaboración de curvas de cinética

INFORME TÉCNICO FNDR[pic 2]

       TRANSFERENCIA PROGRAMA APOYO PRODUCTIVO PEQUEÑA MINERÍA REGIÓN DE ATACAMA

Fecha Elaboración Informe

28 de junio de 2023

1. DATOS DEL PRODUCTOR MINERO

Nombre Productor

Sociedad Legal Minera Nenita I de la Sierra Chivato Nuevo

Rut

77.268.230-1

Dirección

Cuba 101, Localidad de Inca de Oro

Comuna

Diego de Almagro

E-mail

asominca@gmail.com

1. DATOS ASISTENCIA TÉCNICA

Objetivo general

El objetivo general de la elaboración de curvas cinéticas en la lixiviación de oro (PLANTA NENITA I) es obtener una comprensión precisa de la velocidad de reacción entre el oro y el agente lixiviante a lo largo del tiempo. Estas curvas proporcionan información crucial sobre la cinética del proceso, es decir, cómo ocurre la extracción del oro en función del tiempo, y permiten optimizar la eficiencia y la rentabilidad de la planta de lixiviación.

Objetivos específicos

Determinar la velocidad de lixiviación: Las curvas cinéticas ayudan a determinar la velocidad a la cual el oro se disuelve en el agente lixiviante. Esto proporciona información valiosa sobre el tiempo necesario para lograr una extracción óptima y maximizar la recuperación de oro.

Identificar factores influyentes: Las curvas cinéticas permiten identificar los factores que afectan la velocidad de lixiviación, como la concentración del agente lixiviante, la temperatura, el tamaño de partícula y otros parámetros operativos. Al comprender estos factores, se pueden realizar ajustes y optimizaciones en las condiciones de operación para mejorar la eficiencia del proceso.

Optimizar las condiciones de operación: La elaboración de curvas cinéticas proporciona una base sólida para optimizar las condiciones de operación en la planta de lixiviación. Al analizar las curvas, es posible identificar el tiempo óptimo de lixiviación, la concentración ideal del agente lixiviante y otros parámetros que maximicen la extracción de oro y minimicen los costos operativos.

Evaluar la eficiencia del proceso: Las curvas cinéticas permiten evaluar la eficiencia del proceso de lixiviación a lo largo del tiempo. Esto ayuda a identificar posibles problemas o ineficiencias en la planta y tomar medidas correctivas para mejorar la eficiencia global.

1. PROCEDIMIENTO PARA ELABORACIÓN DE CURVAS DE CINÉTICA

Planta Nenita I

A continuación, se presenta un procedimiento paso a paso para determinar las curvas de cinética en la planta Nenita I, con el fin de obtener información precisa sobre la velocidad de reacción entre el oro y el agente lixiviante (cianuto) a lo largo del tiempo:

1. Recopilación de datos: Reunir datos necesarios para realizar el análisis cinético. Esto incluye información sobre la concentración de oro en la solución lixiviante en diferentes momentos durante el proceso, preferiblemente recopilada en intervalos regulares. Además, se requiere información sobre las condiciones operativas, como la concentración del agente lixiviante, la temperatura, el tamaño de partícula y otros parámetros relevantes. A continuación, se proporcionan más detalles sobre los tipos de datos que se deben recopilar:

Concentración de oro en la solución lixiviante: Durante el proceso de lixiviación, es necesario tomar muestras de la solución lixiviante en diferentes momentos. Estas muestras se analizan para determinar la concentración de oro presente en la solución en cada punto temporal. Se recomienda tomar muestras regularmente, preferiblemente en intervalos de tiempo constantes, para obtener una representación completa de cómo varía la concentración de oro a lo largo del proceso.

Condiciones operativas: Además de la concentración de oro, es importante recopilar información sobre las condiciones operativas en cada punto de muestreo. Esto incluye la concentración del agente lixiviante utilizado, la temperatura del proceso, el tamaño de partícula del material de alimentación y cualquier otro parámetro relevante que pueda influir en la cinética de lixiviación. Registrar estos datos es fundamental para comprender cómo afectan las condiciones operativas al proceso de lixiviación y su relación con la velocidad de reacción.

Es recomendable documentar de manera rigurosa la recopilación de datos, incluyendo la fecha y hora de muestreo, así como cualquier información adicional relevante para cada muestra tomada. Esto permitirá un análisis más preciso y una correlación adecuada entre los datos obtenidos y las curvas cinéticas generadas.

Es importante destacar que la recopilación de datos debe realizarse de manera sistemática y consistente a lo largo del proceso de lixiviación. Esto garantizará que los resultados obtenidos sean representativos y confiables, lo que a su vez permitirá una interpretación precisa de las curvas cinéticas y la toma de decisiones informadas para la optimización del proceso.

