Informe de Cianuracion Del Oro 2012-A

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METALURGIA EXTRACTIVA II CIANURACION DEL ORO Página 1 CIANURACIÓN DEL ORO I. OBJETIVOS Describir el proceso de cianuración por goteo de un mineral de oro. Aplicar las operaciones y procesos unitarios de chancado, tamizado ya estudiados previamente. II. FUNDAMENTO TEORICO CIANURACION 1) Concepto.- La cianuración es un tratamiento termoquímico que se da a los aceros. Cuando se quiere obtener una superficie dura y resistente al desgaste, esto se logra empleando un baño de cianuro fundido, la cianuración se puede considerar como un tratamiento intermedio entre la cementación y la nitruración ya que el endurecimiento se consigue por la acción combinada del carbono y el nitrógeno a una temperatura determinada. La cianuración se efectúa a una temperatura justamente por encima de la critica del corazón de la pieza, se introduce la pieza en una solución que generalmente consta de cianuro de sodio con cloruro de sodio y carbonato de sodio, el enfriamiento se da directamente por inmersión al salir del baño de cianuro con esto se obtiene una profundidad de superficie templada uniforme de unos 0.25 mm en un tiempo de una hora. La cianuración es una tecnología que se utiliza desde hace 100 años en la recuperación de oro primario, sobre todo en la minería grande y mediana. En la pequeña minería, su uso es bastante nuevo. Debido a que algunos materiales auríferos (oro refractario o fino) no pueden ser concentrados satisfactoriamente por ningún método gravimétrico, en los últimos años el empleo de la cianuracion se ha difundido bastante en la pequeña minería aurífera de los países andinos. Al margen de sus indudables ventajas de alta recuperación, la cianuración, empleada rústicamente, puede causar y estar causando un grave impacto ambiental. El cianuro es altamente toxico. Sin embargo, al contrario del mercurio, el cianuro es biodegradable. Con el uso de la cianuración se podría suprimir

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METALURGIA EXTRACTIVA II

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CIANURACIÓN DEL ORO

I. OBJETIVOS

Describir el proceso de cianuración por goteo de un mineral de oro.

Aplicar las operaciones y procesos unitarios de chancado, tamizado ya

estudiados previamente.

II. FUNDAMENTO TEORICO

CIANURACION

1) Concepto.- La cianuración es un tratamiento termoquímico que se da a los aceros.

Cuando se quiere obtener una superficie dura y resistente al desgaste, esto se

logra empleando un baño de cianuro fundido, la cianuración se puede considerar

como un tratamiento intermedio entre la cementación y la nitruración ya que el

endurecimiento se consigue por la acción combinada del carbono y el nitrógeno a

una temperatura determinada.

La cianuración se efectúa a una temperatura justamente por encima de la critica del

corazón de la pieza, se introduce la pieza en una solución que generalmente consta

de cianuro de sodio con cloruro de sodio y carbonato de sodio, el enfriamiento se

da directamente por inmersión al salir del baño de cianuro con esto se obtiene una

profundidad de superficie templada uniforme de unos 0.25 mm en un tiempo de una

hora.

La cianuración es una tecnología que se utiliza desde hace 100 años en la

recuperación de oro primario, sobre todo en la minería grande y mediana. En la

pequeña minería, su uso es bastante nuevo. Debido a que algunos materiales

auríferos (oro refractario o fino) no pueden ser concentrados satisfactoriamente por

ningún método gravimétrico, en los últimos años el empleo de la cianuracion se ha

difundido bastante en la pequeña minería aurífera de los países andinos.

Al margen de sus indudables ventajas de alta recuperación, la cianuración,

empleada rústicamente, puede causar y estar causando un grave impacto

ambiental. El cianuro es altamente toxico. Sin embargo, al contrario del mercurio, el

cianuro es biodegradable. Con el uso de la cianuración se podría suprimir

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completamente la amalgamación de concentrados mas ricos para recuperar oro

grueso. Las “segundas” (productos con un contenido significativo de oro) se podrían

cianurar despues. Así se trabaja en muchas minas medianas y grandes.

Lamentablemente, en casi todas las operaciones de la pequeña minería, se siguen

amalgando los concentrados parar después cianurar las colas de la amalgamación,

empleándose así dos procesos peligrosos para el medio ambiente y para la salud

de los trabajadores.

2) Tecnologías artesanales de cianuración

Existe una diferencia significativa entre la manera cómo se puede emplear el

proceso de cianuración de una manera controlada y optimizada y el modo cómo se

la emplea actualmente en la pequeña minería. Lamentablemente (para el medio

ambiente), la cianuración como proceso básico no tiene nada de "alta tecnología".

