TÉCNICO AUXILIAR EN INGENIERÍA MINERA, METALURGIA Y …
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INSTITUTO SUPERIOR DE ENSEÑANZA
Sede Gualeguaychú – Urquiza 545 - (3446) 433156 Sede Gualeguay – Mitre 139 - (3444) 426248
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ISE CURSOS – Técnico auxiliar en ingeniería minera, metalurgia y petróleo
TÉCNICO AUXILIAR EN INGENIERÍA MINERA,
METALURGIA Y PETRÓLEO
Módulo 5
Concentración y Purificación de Soluciones de Oro y Plata
El Oro es un elemento químico de número atómico 79, situado en el grupo 11 de la tabla
periódica es un metal preciso blando de color amarillo. Su símbolo es Au.
El oro es uno de los metales tradicionalmente empleados para acuñar monedas; se utiliza
en la joyería, la industria y la electrónica por su resistencia a la corrosión. Se ha empleado
como símbolo de pureza, valor, realeza, etc. El principal objetivo de los alquimistas era
producir oro partiendo de otras sustancias como el plomo, mediante la búsqueda de la
llamada piedra filosofal. Actualmente está comprobado químicamente que es imposible
convertir metales inferiores en oro, de modo que la cantidad de oro que existe en el
mundo es constante.
Propiedades físicas:
Color: Amarillo propio
Raya: Amarilla brillante
Brillo: Metálico
Dureza: 2,5
Densidad: 19,3 g/cm3
Óptica: Opaco
Otras: Ductilidad y maleabilidad
Propiedades atómicas
Radio medio 135 pm
Electronegatividad 2,54 (Pauling)
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Radio atómico (calc) 174 pm (Radio de Bohr)
Radio covalente 144 pm
Radio de van der Waals 166 pm
Estado(s) de oxidación 3, 1 (anfótero)
1. ª Energía de ionización 890,1 kJ/mol
2. ª Energía de ionización 1980 kJ/mol
3. ª Energía de ionización kJ/mol
Es un metal amarillo brillante, que funde a 1064°C y Ebulle a 2857°C es muy maleable y
dúctil ni el aire ni el oxígeno actúan sobre el a ninguna temperatura es afectado
escasamente por los ácidos nítricos, sulfúricos y clorhídrico, pero es disuelto por el agua
regia (una mezcla de ácidos nítrico y clorhídrico); presenta números de oxidación 1y3.
Compuestos
No existe evidencia del estado de oxidación IV, pero si para el Au(V) en el fluoruro AuF5
(rojo oscuro, d>60C, inestable, polimérico y diamagnético; la estructura consiste en
octaedros AuF6 unidos por los vértices, generando un polímero mono dimensional) y en el
anión complejo [AuF6]- (oxidante fuerte, el más fuerte de las especies metálicas [MF6]-,
donde tenemos una configuración de bajo espín d6).
El oro forma bastantes complejos, pero pocos compuestos sencillos. No se ha aislado un
óxido con Au(I), pero si el AuO que contiene Au+ y Au3+, pero el estado I solo es estable
en estado sólido o en forma de complejos estables como el anión lineal [Au(CN)2]-, ya
que en disolución se desproporciona en oro y oro(III).
El óxido Au2O3 se obtiene, como precipitado amorfo, Au2O3.nH2O, de color marrón, en
medio alcalino a partir del haluro complejo plano cuadrado [AuCl4]-. El Au2O3 cristalino,
polímero mono dimensional, se obtiene mejor por vía hidrotermal y su estructura se
genera con grupos Plano cuadrados [AuO4] unidos por vértices, es poco estable como es
de esperar y descompone en Au y O2 a 150 °C.
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La cloración de polvo de oro a 200 °C da moléculas diméricas planas de Au2Cl6, rojo
(d>160 °C), que es el reactivo de partida para preparar muchos compuestos de oro;
cuando se calienta a 160C nos da el AuCl. Se conocen los tres Mono haluros AuX (X = Cl,
Br, I) cuya estructura se define por cadenas en zig-zag,...X-Au-X..., con puentes angulares
Au-X-Au (72º-90º).
Proceso del oro
Exploración
La exploración es la primera parte de un largo proceso. Consiste en ubicar zonas donde
exista la presencia de minerales cuya explotación sea económicamente rentable.
Inicialmente se utilizan reportes satelitales para determinar zonas mineralizadas en los
lugares a explorar. Después, los geólogos recogen muestras (rocas) del suelo para
conocer los elementos y minerales que las conforman. Si los análisis dan resultados
positivos se procede con la perforación: se sacan muestras de diferentes profundidades
(testigos) para determinar tipo, cantidad, profundidad y otras características del mineral.
Finalmente se investiga y determina cuánto mineral existe en la zona.
Es necesario tener la aprobación del Ministerio de Energía y Minas (MEM). Se elabora un
Estudio de Impacto Ambiental (EIA) que se presenta a las autoridades y a la población
para su aprobación. En este se describe la flora, fauna, suelo, agua, poblaciones
actividades a realizarse efectos y manejo ambiental. Además, la empresa debe tener
permiso del propietario del terreno y coordinar con las comunidades aledañas.
Pre minado
Antes de iniciar el trabajo de explotación en sí, es necesario retirar del terreno la capa
superficial de tierra orgánica (top soil) que permite el crecimiento de vegetación en la
superficie. Esto se hace con equipo pequeño, y deja las condiciones para que en la etapa
de minado se pueda explotar con equipo gigante.
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Esta capa se almacena en áreas especiales para ser utilizada posteriormente en los
trabajos de restauración del terreno o cierre de mina, el que ya se viene ejecutando en
aquellas zonas donde ya se dejó de explotar. El trabajo es realizado con equipo y mando
de obra local.
Minado
Consiste en la extracción del material que contiene oro y plata. Se inicia con la perforación
del terreno, para hacer unos agujeros que luego son llenados con material explosivo.
Estos, al detonar, fragmentan la roca y remueven subterráneamente el material
exponiéndolo a la superficie. En esta etapa se aplican los más altos estándares de
cuidado en seguridad.
Este Proceso se da en dos Etapas
a) Perforación: Se perfora el terreno para colocar los explosivos y fragmentar para el
carguío.
b) Voladura: Los a bujeros son llenados con material explosivo que al detonar fragmentan
la roca y remueven subterráneamente el material exponiéndolo en esta etapa se aplica los
más altos estándares de cuidado en seguridad.
Carguío y Acarreo
Las explosiones que se realizan y la posterior remoción de tierra empiezan a formar
grandes huecos en la tierra llamados tajos. Camiones gigantes (que pueden cargar hasta
250 toneladas de tierra) llevan el mineral extraído del tajo a la pila de lixiviación (o PAD),
que es la estructura donde se acumula el mineral extraído del cerro para ser lixiviado y así
recuperar el oro existente.
Todos los camiones y las palas están controlados a través de un sistema computarizado
que permite conocer por satélite su ubicación exacta en todo momento.
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Descripción del proceso
1. La preparación del material.
El material extraído de un yacimiento para su lixiviación inicia su camino de preparación
con su fragmentación (chancado y molienda) para obtener dimensiones mucho más
pequeñas de lo que antes eran grandes pedazos de rocas (el tamaño final puede alcanzar
hasta un tamaño de 30 micras1), con el objeto de que el proceso de separación del
mineral valioso sea más eficiente y rápido.