2. Preparación de las muestras: Tomar muestras de la solución lixiviante en diferentes momentos y registra el tiempo de muestreo correspondiente. Estas muestras representarán diferentes etapas del proceso de lixiviación y se utilizarán para determinar la concentración de oro en cada punto temporal.  A continuación, se proporciona un detalle más completo:

Preparación de las muestras: Para determinar las curvas de cinética, es necesario tomar muestras de la solución lixiviante en diferentes momentos del proceso. Asegúrate de seguir estos pasos:

a) Define los intervalos de tiempo: Determina los intervalos de tiempo en los que tomarás las muestras. Estos intervalos pueden ser regulares (por ejemplo, cada hora) o específicos para ciertas etapas del proceso de lixiviación.

b) Toma las muestras: Utiliza recipientes limpios y estériles para recolectar las muestras de la solución lixiviante en cada intervalo de tiempo predefinido. Asegúrate de tomar suficiente cantidad de muestra para realizar los análisis posteriores de concentración de oro.

c) Registra el tiempo de muestreo: Para cada muestra tomada, registra el tiempo exacto en el que se realizó el muestreo. Esto es importante para correlacionar los datos de concentración de oro con el tiempo transcurrido.

d) Etiqueta y almacena las muestras: Etiqueta correctamente cada muestra con la información relevante, como la fecha, el tiempo de muestreo y cualquier otra información necesaria para su identificación. Almacena las muestras de manera adecuada para evitar contaminación o cambios en la composición de la solución antes de realizar los análisis.

Análisis de concentración de oro: Una vez que las muestras estén preparadas, procede con el análisis de concentración de oro. A continuación, se presentan los pasos generales para realizar este análisis:

a) Selecciona un método analítico: Elije un método analítico adecuado para medir la concentración de oro en las muestras. Esto puede incluir técnicas como espectrofotometría, ensayos de fuego o técnicas instrumentales como la espectrometría de masas.

b) Prepara las muestras: Sigue las instrucciones específicas del método analítico seleccionado para preparar las muestras antes de realizar el análisis. Esto puede incluir la dilución de las muestras o el tratamiento con reactivos para obtener resultados precisos.

c) Realiza el análisis: Sigue las instrucciones del método analítico seleccionado para llevar a cabo el análisis de concentración de oro en cada muestra. Asegúrate de seguir las buenas prácticas de laboratorio y tomar las precauciones necesarias para obtener resultados confiables.

d) Registra los resultados: Anota los resultados obtenidos para cada muestra en términos de concentración de oro. Asocia cada resultado con el tiempo de muestreo correspondiente para facilitar el análisis posterior.

e) Validación y control de calidad: Realiza controles de calidad apropiados para verificar la precisión y la precisión de los resultados analíticos. Esto puede incluir la realización de blancos, duplicados o muestras de referencia para asegurar la fiabilidad de los datos.

3. Análisis de concentración de oro: Utilizar métodos analíticos adecuados, como espectrofotometría o técnicas de ensayo de fuego, para determinar la concentración de oro en cada muestra. Registra los resultados obtenidos para cada punto temporal. A continuación, se amplía el procedimiento para el análisis de concentración de oro:

a) Análisis de concentración de oro: a. Prepara las muestras de solución lixiviante para su análisis. Esto puede implicar filtrar o centrifugar las muestras para eliminar posibles partículas sólidas.

b) Utiliza un método analítico adecuado para determinar la concentración de oro en cada muestra. Algunas opciones comunes incluyen espectrofotometría, técnica de ensayo de fuego o técnicas de análisis químico específicas para oro.

c) Sigue el procedimiento analítico correspondiente según el método seleccionado. Esto puede implicar la adición de reactivos específicos para la formación de complejos o la reducción del oro a una forma soluble para su posterior análisis.

d) Realiza las mediciones de concentración de oro en un espectrofotómetro, un analizador químico u otro equipo de laboratorio apropiado. Asegúrate de seguir las instrucciones del equipo y registrar los valores obtenidos para cada muestra.

e) Si es necesario, calibra el equipo utilizando estándares de concentración conocida de oro. Esto garantizará la precisión de las mediciones y permitirá la comparación de los resultados con una curva de calibración.

Recuerda que el análisis de concentración de oro debe llevarse a cabo con precisión y siguiendo las buenas prácticas de laboratorio. Asegúrate de seguir los procedimientos y protocolos establecidos, y ten en cuenta cualquier requisito específico que pueda aplicarse a tu planta o industria en particular.

Es importante destacar que la elección del método analítico puede depender de la sensibilidad requerida, los recursos disponibles y las regulaciones ambientales y de seguridad. Siempre consulta con expertos en análisis químico o métodos de ensayo específicos para garantizar la adecuación y la precisión de los resultados obtenidos.

