Práctica II: Cianuración por agitación

Universidad nacional experimental politécnica[pic 1]

“Antonio José de Sucre”

Vicerrectorado Puerto Ordaz

Departamento de Ingeniería Metalúrgica

Laboratorio de Metalurgia Extractiva II

PRÁCTICA II: CIANURACIÓN POR AGITACIÓN

Profesor:                                                                                 Estudiantes:

Ernesto Núñez                                                                    Yenifer Leon C.I: 26.863.993

          Roximara Gutierrez C.I: 20.804.788

Ricardo Rondon CI: 27.975.141

Ciudad Guayana, junio de 2023

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Evaluar el método de cianuración por agitación para minerales auríferos.

OBJETIVO ESPECÍFICO

• Determinar la estequiometria de la ecuación química de cianuración del oro.
• Determinar las variables que afectan la disolución de oro con cianuro.
• Conocer la metodología de la preparación de la pulpa o solución para la disolución del oro por cianuración.
• Conocer la metodología de la determinación del cianuro libre por titulación.

INTRODUCCIÓN

Cianuración por agitación es considerada como el método mecánico de mezcla de pulpa con un exceso de aire, en tanques circulares de capacidad suficiente para permitir el equilibrio del oro al disolverse en la solución cianurada. Se basa en rociar una solución de cianuro diluida sobre la pila, se filtra a través de ésta y se disuelve el oro disponible. La solución se dirige posteriormente a un estanque. La solución de cianuro, que está enriquecida con oro se, bombea a través de las columnas donde se recupera el oro.

FUNDAMENTO TEÓRICO

El proceso de cianuración patentado por MacArthur involucró dos pasos:

1.- Disolución de oro de minerales mediante una solución de cianuro alcalino.

2.- Precipitación de oro de la solución de lixiviación por zinc metálico.

La acción de disolución de la solución de cianuro sobre el oro metálico fue conocida ya en 1783 por Scheele, quien experimentó con el gas de cianuro de hidrógeno que descubrió. La solución obtenida al disolver el oro en una solución de cianuro fue utilizada por Elkington para preparar el baño necesario para la galvanoplastia de oro. La reacción de disolución fue estudiada por destacados químicos de la época: Bagration en Rusia (1844), Elsner en Alemania (1846) y Faraday en Inglaterra (1857). Sin embargo, MacArthur en 1887 tenía que aplicar este conocimiento a los minerales de oro. Cuando el proceso se aplicó industrialmente fue el de Bodlander en 1896, cuya contribución fue doble:

• Confirmó que el oxígeno era necesario para la distribución como afirmaban Elsner y Farady y dudaba de MacArthur.

El descubrió que el peróxido de hidrógeno se formaba como un producto intermedio durante la disolución del oro y, por lo tanto, propuso las siguientes dos ecuaciones para representar la reacción de disolución:

2Au+4NaCN+O2+2H2 = 2Na[Au(CN)2]+NaOH+H2O2

2Au+4NaCN+H2O2 = 2Na[Au(CN)2]+2NaOH

Sin embargo, trabajos posteriores mostraron que la primera ecuación era la más importante durante la lixiviación (HABASHI, 1993).

        La acción de la solución de cianuro sobre el oro siguió siendo un misterio durante mucho tiempo por tres razones:

• Era difícil entender por qué el oro, el más noble de todos los metales, que no podía ser atacado por ningún ácido fuerte excepto el agua regia concentrada caliente, podía disolverse a temperatura ambiente con una solución muy diluida de NaCN o KCN al 0,01% - 0,1%.

• Se encontró que una solución fuerte de NaCN no es mejor que una solución diluida. La pregunta siempre fue, ¿por qué el efecto de la concentración de NaCN sobre el oro siempre siguió el patrón formado en la figura 1, mientras que en el caso de otros metales que se disuelven, por ejemplo, en un ácido, cuanto más concentrado estaba el ácido, más rápido era el metal disuelto?.

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Figura 1: Efecto de la concentración de Cianuro sobre la velocidad de disolución del oro y la plata en una solución saturada con aire.

• No era obvio porqué el oxígeno necesario, aunque, por sí solo, no tiene acción alguna sobre el oro.

        El misterio se resolvió unos 60 años después del descubrimiento del proceso cuando se dio cuenta de que la disolución del oro en solución de cianuro es un proceso electroquímico, es decir, similar a una celda galvánica. Esto se ha demostrado al incrustar una pequeña esfera de oro en un gel KCN al que se introdujo aire desde una dirección. Se encontró que el oro se corroía en la superficie alejada del flujo de aire, es decir, se formó una celda de concentración de oxigeno alrededor de la esfera: la superficie menos expuesta al oxígeno actuaba como ánodo mientras que la superficie en contacto directo con el oxígeno actuaba como cátodo. Por lo tanto, el oxígeno recoge electrones de la superficie del oro mientras que los iones de oro entran en solución y se complejan rápidamente con los iones de cianuro. Esto se puede representar de la siguiente manera:

• Reducción de oxígeno en un área catódica:

O2+2H2O+2e- = H2O2+2OH-

• Oxidación del oro en un área anódica y complejación del ión auroso liberado por el cianuro:

Au = Au++e-

Au+2CN- = [Au(CN)2]-

La reacción general es la suma de estos:

2Au+ O2+2H2O+4CN- = 2[Au(CN)2]-+ H2O2+2OH-

Consumo de oxígeno de la solución:

Debido a que el oxígeno es necesario para la disolución del oro, cualquier reacción secundaria en la que la solución de cianuro se vea privada de su contenido de oxígeno conducirá a una disminución en la velocidad. La pirrotita que acompaña al oro en algunos minerales se descompone en un medio alcalino formando hidróxido ferroso e ion sulfuro:

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