2. El transporte de material a la zona de lixiviación
Luego del chancado y molienda, el material debe ser llevado y dispuesto adecuadamente
sobre el área de lixiviación. Por lo general las operaciones mineras usan para ello
volquetes gigantes, aunque en algunos casos se realiza este trabajo mediante fajas
transportadoras.
3. Formando pilas
Para el adecuado proceso, es necesario que el material molido sea acumulado sobre la
membrana impermeable en montículos (pilas) de varias toneladas, formando columnas de
ellos de manera ordenada.
4. Bañado o Riego
Una vez completadas las pilas de acuerdo a la capacidad de la membrana, se aplica en
repetidas oportunidades y lentamente, a modo de riego por goteo o aspersores, una
solución especial sobre la superficie del material. La solución es la mezcla de químicos
disueltos en agua, los cuales varían dependiendo del material que se esté trabajando y
los productos a obtener (oro, cobre, etc.). La solución líquida tiene la propiedad de
disolver el mineral y de esa manera fluir con el líquido hacia el sistema de drenaje. Estos
líquidos son transportados mediante las tuberías instaladas hacia una poza.
5. Almacenaje y recuperación
Como se dijo líneas arriba, la sustancia obtenida del proceso de riego es transportada
hacia pozas construidas y acondicionadas para almacenarlas en tanto se programe su
ingreso a la siguiente etapa del proceso (recuperación y concentración). Cabe indicar que
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al igual que se recupera mineral valioso de la sustancia obtenida, se recupera también el
agua involucrada en ella, la misma que se reutiliza en los siguientes procesos de
lixiviación, buscando hacer un uso más eficiente de este recursos. De igual forma, el área
donde se realiza la lixiviación, es recuperada luego de unos años de uso. Así se procede
a restituir la vegetación propia de la zona, cuidando y monitoreando su desempeño.
Procesos posteriores Las soluciones líquidas (lixiviadas) pasan por otros procesos para
que se separe el líquido de los minerales valiosos.
En principio se busca eliminar las partículas sólidas que pudieran haber sido arrastradas y
que no tienen valor. Posteriormente, la solución enriquecida (la que tiene minerales
valiosos) debe pasar por a la etapa de recuperación y concentración, para lo que se usa
procesos de precipitación, extracción por solventes–electro obtención (SX-EW)2, entre
otros, dependiendo nuevamente del metal sólido que se quiera obtener. Finalmente…
Este proceso, confirma que el sector minero hace uso de alta tecnología, requiere de un
estricto diseño y planificación de acciones en su camino de alcanzar la eficiencia y
rentabilidad, cuidando el ambiente.
Procesos de planta
Columnas de Carbón
Proceso que permite concentrar la cantidad de oro que hay en la solución rica, para luego
recuperarlo en el proceso Merrill Crowe, el cual se da en dos etapas. La primera es la
etapa de:
Desorción: en la que haciendo circular una solución cianurada, se saca el oro atrapado
en la superficie del carbón activado.
La segunda etapa es la de:
Adsorción: En ella se pasa la solución rica (con el oro en estado líquido) a través de
columnas cargadas con carbón activado, para que el oro sea atrapado en los poros del
carbón.
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Merrill Crowe
La solución rica en oro y plata es filtrada y limpiada. Luego se le elimina el oxígeno y se
añade polvo de zinc para precipitar el metal y hacerlo sólido. El producto del Merril Crowe
es el que luego pasa al proceso de Refinería.
La solución pobre, sin oro, es llamada también Barren. Esta es enviada de nuevo al PAD,
pasando antes por un tanque para agregarle el cianuro que se consumió durante el
proceso. De esta manera se completa un circuito cerrado donde la solución utilizada no
sale al medio ambiente, sino que se reutiliza constantemente.
Refinería
El Oro obtenido en el proceso Merrill Crowe es sometido a operaciones de secado en
hornos de retortas a 650º C. Finalmente, el producto obtenido pasa por un proceso de
fundición en horno de arco eléctrico a 1,200º C para obtener El resultado final, que es una
barra hecha de una mezcla de oro y plata, llamada EL DORE
El Dore
Peso 22 kg
Precio De acuerdo al contenido de oro y plata
fino cotizado diariamente en el mercado
mundial de metales.
Ley de Oro 40 %
Ley de Plata 58%
Tiempo de fundición 6 horas
Descripción detallada del Proceso de Refinería
Esto es lo que hace la refinadora. Artículos que contienen oro son derretidos y los
metales separados. El proceso es complejo y sofisticado, miremos como se hace:
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Paso 1: Derretir el metal. El proceso empieza en derretir el metal para purificar el
oro. Las barras son derretidas y se sumergen en un baño de agua helada para reducir el
tamaño de las partículas.
Paso 2: Separar el oro. Después del primer paso, las barras que contienen oro, plata,
cobre, y otros metales. Se separan los metales, y se disuelven en una mezcla de ácido
nítrico y ácido hidroclórico en orden para reducir el tamaño de las partículas. El ácido
nítrico reacciona con metales que no sean oro, de modo que cuando la barra es medida
por purés de oro, la cantidad de ácido nítrico necesario es determinado.
Ácido nítrico ataca el cobre y la plata. El proceso dura de 6 a 12 horas. Cuando el
material es disuelto, pasa a ser de material metálico a un líquido.
Cuando el proceso se completa, el resultado es un líquido color café y oxidado. Se añade
urea para neutralizar la solución antes de que el oro pueda ser separado. Cuando es
neutralizado, el líquido es gaseado con dióxido de azufre en la “solución embarazada”
(embarazada con oro). Cuando el gas empieza a meterse el oro se cae en el
tanque. Cuando cae todo el oro, queda una solución de cobre y plata.
Esta solución es puesta en otro tanque. Lo que queda en el tanque que parece “lodo
amarillo” es actualmente oro. A este punto el oro es 99% puro, pero necesita ser lavado
con ácido de azufre para lavarle todo lo que tenga de plata y cobre. Después agua des
ionizada es usada para lavar el material por un sistema de filtración sofisticado. El
resultado es polvo de oro. Ese oro puro es derretido con una temperatura de 2200 grados
y formado en barras.
Paso 3: Remover el cobre y la plata. El líquido que queda contiene plata y cobre y
necesita ser tratado en un proceso alternativo. Químicos son añadidos para remover la
amonia y subir los niveles de PH del líquido para remover la plata. Un material
coagulante es añadido para sacar partículas pequeñas de cobre. Quedando un material
lodoso de cobre. El líquido que sobra es puesto por un filtro de pulido. Después de
filtrarse, todo lo que queda es agua salada.
El proceso de refinación del oro es necesario para obtener oro de la mayor pureza posible
de numerosas fuentes.
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Estos pueden incluir desechos industriales, bancos de reciclaje, productores primarios de
metales preciosos, comerciantes, instituciones financieras y casas de la moneda. Tras la
preparación mecánica y la concentración del mineral se produce oro que es muchas
veces una mezcla con rastros de impurezas y algo de plata. Tratamientos posteriores son
necesarios para eliminar los contaminantes en la liberación y refinación del oro.
La refinación del oro puede ser llevada a cabo mediante varios métodos, todos muy
avanzados tecnológicamente. Grandes cantidades de oro refinado son producidos por
algunas de las mayores refinerías en los Estados Unidos: la capacidad de producir más
de 10 millones de onzas troy de cada año es algo normal.