Al contrario, puede ser utilizada sin ninguna experiencia o habilidad; lo comprueban

muchos ejemplos en la práctica. Más aún, la cianuración rústica requiere menos

capacidad técnica y, en sus formas más rústicas, incluso menos capital de inversión

que una buena planta gravimétrica, como vamos a ver en los próximos ejemplos.

a) Materiales tratados

Por lo general, en la pequeña minería la materia prima para la lixiviación con

cianuro son las colas de los procesos gravimétricos. La explotación de mineral de

vetas de este tipo es muy selectiva, la carga fresca que entra a una planta de

concentración gravimétrica es relativamente rica, pero debido a la recuperación

incompleta de los procesos gravimétricos, en las colas de estas operaciones

todavía se presentan buenos contenidos de oro. El procesamiento por cianuración

de materiales con bajos contenidos de oro sólo se justifica si los tonelajes de

tratamiento son altos.

Generalmente el material se lixivia sin un tratamiento previo. Si el oro en las colas

está relacionado con sulfuros, y la ganga no sulfurosa contiene poco oro, en

algunos casos se hace un enriquecimiento gravimétrico antes de cianurar.

Con el uso de la cianuración se podría suprimir completamente la amalgamación de

concentrados auríferos, recurriendo a la fundición directa de los concentrados más

ricos para recuperar el oro grueso. Las "segundas" (productos con un contenido

significativo de oro) se podrían cianurar después. Así se trabaja en muchas minas

medianas y grandes. Lamentablemente, en casi todas las operaciones de la

pequeña minería, se siguen amalgamando los concentrados para después cianurar

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las colas de la amalgamación, empleándose así dos procesos peligrosos para el

medio ambiente (y para la salud de los trabajadores).

A diferencia de otros países, en Bolivia, las pocas empresas pequeñas que utilizan

la cianuración para el tratamiento de colas de amalgamación, que pueden comprar

de las minas pequeñas, normalmente calcinan el material sulfuroso antes de

cianurar. En el proceso de calcinación, generalmente los filtros empleados no son

óptimos. Por esto, no sólo el azufre y el arsénico en sus formas oxidadas se van a

la atmósfera, sino también el contenido de mercurio de los concentrados, que a

veces es alto, es emitido al medio ambiente.

b) Percolación

La lixiviación por percolación es el proceso más usado en la pequeña minería.

Las bases técnicas y los detalles del proceso se encuentran en la literatura

respectiva.

La lixiviación por percolación tiene las siguientes ventajas:

Proceso simple

Bajos costos de inversión

Alta seguridad de funcionamiento.

Las desventajas son:

Prolongado tiempo de lixiviación.

Menor recuperación.

La mala recuperación en la lixiviación por percolación puede mejorarse a través de

las siguientes medidas:

Empleando material de alimentación más limpio.

Cubriendo los estanques con una red de malla fina para impedir la entrada de

material orgánico (evitando el consumo adicional de oxígeno, sirviendo al

mismo tiempo como protección de seguridad para la fauna).

Mejorando la circulación de la solución y, por ende, del oxígeno.

Deslamando o separando las partículas más finas (p.ej mediante una

clasificación hidráulica), que podrían ser lixiviadas separadamente por

agitación.

En la precipitación con zinc, mejorando el cierre de aire, o bien aplicando vacío

(bomba de chorro de agua).

En general, mejorando el control del proceso.

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Igualmente, el alto consumo de reactivos puede ser controlado mediante un

mejoramiento del sistema de control del proceso. Es casi imposible separar

efectivamente los cianicidas (substancias que consumen cianuro o bien lo ligan, y

de esta manera entorpecen el proceso de lixiviación) sin el empleo, por ejemplo, de

flotación para el enriquecimiento preliminar de los componentes minerales con

contenido aurífero.

c) Agitación

Aquí el material se lixivia en tanques de agitación con la adición de aire y/u oxígeno.

El proceso de disolución se lleva a cabo de una manera más rápida y efectiva.

El recurso técnico, los costos de inversión y de operación definitivamente son más

altos que en la percolación.

Por este motivo, la lixiviación por agitación todavía no se ha difundido en algunas

regiones. En otros lugares, se la emplea especialmente para la lixiviación de

concentrados altamente enriquecidos (por ejemplo residuos de amalgamación).

3) Posibles limitaciones de aplicación y desarrollo

- Falta de difusión del CN- a la capa limite puede limitar la cinética.

- Planta generadora de oxígeno.

- Consumo de oxigeno de la solución por los iones Fe+2, S-2, HS-.

- Consumo de cianuro libre de la solución.

- Formación de cianuros complejos.

- Formación de tiocianatos.

- Formación de capa que pasiva en la superficie del metal.

III. MATERIALES Y REACTIVOS

Equipo Denver.