4. Cálculo de la velocidad de lixiviación: Calcular la velocidad de lixiviación del oro en cada punto temporal dividiendo el cambio en la concentración de oro entre dos puntos sucesivos por el tiempo transcurrido entre ellos. Esto te dará una estimación de la velocidad de lixiviación en diferentes momentos del proceso. A continuación, se detalla el proceso:

1. Selecciona dos puntos de tiempo consecutivos, por ejemplo, t1 y t2, y obtén las concentraciones de oro correspondientes, C1 y C2.
2. Calcula el cambio en la concentración de oro entre los dos puntos de tiempo: ΔC = C2 - C1.
3. Calcula el tiempo transcurrido entre los dos puntos: Δt = t2 - t1.
4. Divide el cambio en la concentración de oro entre el tiempo transcurrido para obtener la velocidad de lixiviación promedio entre los dos puntos: V = ΔC / Δt.
5. Repite este proceso para cada par de puntos de tiempo consecutivos a lo largo de la secuencia de muestras recolectadas.

Es importante tener en cuenta que este método proporciona una estimación promedio de la velocidad de lixiviación entre dos puntos sucesivos. Para obtener una representación más precisa de la cinética, se pueden utilizar métodos estadísticos o modelos cinéticos más avanzados, como el ajuste de datos experimentales a una ecuación cinética específica.

Además, es recomendable realizar múltiples mediciones y cálculos para obtener un promedio y reducir el error experimental. También se pueden aplicar técnicas de interpolación o suavizado de datos si existen fluctuaciones significativas entre los puntos de tiempo medidos.

5. Representación gráfica: Graficar los datos obtenidos, utilizando el tiempo en el eje horizontal y la velocidad de lixiviación en el eje vertical. Esto generará una curva cinética que muestra cómo varía la velocidad de lixiviación a lo largo del tiempo. pueden seguir los siguientes pasos para obtener una curva cinética más detallada:

1. Organiza los datos recopilados en una tabla, donde la primera columna represente el tiempo de muestreo y la segunda columna contenga la velocidad de lixiviación calculada en el paso 4.
2. Abre una herramienta de software gráfico o una hoja de cálculo como Microsoft Excel.
3. Ingresa los datos de tiempo en el eje horizontal (eje x) y los valores de velocidad de lixiviación en el eje vertical (eje y).
4. Selecciona los datos en la tabla y crea un gráfico de dispersión (scatter plot) en el software gráfico o la hoja de cálculo. Asegúrate de elegir la opción adecuada para representar los puntos de datos como una serie de puntos interconectados en lugar de una línea suave.
5. Añade etiquetas adecuadas a los ejes x e y para indicar la variable y la unidad de medida correspondiente.
6. Agrega un título descriptivo al gráfico, como "Curva Cinética de Lixiviación de Oro en la Planta Nenita I".
7. Ajusta el rango de los ejes para asegurarte de que todos los puntos de datos se muestren claramente en el gráfico.
8. Opcionalmente, puedes agregar una línea de tendencia al gráfico para resaltar cualquier patrón general de la curva cinética. Puedes elegir entre una variedad de líneas de tendencia, como lineales, exponenciales o polinomiales, según la forma de los datos.
9. Añade una leyenda al gráfico si tienes múltiples curvas cinéticas para diferentes condiciones operativas o experimentos.
10. Revisa el gráfico resultante y observa cualquier patrón o tendencia en la velocidad de lixiviación a lo largo del tiempo. Identifica cambios significativos en la pendiente, posibles mesetas o fluctuaciones en la curva.

Al seguir estos pasos, podrás generar una representación visual clara de la curva cinética de lixiviación de oro en la planta Nenita I. Esto facilitará la interpretación de los datos y permitirá tomar decisiones informadas sobre la optimización del proceso de lixiviación.

6. Análisis de la curva cinética: Analizar la curva cinética para identificar los patrones y comportamientos observados. Puedes buscar etapas iniciales de rápida lixiviación, cambios en la velocidad a medida que el proceso avanza y posibles fenómenos de limitación de difusión u otros efectos cinéticos. al analizar la curva cinética, se deben tener en cuenta los siguientes aspectos para obtener una comprensión más detallada:

a) Etapas de rápida lixiviación: Observa el comportamiento inicial de la curva cinética. Es común que, al comienzo del proceso de lixiviación, la velocidad de lixiviación sea alta debido a la mayor disponibilidad de oro en la superficie de las partículas. Identifica esta etapa inicial de rápida lixiviación y registra el tiempo en el que ocurre.