Durante los últimos 40 años más o menos, los métodos comunes de refinado del oro
fueron capaces de producir oro que era .9999 fino. En 1982, monedas de oro con pureza
de .9999 fueron producidos por las mejores refinerías de América. Hoy en día se puede
comprar la primera moneda americana de oro sólido de 24 quilates, la moneda “American
Buffalo” de 50 dólares.
En la cara se muestra el perfil de un jefe nativo americano, y en el reverso una imagen de
un búfalo. El peso, el contenido y pureza de esta moneda de .9999 están garantizados por
el gobierno de los Estado Unidos.
Los procesos tecnológicos de la actualidad más desarrollados para el refinado de oro con
rendimiento de .99999 de pureza, que se utiliza es la granulación, una técnica de
embellecimiento de joyas donde sueldan minúsculas gotas esféricas de oro a una base.
Estas son las dos etapas del proceso de refinación del oro:
• El material de alimentación de mineral es tratado con el proceso de cloración Miller, una
operación piro metalúrgica en que se calienta el oro en el crisol hasta que se derrite, para
luego exponerlo al gas de cloro. Aunque el cloro no reacciona con el oro, si se combina
con la plata y otras impurezas en el mineral para formar cloruros. Estos flotan en la
superficie y pueden ser parcialmente separados del oro dando una pureza de .995 y por lo
tanto cumple con los requerimientos del mercado de lingotes de Londres.
• Algunos usuarios finales requieren oro que sea aún más puro. El oro puro .995 se cuela
en ánodos. Estos son colocados en una solución electrolítica, junto con cátodos de oro
puro. Cuando una corriente eléctrica pasa del ánodo al cátodo a través de la solución
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electrolítica, los ánodos se disuelven, y el oro puro en ellos pasa a los cátodos. Se trata
de un largo proceso de refinación de oro, requiriéndose unos dos días, pero produciendo
oro que es .99999 puro. Al final de la operación, los cátodos recubiertos de oro son
removidos, fundidos y moldeados en barras.
Otro proceso para el refinado del oro trata el metal con los ácidos sulfúrico, nítrico y
clorhídrico. Estas no reaccionan con el oro, pero si reaccionan con las impurezas. En la
etapa final de este proceso, el oro purificado se funde y se moldea en barras con un peso
aproximado de 28 libras.
Otra forma de refinar oro es el proceso de ensayo de fuego, utilizando la técnica de
copelación. Esta es una vieja técnica que fue usada para separar la plata o el oro del
plomo u otros metales base. Esencialmente, una aleación de oro y otros metales,
incluyendo el plomo, se funden a alta temperatura y luego se permite que se congele.
Cuando se enfría, una pequeña cantidad de metales preciosos (oro y plata) y el plomo se
mantienen, y la escoria se forma de metal base común y otras impurezas.
El “botón” de oro y plata se vuelve a poner en calor extremadamente alto, el plomo se
oxida y pasa a la atmósfera. Por último, la pequeña pieza de oro y plata es puesta en
ácido nítrico, que disuelve la plata y deja oro puro de 24 quilates.
Este método antiguo para refinar oro sólo debe utilizarse para pequeñas cantidades de
oro, no más de 10 gramos, ya que el proceso emite grandes cantidades de vapores de
óxido de plomo altamente tóxicos.
Para refinar oro en grandes cantidades, una técnica más ecológicamente racional que se
pueden utilizar, es por ejemplo, la inquartation y partida. Este consiste en fundir el oro a
ser refinado en una aleación con plata o cobre, de tal manera que el oro represente
aproximadamente el 25% de la aleación. El metal base se disuelve en ácido, ácido nítrico
de preferencia, que elimina todo menos el oro. El sedimento de oro resultante puede ser
tratado con un baño secundario de ácido clorhídrico, y luego lavado y escurrido.
Inquartation y partida ha sido encontrado útil para el tratamiento de desechos de oro de
10 quilates a 14 quilates; las adiciones necesarias de plata o cobre pueden estar ya
presentes en el material de desecho. Cabe señalar que estos tres últimos procesos sólo
se deben realizar en un entorno industrial debidamente especializado.
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Refinación Del Oro Por Electrolisis
Antes de la operación es importante que te asegures de que no hay plomo, selenio, teluro,
arsénico, antimonio y bismuto porque son perjudiciales. La solución o electrolito está
constituido por cloruro de oro. La solución puede contener 28 gramos de oro por litro.
El ánodo lo conforma el oro solamente purificado (método conocido, no refinado) de un
décimo de pulgada en espesor.
El cátodo lo constituye una lámina de oro puro.
El voltaje de uso es de 1.7 voltios.
En 24 horas el oro se disolverá a una densidad de corriente de 30 amperios por pie
cuadrado.
El oro se recoge en el cátodo y algo de oro con el lodo quedará en el ánodo.
Se limpia continuamente la superficie del ánodo para exponer más superficie y también se
limpia el cátodo con dispositivos mecánicos con escobilla.
El oro acumulado se reúne y se funde dando una ley de 999 fino.
Refinación Del Oro Con Ácido Nítrico
El oro con impurezas se vuelve a fundir aleando con la plata en dos veces su peso. Una
vez fundida la aleación se granalla vaciando en agua fría, contenida en un cilindro
metálico hasta la mitad de su altura.
En una olla de barro, bien recocido se hace hervir en ácido nítrico diluido del 15 al 20%
hasta que desaparezcan las granallas de la aleación, cambiando el ácido diluido cuando
se satura completamente, procediendo de igual forma hasta terminar con toda la carga y
guardando el lodo en otros recipientes.
La solución o líquido de nitrato de plata se trasfiere a otro bidón, y tras de clarificarlo se
precipita con la sal común o ácido clorhídrico.
Después de su lavado con agua caliente y fría, se reduce con sulfúrico y pedazos de
fierro, se lava con agua caliente y fría, se seca y se funde.
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Para recuperar el oro se reúne los lodos, se filtra y se lava con agua caliente y luego con
agua fría y se disuelve con agua regia. Se precipita en sulfato ferroso; se vuelve a lavar y
una vez secado se funde con bórax y cenizas de hueso.
El oro tendrá una ley de 990 a 999 de fino.
Metalurgia del oro
Descripción General del Proceso de Metalúrgico
El mineral extraído desde la mina se transporta en camiones descargándose directamente
en la Chancadora Primaria donde se reduce a un tamaño menor de 6". De ahí pasa a una
zaranda que separa las fracciones mayores de 1.5" pasándolas a la Chancadora
Secundaria. Luego todo el mineral se une al descargarse en una faja transportadora que
lo lleva a una Tolva de Almacenamiento. El objetivo del Chancado es reducir el tamaño
del mineral para facilitar la acción de la solución química que recuperará el Oro en la
etapa de Lixiviación.
Desde la tolva de Almacenamiento, el mineral se transporta vía camiones sobre un área
denominada "Pad de Lixiviación", donde se esparce con un tractor de orugas. Una vez
apilado el mineral, se lixivia con NaCN y a través de un proceso químico, se disuelve el
Oro. La solución cargada de Oro se bombea hacia la planta de Procesos para
la recuperación de los valores metálicos.
El Oro se recupera de la solución empleando un proceso de precipitación con polvo
de Zinc denominado Merrill-Crowe; la solución rica se bombea a un tanque clarificador y
se hace circular por filtros clarificadores de hojas para eliminar los sólidos en suspensión.