Celda

Bureta

Vasos de precipitado

Matraz

Balanza

Tamiz

Muestra de mineral aurífero

KI, AgNO3, NaCN, Cal, carbón activado

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IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

a) Preparación de muestra

Tomamos una parte de la muestra del mineral para luego pesarlo, siendo el

peso .Procedemos a triturarlo con la ayuda de una comba

y una plancha de metal. Seguidamente tamizamos lo triturado en la malla 120.

Pesamos el mineral tamizado con la ayuda de una balanza, siendo el peso

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Tamizamos cal en la malla 120 con el fin de separar algunas impurezas y

grumos presentes debido a la humedad. El cal debe tener un sabor amargo

esto nos indicara que no esta pasado y es bueno para utilizarlo.

Seguidamente pesamos la cal tamizada con la ayuda de la balanza.

Mezclamos el mineral y la cal, tamizados anteriormente. Luego añadimos poco

a poco agua para formar una masa húmeda.

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Procedemos a formar bolitas con la masa, hacemos una raya a cada una y las

dejamos secar.

b) Preparación de sal de NaCN al 95% de pureza

Pesamos la pepa de NaCN y lo trituramos con la ayuda de un mortero.

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Preparamos una solución de 0.5% en peso de NaCN, para esto pesamos 5g de

NaCN y lo enrasamos en 1 litro de agua.

Tomamos 1ml de la solucion de NaCN y lo vertemos en un erlenmeyer para

titularlo con AgNO3 0.1N , utilizamos como indicador al KI (5 gotas). En el

punto de equivalencia el color sera un blanco lechoso.

En la primera titulacion:

En la segunda titulacion:

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Hallamos el tiempo de goteo, para ello empleamos una bureta y un cronometro.

Entonces para el goteo de 1 litro de NaCN se necesitara 2 horas aproximadamente.

Se coloca en un recipiente los aglomerados ya secos (bolitas), luego al equipo

de goteo le echamos el litro de solución de cianuro preparada y lo colocamos a una determinada altura, para comenzar con la cianuracion por goteo. Esto es porque se necesita del oxígeno para la cianuracion.

c) Medición del gasto de cianuro con AgNO3

Después de 18 horas de goteo, se toma un poco de la solución rica que se

encuentra con los aglomerados, lo filtramos y después con la pipeta medimos

una alícuota de 1ml y lo vertemos en un Erlenmeyer, para titularlo con el

AgNO3 0.1N, empleando como indicador el KI.

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En la primera titulacion:

En la segunda titulacion:

Después de 72 horas de goteo, se toma nuevamente un poco de la solución

rica que se encuentra con los aglomerados, lo filtramos y después con la pipeta

medimos una alícuota de 1ml y lo vertemos en un Erlenmeyer, para titularlo

con el AgNO3 0.1N, empleando como indicador el KI.

En la primera titulacion:

En la segunda titulacion:

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HORAS DE GOTEO 0 18 72

(alicota) 1ml 1ml 1ml

0.9ml 0.6ml 0.45ml

0.1N 0.1N 0.1N

Se observa que el 50% de NaCN se ha consumido en 72 horas y esto es

debido a que ha reaccionado con el oro para formar el cianuro áurico.

Pesamos 17 g de carbón activado y lo echamos en la cuba. La función del

carbón activado será adsorber al oro de la solución.

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Cogemos también toda la solución cianurada es decir la solución rica y la

añadimos en la cuba, luego lavamos los aglomerados con agua a presión para

obtener una solución pobre, la que añadiremos también a la cuba.

A continuación se procede a agitar la solución con el carbón activa a 1000rpm

por un tiempo de 60 minutos.

Después de haber culminado la agitacion, el carbón se hace secar y se lleva a

laboratorio para analizar la cantidad de oro presente.

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V. CONCLUSIONES.

El método de cianuración por goteo de una muestra de mineral de oro es uno

de los más empleados a nivel industrial debido a su considerable porcentaje

de extracción.

La presencia del oxígeno en la cianuracion es muy importante ya que este

contribuye en la formación del Cianuro áurico.

Cuanto mayor porosidad presenten los aglomerados y la fuerza con la que

caen las gotas de cianuro más eficiente será la extracción del oro.

VI. RECOMENDACIONES:

Tratar de no presionar mucho los aglomerados al hacerlos. La aglomeración de

cal-mineral debe presentar cierta porosidad para facilitar la extracción del oro.

Se debe trabajar en un medio alcalino en el proceso de cianuracion debido a

que el HCN es un producto dañino e indeseable.

Tener cuidado y alegarse en la agitación debido a que en la cianuracion se

libera H2 y esto puede formar el HCN que es toxico y venenoso.