b) Cambios en la velocidad: Observa si hay cambios significativos en la velocidad de lixiviación a medida que avanza el tiempo. Pueden ocurrir fluctuaciones o disminuciones en la velocidad debido a factores como el agotamiento del agente lixiviante, cambios en la concentración de oro en la solución o efectos de limitación de difusión. Identifica y registra estos cambios para su análisis posterior.

c) Efectos cinéticos y limitación de difusión: Presta atención a posibles efectos cinéticos o de limitación de difusión en la curva cinética. Estos efectos pueden manifestarse como una disminución gradual en la velocidad de lixiviación a medida que el proceso avanza, lo que indica una disminución en la disponibilidad de oro o una mayor resistencia al transporte del agente lixiviante. Evalúa si estos efectos están presentes y anota los puntos de inflexión en la curva.

d) Nivel de estabilidad de la velocidad: Determina si la velocidad de lixiviación alcanza un estado estable o se mantiene constante en algún punto del proceso. Esto indica que el equilibrio entre la velocidad de disolución del oro y la velocidad de consumo del agente lixiviante se ha alcanzado. Observa y registra el tiempo en el que se alcanza esta estabilidad.

e) Anomalías o comportamientos inesperados: Esté atento a cualquier anomalía o comportamiento inesperado en la curva cinética. Esto puede incluir cambios bruscos o fluctuaciones anormales en la velocidad de lixiviación que no se pueden atribuir a los factores mencionados anteriormente. Estos comportamientos pueden indicar la presencia de factores no considerados inicialmente que afectan la cinética del proceso.

Al analizar en detalle estos aspectos en la curva cinética, se puede obtener una comprensión más completa de la velocidad de lixiviación del oro en la planta Nenita I. Esto permitirá identificar posibles mejoras y optimizaciones en las condiciones de operación para maximizar la eficiencia del proceso de lixiviación y la recuperación de oro.

7. Interpretación de resultados: Basándose en la curva cinética y el análisis realizado, interpreta los resultados obtenidos. Esto puede incluir la identificación de posibles factores que influyen en la velocidad de lixiviación y la evaluación de la eficiencia del proceso en diferentes etapas. A continuación, se proporciona una ampliación de la información para el análisis de la curva cinética:

Análisis de la curva cinética:

a) Identificación de etapas iniciales de rápida lixiviación: Observa el comportamiento de la curva cinética en las primeras etapas del proceso. Busca una fase inicial de rápida lixiviación, donde la velocidad de lixiviación del oro es alta. Esto puede indicar una liberación inicial rápida del oro de los minerales o la presencia de una reacción de disolución rápida. Esta información es valiosa para determinar el tiempo óptimo de lixiviación y establecer una base para comparar y evaluar cambios en la cinética en etapas posteriores.

b) Cambios en la velocidad a medida que el proceso avanza: Examina cómo varía la velocidad de lixiviación a medida que el proceso de lixiviación progresa en el tiempo. Pueden ocurrir cambios significativos en la velocidad, como una disminución gradual o un aumento seguido de una disminución. Estos cambios pueden ser indicativos de cambios en la disponibilidad del oro, cambios en la superficie de contacto entre el oro y el agente lixiviante o la ocurrencia de fenómenos de limitación de difusión. El análisis de estas variaciones puede ayudar a identificar posibles factores que influyen en la cinética y proporcionar información para ajustar las condiciones operativas.

c) Fenómenos de limitación de difusión u otros efectos cinéticos: Observa si la curva cinética muestra signos de limitación de difusión o de otros efectos cinéticos. Estos fenómenos pueden manifestarse como una disminución en la velocidad de lixiviación a medida que el proceso avanza, ya que el agente lixiviante tiene dificultades para acceder a las partículas de oro o a áreas de superficie específicas. Si se identifica la limitación de difusión u otros efectos cinéticos, es posible que se requieran ajustes adicionales en el diseño o las condiciones de operación para mejorar la eficiencia de la lixiviación.

d) Interpretación de los resultados: Con base en el análisis de la curva cinética, interpreta los resultados obtenidos. Evalúa la eficiencia del proceso en diferentes etapas y considera posibles mejoras o ajustes que podrían implementarse. Por ejemplo, si se observa una disminución significativa en la velocidad de lixiviación a medida que el proceso avanza, puede ser necesario optimizar la agitación o el tamaño de partícula para mejorar el contacto entre el oro y el agente lixiviante. Esta interpretación de los resultados proporcionará una base sólida para realizar cambios y optimizaciones en las condiciones operativas y maximizar la recuperación de oro.

1. FIRMAS

Firmas de los profesionales y/o funcionarios que confeccionan el presente informe

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Rodrigo Andrés Pizarro

Ingeniero Civil en Metalurgia

Profesional del Programa FNDR