La solución rica clarificada se bombea a una torre deaereadora a fin de eliminar
el Oxígeno disuelto. Según sea necesario se agrega polvo de Zinc a la solución rica
deaereada. La solución se bombea a Filtros Prensa donde se colecta el precipitado de
Oro.
El tratamiento metalúrgico de las minas de oro está basado principalmente en las
propiedades inusuales del oro nativo y sus posibles aleaciones con plata (electrum). Esto
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es por su alto peso específico comparado con los de la ganga asociada y por otro lado por
su solubilidad en soluciones alcalinas diluidas de cianuro de sodio o potasio.
Metalurgia Del Oro
El crisol instalado es de concreto refractario de 4 toneladas métricas de peso, y electrodos
de 5” por 63” con enrosque tipo macho-hembra. La alimentación al horno es por la boca a
través de una tolva (270 kg de capacidad), la cual se coloca en posición mediante el uso
de un montacargas. El horno trabaja por lotes, el cual varía de acuerdo a los
requerimientos de producción y disponibilidad de precipitados. El lote promedio actual es
de 600 kg de precipitado por colada.
El proceso de extracción de oro se inicia con el proceso de lixiviación en pads, el cual
Consiste en regar los pads de lixiviación con una solución cáustica cianurada. La solución
cargada en oro es luego enviada a pozas de paso, previas al envío a las plantas de
proceso. Se cuenta con dos plantas de Merrill Crowe, las cuales tratan un flujo promedio
de 4,200 m3/h; tres plantas de columnas de carbón, las cuales tratan un flujo promedio de
6,900 m3/h. Se espera poner en operación una nueva planta de columnas de carbón en
breve, con lo cual el flujo promedio tratado en las cuatro plantas de carbón ascendería a
9,000 m3/h. El producto final del proceso de columnas de carbón es una solución
concentrada en oro, la cual es enviada a la planta de Merrill Crowe donde se obtiene
como producto final precipitados de oro. Los precipitados de oro son enviados a la
Refinería, donde pasan por las operaciones de retorteo (eliminación de mercurio) y
fundición, para obtener el producto final que es las barras de dore (oro y plata al 96%).
Descripción de Planta
La configuración actual de la fundición es: (1) Área de preparación y acondicionamiento
de precipitados, (2) horno de arco eléctrico, (3) sistema de tratamiento de gases, y (4)
planta de tratamiento de escorias.
Los precipitados secos de oro producidos en las plantas son recibidos en la fundición
pasando inicialmente por un sistema de pesaje y adición de fundentes; luego son
cargados en el volteador de bandejas y transportados al mezclador (Marion-Mixer) vía un
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alimentador de gusano. En el mezclador se obtiene una mezcla uniforme de precipitados
y fundentes, siendo la mezcla descargada vía un alimentador de gusano a la tolva de
carga del horno arco eléctrico
El horno de arco eléctrico con un volumen de trabajo de 0.65 m3 y un circuito de potencia
700 kva. El horno tiene varias alimentaciones, 1000 v trifásico para el circuito de potencia,
110/120 v monofásico para el circuito de control, y 480 v trifásico para los motores del
horno y winches; las tensiones son suministradas por dos transformadores.
El horno es operado desde un panel de control central, y tiene dos formas de operación,
automática y manual.
Horno de Fundición
Sistema de tratamiento de gases
Los gases provenientes del proceso de
fusión pasan a través de un colector de
polvo (DCE – Serie DLM 15) de 3 bancos,
el cual trabaja con un set de temperatura
máxima de 180 °C, el cual se regula a
través del ingreso de aire en la tubería de
colección, controlado por un dámper
mecánico. El polvo colectado es
descargado a través de dos tolvas de colección con capacidad de 80 kg cada una.
Los gases salientes del colector pasan a través de filtros de carbón y luego por una ducha
de agua, previo a su descarga al medio ambiente.
Planta de tratamiento de Escorias
La escoria proveniente del horno es granulada y almacenada en una tolva, previa
separación sólido-líquido. La escoria pasa a través de una chancadora rotatoria Nordberg-
Barmac de 3 a 10 toneladas por hora, para luego almacenarse en la tolva de alimentación
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del reactor de lixiviación. El reactor tiene una capacidad de 6 toneladas métricas de
escoria por lote lixiviado, siendo el tiempo de lixiviación de 48 horas.
El licor producto de la lixiviación pasa a la planta de precipitación con zinc, mientras que
las colas son bombeadas hacia una tolva y de allí llevadas al pad de lixiviación para
disposición final. Cabe resaltar que este proceso fue puesto en operación en el segundo
trimestre del año 2004, actualmente las escorias producidas son re-fundidas y/o tratadas
a través de molienda y separación gravimétrica
Composición de la escoria:
La composición de la escoria se basa principalmente en el Sistema Ternario B2O3-Na2O-
SiO2, ya que son los 3 principales componentes. El Diagrama presenta regiones (fases)
determinadas con estructuras cristalográficas definidas como la Cristobalita, Cuarzo y
Tridimita, así como compuestos conocidos como el Na2O.2B2O3 (Bórax) con su punto de
fusión de 742°C.
Lo más importante que se puede obtener de este Diagrama, son las isotermas a
diferentes temperaturas que tiene y que indican puntos de fusión a determinadas
composiciones ternarias. El Sistema presenta puntos Eutécticos y Peritécticos, los cuales
representan bajos puntos de fusión y nos dan un punto de partida para calcular la
composición del fundente. Al tener una atmósfera muy oxidante, se desprende gran
cantidad de Oxigeno que provoca espumación durante la fusión de la carga. Esta espuma
(que además contiene vapor de agua, gases de combustión y vapores de óxidos
metálicos como ZnO) hace que el Oro y la Plata queden atrapados mecánicamente en la
escoria, incrementando notablemente el contenido metálico en ella. A fin de minimizar
esto, se necesitará un tiempo de retención adicional a fin de que desaparezca la espuma
y dar tiempo a que el Au y Ag atrapados puedan separarse de la escoria por simple
sedimentación. Obviamente esto retrasa la continuidad del proceso.
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Horno y Planta de Tratamiento de Escoria
Localización del Oro
Los primeros depósitos de Oro de
Venezuela se asocian con una
mineralización hipo termal tipo Au-Fe-W
que afectó gran parte de la región central
del Escudo de Guayana, principalmente el
Grupo Pastora y en él a la Formación El
Callao. Como consecuencia de la gran
extensión de esta zona metalogénica,
depósitos secundarios de Oro en aluviones
y eluviones son abundantes a todo lo largo de las regiones oriental y central del Escudo
de Guayana.
De las regiones mineralizadas con Oro primario, la zona de El Callao ocupa un lugar
preponderante. Esta región ha sido centro de producción aurífera desde la época de la
Colonia en el siglo XVIII. En el cuadrilátero aurífero de El Callao, han sido explotadas más
de 230 vetas de cuarzo, pirita aurífera y Oro nativo. Geológicamente, los yacimientos se
asocian principalmente, con las lavas de la Formación el Callao, así como las de la
Formación Caballape y hasta con los metagabros; sin embargo, las vetas encajadas en
las lavas son las más conocidas y extensas y las de mayor producción.
Los yacimientos existentes en las regiones cercanas a los ríos Yuruary y Cuyuní, así
como las del río Botanamo, consisten en vetas y filones de cuarzo aurífero del tipo de
relleno de fisuras. Por lo general, muestran buzamientos pendientes, con corridas de
alrededor de 200 m (aunque algunas pasan de 1 Km), espesor medio de 60 cm y una
extensión vertical de 200 - 400 m.La mineralización de las vetas y filones es simple y
consisten principalmente en cuarzo, Oro y Pirita, aunque en algunas minas se presentan
cantidades pequeñas de Tetrahedrita, Calcopirita, Bornita y Scheelita. Son típicos
yacimientos mesotermales.
El causante de la mineralización en el Escudo de Guayana ha sido un magma granítico no
expuesto. En varias zonas mineralizadas profundas se han notado rocas ácidas intrusivas
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o por lo menos indicaciones de las mismas. En la región de El Callao, minas Laguna,
Remington, y Viejo Callao, han sido observados diques de aplita a profundidad que
sugieren un magma granítico. Además de las aplitas, se ha comprobado la presencia de
granitos y dioritas en áreas cercanas.
Usos del Oro
Es usado principalmente como base del sistema monetario y como medio de pago en el
comercio internacional. Desde la más remota antigüedad se le ha empleado en la
fabricación de joyas y adornos y para acuñar monedas. También se utiliza con fines
profesionales, artísticos e industriales, como por ejemplo: joyería, fabricación de rayos X,
radioterapia, aparatos para transmitir el sonido, equipos fotográficos, en la fabricación de
armamentos, dentaduras, etc.
La alta conductividad eléctrica del oro le hace un conductor excelente y confiable,
particularmente en los ambientes ásperos, donde las temperaturas pueden extenderse de
-55°C a 200°C. El uso en trazado de circuitos asegura la confiabilidad de la operación del
equipo, particularmente en la activación vital de los mecanismos de la bolsa de aire de
seguridad en vehículos de motor o el despliegue de satélites o de las naves espaciales. El
oro es también un conductor excelente de la energía termal. Se utiliza en muchos
procesos electrónicos para disipar calor lejos de los instrumentos delicados. Por ejemplo,
el inyector principal del motor de la lanzadera de espacio utiliza una aleación de oro del
35%.
Los edificios significativos, los templos y las estatuas religiosas se han cubierto con finas
hojas. debido a su importancia y siempre se ha considerado un símbolo de la abundancia
y de la energía de su poseedor. En 2001, era estimado que 2870 toneladas de oro fueron
producidas por todo el mundo. Cerca de 80 por ciento de esa producción fueron utilizados
para hacer la joyería, y se vendieron la mayoría en la India, Europa y los Estados Unidos
de América.
La joyería de oro es universal y popular, amada por su color amarillo brillante. En muchos
países asiáticos, tales como India, Tailandia, y China, es importante para las ceremonias
religiosas y las ocasiones sociales, tales como el Año Nuevo chino y las uniones hindúes.
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Cada año aproximadamente 660 toneladas se utilizan en telecomunicaciones, tecnología
de información, tratamientos médicos, y varios usos industriales. debido a su alta
conductividad eléctrica, es un componente vital de muchos dispositivos eléctricos,
incluyendo las computadoras. Se utiliza en la fabricación de aproximadamente 50 millones
de computadoras cada año, así como millones de televisiones, de DVDs, de VCRs, de
cámaras de vídeo y de teléfonos móviles.
Impactos Ambientales De La Extracción De Oro Por Lixiviación Con Cianuro
Las operaciones mineras que utilizan la tecnología de extracción con cianuro llevan
implícitos altos impactos ambientales, que en muchos casos pueden ser catalogados de
desastre ambiental.
Sobre el uso de cianuro en la minería que utiliza la extracción por lixiviación
Dada la alta toxicidad y reactividad natural del cianuro, la contención de esta sustancia es
una de las preocupaciones primordiales de las minas en las que se utiliza la extracción
por lixiviación. Se han documentado los efectos perjudiciales del cianuro en los peces, la
vida silvestre y los humanos.
Toxicidad del cianuro
Para las plantas y los animales, el cianuro es extremadamente tóxico. Derrames de
cianuro pueden matar la vegetación e impactar la fotosíntesis y las capacidades
reproductivas de las plantas. En cuanto a los animales, el cianuro puede ser absorbido a
través de la piel, ingerido o aspirado. Concentraciones en el aire de 200 partes por millón
(ppm) de cianuro de hidrógeno son letales para los animales, mientras que
concentraciones tan bajas como 0.1 miligramos por litro (mg/l) son letales para especies
acuáticas sensibles. Concentraciones sublévales también afectan los sistemas
reproductivos, tanto de los animales como de las plantas.
Las dosis letales para humanos son, en caso de que sean ingeridas, de 1 a 3 mg/Kg. del
peso corporal, en caso de ser asimilados, de 100-300 mg/Kg., y de 100-300 ppm si son
aspirados. Esto significa que una porción de cianuro más pequeña que un grano de arroz
sería suficiente para matar a un adulto. La exposición a largo plazo a una dosis subletal
podría ocasionar dolores de cabeza, pérdida del apetito, debilidad, náuseas, vértigo e
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irritación de los ojos y del sistema respiratorio. Hay que tener mucho cuidado al manejar el
cianuro, para efectos de prevenir el contacto dañino de parte de los trabajadores.
Sin embargo, según la industria, no hay ningún caso de fatalidades humanas en las minas
que usan las técnicas de lixiviación con cianuro.
Ante este hecho, utilizado frecuentemente como un argumento por las compañías
mineras, Philip Hocker (op.cit.) señala: "limitar nuestra preocupación por el cianuro al
hecho de que no hayan sido reportadas muertes humanas es caer en lo que los
bioquímicos llaman en la teoría de toxicología "los muertos en las calles": la actitud según
la cual, si no se ven cadáveres, todo está en orden. A pesar de la ausencia de cadáveres
humanos, hay evidencia de que no todo está en orden". Los trabajadores mineros suelen
tener contacto con el cianuro, sobre todo durante la preparación de la solución de cianuro
y la recuperación del oro de la solución. Para los trabajadores mineros, los riesgos son el
polvo de cianuro, los vapores de cianuro (HCN) en el aire provenientes de la solución de
cianuro y el contacto de la solución de cianuro con la piel.
Acerca del impacto sobre la vida silvestre y las aguas
Aunque son rentables para las compañías mineras, las minas que utilizan la extracción
por lixiviación con cianuro son bombas de tiempo para el medio ambiente, tal y como lo
indica el amplio estudio de la NationalWildlifeFederation de los Estados Unidos
(Alberswerth et al, 1992), del cual citamos a continuación las principales preocupaciones:
* A la vez que se extraen millones de toneladas de mineral de minas a cielo abierto y se
les trata con millones de galones de solución de cianuro, las operaciones que utilizan la
extracción por lixiviación con cianuro trastornan los hábitats de la vida silvestre y las
cuencas
hidrográficas, y pueden redundar en una multitud de riesgos para la salud y el ambiente.
Estos impactos pueden manifestarse durante varias fases de la operación.
* Los estanques de cianuro seducen a la vida silvestre. Ha sido registrada frecuentemente
la muerte de animales silvestres, en especial aves, atraídos por el señuelo de los espejos
de agua de esos estanques. La extensión generalizada de la mortalidad de animales
silvestres en las instalaciones que utilizan dicho proceso ha provocado la preocupación
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del Servicio de Vida Silvestre y Pesquerías de los Estados Unidos, a pesar de que existen
técnicas para evitar la muerte de animales silvestres, por ejemplo cercas y redes que
cubren las plataformas de lixiviación y los embalses de almacenamiento, para impedir que
las aves y los mamíferos entren en contacto con la solución venenosa.
* Después de la lixiviación, el cúmulo de mineral ya procesado contiene todavía vestigios
de la altamente tóxica solución de cianuro, así como de metales pesados concentrados
que han sido precipitados del mineral. Muchas operaciones optan por tratar los desechos
contaminados con cianuro enjuagando con agua fresca el cúmulo hasta que la
concentración de cianuro baje a un nivel inferior al máximo permitido (este nivel varía
entre los estados y países). Una vez que la concentración de cianuro baja al nivel
permitido, normalmente se deja en el lugar el material ya procesado, se compacta y
puede que se haga o no se haga el esfuerzo de reconstruir ecológicamente el sitio.
* Si no se enjuaga totalmente el mineral usado y la roca de desecho, o si se le deja sin
tratar, el cianuro puede seguir filtrándose al medio ambiente. Tanto el cianuro como los
metales pesados liberados por él (entre ellos se encuentran arsénico, antimonio, cadmio,
cromo, plomo, níquel, selenio, talio) y otras sustancias tóxicas que se encuentran en el
cúmulo y los lixiviados (por ejemplo sulfuros), son una amenaza para las quebradas, ríos
o lagos, para las fuentes subterráneas de agua y para los peces, la vida silvestre y a las
plantas (citado también por Hartley,1995).
El manejo del cianuro en la extracción de oro
La industria minera, en particular la industria minera del oro, ha estado utilizando el
cianuro en sus procesos productivos durante muchas décadas. Aunque generalmente se
piensa que el cianuro es una sustancia mortal, en realidad es una sustancia química
ampliamente utilizada, esencial para el mundo moderno. La clave para su uso seguro es
la implementación de sólidas prácticas de manejo.
Aunque la preocupación pública por el cianuro es válida y sin duda comprensible, gran
parte de la reciente atención de la prensa y la reacción pública respecto del uso del
cianuro en operaciones mineras ha surgido debido a la falta de comprensión sobre la
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naturaleza del cianuro y sus efectos sobre la salud y el ambiente. A pesar de que existe
un cúmulo considerable de información técnica para quienes producen, transportan y
utilizan el cianuro, hasta el momento no se ha brindado información que sea fácilmente
comprensible para un público menos técnico. Con el propósito de remediar esta situación
y tratar la preocupación pública por el uso del cianuro en la extracción de oro, el Consejo
Internacional de Metales y Medio Ambiente (the International Council on Metals and the
Environment — ICME) ha encargado el presente documento.
El Manejo del Cianuro en la Extracción de Oro ofrece un panorama general sobre los usos
y riesgos de esta sustancia química, con especial énfasis en su uso para la recuperación
de oro. La publicación comienza describiendo las propiedades del cianuro y sus usos
generales en la industria, luego continúa tratando más específicamente el ciclo de vida del
cianuro en el ambiente minero, su producción, uso en la extracción de minerales y su
química general y ambiental. Después de presentar esta información, la publicación
explica cómo los principios de evaluación de riesgos, el manejo de riesgos y la
información de riesgos contribuyen al uso seguro del cianuro en la recuperación de oro.
Resumen Ejecutivo
El cianuro es la sustancia química elegida para la recuperación de oro.
El cianuro es uno de los pocos reactivos químicos que disuelven el oro en agua. Es una
sustancia química industrial común que se consigue fácilmente a un precio
razonablemente bajo. Por razones técnicas y económicas, el cianuro es la sustancia
química elegida para la recuperación del oro del mineral. El cianuro ha sido utilizado en la
extracción de metales desde 1887 y actualmente se le utiliza y maneja en forma segura
en la recuperación de oro en todo el mundo. Las operaciones mineras para la extracción
de oro utilizan soluciones muy diluidas de cianuro de sodio, típicamente entre 0.01% y
0.05% de cianuro (100 a 500 partes por millón).
La mayor parte del cianuro producido se utiliza como compuesto básico para la industria
química.
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El cianuro se produce en grandes cantidades (alrededor de 1.4 millón de toneladas por
año) como uno de los pocos compuestos básicos que se utilizan principalmente para
sintetizar una amplia gama de químicos orgánicos industriales, como el nylon y los
acrílicos. La recuperación de oro utiliza aproximadamente el 18% de la producción
mundial de cianuro.
El cianuro se produce naturalmente en diversos microorganismos, insectos y plantas.
El cianuro es una molécula de carbono y nitrógeno que ocurre naturalmente y existió en la
tierra antes del comienzo de la vida y fue uno de los compuestos fundamentales en su
evolución. En la naturaleza se encuentran presentes bajas concentraciones de cianuro,
por ejemplo, en muchos insectos y plantas, entre las que se incluyen una amplia variedad
de verduras, frutas y nueces, a las que brinda protección contra los depredadores.
Además, el cianuro está presente en gran parte del ambiente diario al que estamos
expuestos, por ejemplo, en la sal usada para derretir el hielo en los caminos y en los
escapes de los automóviles. También es un estabilizante de la sal de mesa.
El cianuro no es persistente.
Una de las principales preocupaciones para la salud y el ambiente relacionados con los
químicos sintéticos es que no se descomponen rápidamente y, por lo tanto, pueden
acumularse en la cadena alimenticia. Sin embargo, el cianuro se transforma en otras
sustancias químicas menos tóxicas mediante procesos físicos, químicos y biológicos
naturales. Dado que el cianuro se oxida cuando es expuesto al aire o a otros oxidantes,
se descompone y no persiste. Aunque es un veneno mortal cuando es ingerido en una
dosis suficientemente elevada, no causa problemas crónicos en la salud o en el ambiente
cuando está presente en concentraciones bajas.
El cianuro se atenúa mediante procesos naturales.
Con el transcurso del tiempo, los procesos naturales, como la exposición a la luz del sol,
pueden reducir la concentración de las formas tóxicas del cianuro en soluciones a valores
muy bajos.
Los riesgos en la producción, uso y eliminación del cianuro pueden manejarse bien.
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Las compañías responsables, tanto de la industria química como de la industria minera,
emplean estrictos sistemas de manejo de riesgo para prevenir lesiones o daños causados
por el uso del cianuro. El cianuro de las soluciones mineras se recoge, ya sea para ser
reciclado o destruido, después de haber extraído el oro. El manejo de los riesgos
asociados al uso del cianuro implica una ingeniería sólida, un monitoreo cuidadoso y
buenas prácticas de manejo con el fin de evitar y mitigar los posibles escapes de cianuro
al ambiente.
Comunicar la información sobre los riesgos del cianuro a los empleados y al público es
esencial para lograr sólidas prácticas de manejo.
El destino ambiental del cianuro ha sido bien estudiado. El cianuro está altamente
normado y el manejo de riesgo que implica está bien documentado. La comunicación de
los riesgos brinda información sobre el cianuro tanto dentro de la planta operativa como
externamente al público. La comunicación de la información al personal interno es el
primer paso en la comunicación de la naturaleza y el alcance del riesgo para el público en
general. También se deben coordinar con las autoridades apropiadas programas efectivos
de comunicación y planificación para casos de emergencia.
¿Qué es el cianuro?
Cianuro es un término general que se aplica a un
grupo de sustancias químicas que contienen carbono
y nitrógeno. Los compuestos de cianuro contienen
sustancias químicas (antropogénicas) que se
encuentran presentes en la naturaleza o que han
sido producidas por el hombre. Existen más de 2,000
fuentes naturales de cianuro, entre ellos, distintas
especies de artrópodos, insectos, bacterias, algas,
hongos y plantas superiores. Las principales formas
de cianuro producidas por el hombre son el cianuro
de hidrógeno gaseoso y el cianuro sólido de sodio y
de potasio. Debido a sus propiedades únicas, el cianuro se utiliza en la fabricación de
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partes metálicas y en numerosos productos orgánicos comunes como los plásticos, las
telas sintéticas, los fertilizantes, los herbicidas, los tintes y los productos farmacéuticos.
Existe una justificable preocupación pública por el uso del cianuro en ambientes
industriales. El cianuro es una sustancia tóxica que puede ser letal si se la ingiere o se la
inhala en cantidades suficientes. Esto también sucede con muchas otras sustancias quí-
micas como la gasolina y los productos habituales para la limpieza del hogar. Al igual que
miles de otras sustancias químicas que se utilizan en nuestros procesos industriales
modernos; el conocimiento, los procedimientos adecuados de manipulación y una actitud
responsable son fundamentales para el uso seguro y beneficioso del cianuro.
La minería es una actividad industrial que utiliza una cantidad significativa de cianuro,
aproximadamente un 20% de la producción total. Desde 1887, las soluciones de cianuro
se han utilizado principalmente para extraer oro y plata de material mineral, que de otro
modo no podrían extraerse eficazmente. Además, el cianuro se utiliza en concentraciones
bajas como un reactivo de flotación para ayudar a recuperar metales base como el plomo,
el cobre y el zinc.
Presencia del cianuro en la naturaleza
El carbono y el nitrógeno, los dos elementos que forman el cianuro, están presentes a
nuestro alrededor. Juntos forman casi el 80% del aire que respiramos y ambos están
presentes en las moléculas orgánicas que son la base de todas las formas de vida. El
cianuro de hidrógeno se formó en las primeras etapas del desarrollo de nuestro planeta
como precursor de los aminoácidos, a partir de los cuales evolucionó la vida sobre la
tierra. El cianuro se forma naturalmente. Las plantas y los animales lo producen y utilizan
como un mecanismo de protección que los convierte en una fuente alimenticia poco
atractiva. Muchos organismos pueden adaptarse a la presencia del cianuro o eliminar su
toxicidad.
Una fuente natural de cianuro de hidrógeno (HCN) es un compuesto similar al azúcar
llamado amigdalina, que existe en muchas frutas, verduras, semillas y nueces, entre ellos
los damascos, brotes de poroto, castañas de cajú, cerezas, castañas, maíz, judías,
lentejas, nectarinas, duraznos, maníes, pecanas, pistachos, papas, soja y otras nueces.
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En el corazón de la almendra amarga hay aproximadamente 1 mg de HCN en forma de
amigdalina. La Tabla 1 presenta datos sobre la cantidad de cianuro presente en diversos
alimentos.
Los compuestos de cianuro se producen en miles de especies de plantas y en otras
formas de vida. En algunas plantas, el cianuro está presente en concentraciones que
podrían juzgarse como “peligrosas” si estuvieran asociadas a fuentes manufacturadas.
Plantas tales como la alfalfa, el sorgo y la yuca son conocidas fuentes de envenenamiento
por cianuro para el ganado y a los seres humanos.
Además de estas formas naturales del cianuro, los compuestos de cianuro también están
presentes en fuentes antropogénicas de la vida diaria como los escapes de los
automóviles, el humo del cigarrillo e incluso la sal de mesa y la sal usada para derretir el
hielo de los caminos.
Usos industriales del cianuro
El cianuro es uno de los principales compuestos utilizados por la industria química debido
a su composición de carbono y nitrógeno, ambos elementos comunes, y a la facilidad con
la cual reacciona con otras sustancias.
Anualmente se utiliza más de un millón de toneladas de cianuro, que representan
alrededor del 80% de la producción total, en la producción de químicos orgánicos como el
nitrilo, el nylon y los plásticos acrílicos. Otras aplicaciones industriales incluyen la
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galvanoplastia, el procesamiento de metales, el endurecimiento del acero, las
aplicaciones fotográficas y la producción de goma sintética.
Los cianuros de hierro se utilizan con frecuencia como aditivo antiaglutinante en la sal
usada para derretir el hielo en los caminos. El cianuro de hidrógeno gaseoso se ha
utilizado ampliamente para exterminar a los roedores y depredadores grandes, y en la
práctica hortícola, para controlar las plagas de insectos que han desarrollado resistencia a
otros pesticidas.
Además, el cianuro se utiliza en productos farmacéuticos como el laetril, una sustancia
para combatir el cáncer, y el nitroprusiato, una droga para reducir la presión arterial. Los
compuestos de cianuro también se utilizan en vendas quirúrgicas que promueven la
cicatrización y reducen las cicatrices.
El 20% restante de la
producción de cianuro
se utiliza para fabricar
cianuro de sodio, una
forma sólida de cianuro
cuya manipulación es
relativamente fácil y
segura. De este porcentaje, el 90%, es decir, el 18% de la producción total, se utiliza en
minería en todo el mundo, mayormente para la recuperación de oro.
Uso del cianuro en la producción de oro
Una de las razones para el alto valor adjudicado al oro es su resistencia al ataque de la
mayoría de los químicos. Una excepción es el cianuro o, más específicamente, una
solución que contiene cianuro y que disuelve el metal precioso.
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El cianuro se utiliza en minería para extraer
oro (y plata) del mineral, en particular
mineral de baja ley y mineral que no puede
tratarse fácilmente mediante procesos
físicos simples como la trituración y la
separación por gravedad.
El proceso
El uso de soluciones a base de agua para
extraer y recuperar metales como el oro se
denomina hidrometalurgia. Las operaciones
de minería del oro utilizan soluciones muy
diluidas de cianuro de sodio (NaCN),
típicamente entre 0.01% y 0.05% de
cianuro (100 a 500 partes por millón). El
proceso de disolución de metales se
denomina lixiviación. El cianuro de sodio se
disuelve en agua donde, en condiciones
ligeramente oxidantes, disuelve el oro
contenido en el mineral. La solución
resultante que contiene oro se denomina
“solución cargada”. Luego se agrega zinc o
carbón activado a la solución cargada para
recuperar el oro extrayéndolo de la solución. La solución residual o “estéril” (es decir,
carente de oro) puede recircularse para extraer más oro o enviarse a una instalación para
el tratamiento de residuos. En la Sección 7 se presentan los enfoques para el tratamiento
de esta solución residual de cianuro.
Existen dos enfoques generales para la lixiviación del oro de un mineral mediante el
cianuro: la lixiviación en tanque y la lixiviación en pila (por percolación).
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La lixiviación en tanque es el método convencional por el cual el mineral aurífero se tritura
y se muele hasta reducirlo a menos de un milímetro de diámetro. En algunos casos se
puede recuperar parte del oro de este material finamente molido como partículas discretas
de oro mediante técnicas de separación por gravedad. En la mayoría de los casos, el
mineral finamente molido se lixivia directamente en tanques para disolver el oro en una
solución de cianuro. Cuando el oro se
recupera en una planta convencional
de lixiviación en tanque, la solución
estéril se recogerá junto con los
residuos sólidos (relaves) en un
sistema de depósitos de relaves. Allí,
parte de la solución permanecerá
dentro de los poros de los relaves
sedimentadas y parte se decantará y se
recogerá en un estanque encima de los
relaves, desde donde se la recicla y se
la envía nuevamente a la planta. En la mayoría de las plantas, debido a la acumulación de
impurezas, algunas de las soluciones que contienen cianuro deben ser bombeadas a un
sistema de tratamiento para su eliminación.
Los recientes avances técnicos permiten la lixiviación en pila de algunos minerales
auríferos. Con este método, el mineral se tritura y se reduce a unos pocos centímetros de
diámetro y se lo coloca en grandes pilas o montones. Una solución de cianuro se hace
pasar lentamente a través de estas pilas para disolver el oro. Cuando se utiliza la
tecnología de lixiviación en pila para extraer oro, la solución estéril se recoge en un
estanque que generalmente se recarga con cianuro y se recicla de regreso al sistema de
lixiviación.
La industria moderna del oro utiliza el cianuro casi exclusivamente como agente lixiviador
del oro. Se han utilizado otros agentes complejantes como la tiourea, los cloruros y otros
haluros para extraer oro del mineral, pero generalmente no son rentables y presentan
problemas particulares para el ambiente y la salud. Los complejos de cianuro son más
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estables y eficaces y no necesitan otras sustancias químicas agresivas para realizar la
recuperación del oro. El cianuro ha sido utilizado en minería desde hace más de un siglo
(véase el cuadro). Una vieja técnica para la recuperación del oro, que ha dejado de
utilizarse en las modernas plantas de extracción de oro, es la amalgama con mercurio
líquido. En algunos países en desarrollo, los mineros artesanales siguen utilizando el
mercurio líquido para complejar el oro proveniente de pequeñas explotaciones mineras.
Sin embargo, se ha desalentado esta práctica debido a que el deficiente manejo del
mercurio líquido y del vapor que surge al volatizar el mercurio provoca serios problemas
de salud a los mineros artesanales.
Cuadro 1.
Historia del uso del cianuro en minería Aunque las preocupaciones ambientales por el uso
del cianuro en minería se han hecho más públicas sólo en los últimos años, realmente
existe una larga historia sobre el uso del cianuro en procesos metalúrgicos y otros
procesos en todo el mundo. Dippel y Diesbach descubrieron el “azul de Prusia”
(ferrocianuro de hierro) en 1704. El primer trabajo bien documentado fueron los estudios
de Scheele sobre la solubilidad del oro en soluciones de cianuro que datan de 1783 en
Suecia. La quí- mica oro-cianuro se estudió activamente a mediados del siglo XIX en
Inglaterra (Faraday), Alemania (Elsner) y Rusia (Elkington y Bagration). Alrededor de
1840, El kington obtuvo una patente por el uso de soluciones de cianuro de potasio para
galvanoplastiar oro y plata. Elsner lideró la evaluación del papel del oxígeno en la
disolución del oro mediante soluciones de cianuro. La “Ecuación de Elsner”, que describe
la extracción del oro del mineral mediante el cianuro, se conoció en 1846.
Las patentes formalizadas por McArthur y los hermanos Forrest en 1887 y 1888
efectivamente establecieron el proceso vigente de cianuración, el uso de la disolución del
cianuro y la precipitación por medio del zinc. Sin embargo, existían patentes anteriores en
los Estados Unidos relacionadas con la lixiviación con cianuro (Rae en 1869) y la
recuperación a partir de soluciones cloradas utilizando carbón vegetal (Davis en 1880). La
primera planta de cianuración a escala comercial comenzó a funcionar en la Mina Crown
en Nueva Zelanda en 1889, y hacia 1904 los procesos de cianuración también estaban en
marcha en Sudáfrica, Australia, Estados Unidos, México y Francia. Por consiguiente, a
comienzos de siglo, el uso del cianuro para extraer oro de mineral de baja ley ya era una
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tecnología metalúrgica plenamente establecida.
Producción y manipulación del cianuro
El cianuro se produce industrialmente de dos maneras: como subproducto de la
fabricación de fibras acrílicas y de ciertos plásticos o mediante la combinación de gas
natural y amoníaco a altas temperaturas y presiones para producir cianuro de hidrógeno
(HCN) gaseoso. Posteriormente, el cianuro de hidrógeno gaseoso se puede combinar con
hidróxido de sodio (NaOH) para producir cianuro de sodio (NaCN) y agua (H2O). Luego
se elimina el agua mediante secado y filtrado y el cianuro de sodio se convierte en
briquetas blancas y sólidas de aproximadamente 10 centímetros cuadrados.
Las briquetas sólidas de cianuro de sodio se mantienen a temperatura y humedad
controladas. En el lugar de fabricación, las briquetas se colocan en contenedores
rotulados y sellados para protegerlas y que no se aplasten y humedezcan. Los
contenedores pueden ser cajas desechables de “triplay” con revestimientos no
retornables, cilindros de acero no retornables o recipientes de acero reutilizables. En
algunas circunstancias, las briquetas se disuelven y la solución de cianuro se transporta
en forma líquida en camiones tanque especialmente diseñados.
Todos los embarques de cianuro de sodio se acompañan de las Hojas de Seguridad
(MSDS) donde figuran los datos químicos y de toxicidad del cianuro de sodio,
instrucciones en caso de accidentes, número de teléfono para solicitar ayuda en casos de
emergencia e información adicional del fabricante. Cuando el material sale de la planta
productora se realiza el inventario de todos los embarques y dicho inventario se controla
contra los registros de entrega para asegurar una adecuada vigilancia en todo momento.
En el mundo hay tres productores primarios de cianuro sólido, líquido y gaseoso: Dupont,
en los Estados Unidos, ICI, en Inglaterra y Degussa Corporation, en Alemania. La
producción anual mundial es de aproximadamente 1.4 millón de toneladas de HCN.1 Tal
como se mencionó anteriormente, el 20% de la producción total de HCN se usa para
producir cianuro de sodio (NaCN) y el 80% restante se usa en numerosas actividades
industriales, por ejemplo, en la producción de químicos. FMC Corporation también
produce cianuro de sodio en los Estados Unidos.
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Los tres productores primarios son
importantes fabricantes internacionales
de productos químicos que comprenden
la responsabilidad que tienen respecto
de sus productos. Por ejemplo, las
políticas formales de estas empresas
aseguran la venta de cianuro sólo a
compañías que tengan la capacidad y el
compromiso de proteger a los
trabajadores, al público y el ambiente.
Los fabricantes contratan únicamente a
transportistas seleccionados que tengan registros de seguridad en el transporte
compatibles con las normas internas de los fabricantes.
Éstos, a su vez, tienen entre su personal a especialistas
en seguridad y transporte que trabajan junto con los
compradores y otras partes involucradas, en las áreas
de capacitación, diseño de plantas y medidas de
seguridad conexas.
Las compañías mineras almacenan cianuro de sodio en
áreas seguras que se mantienen secas, frías, oscuras y
ventiladas. En el área de almacenamiento, los paquetes
de cianuro se colocan sobre cajas paletas en sus
contenedores originales encima de pisos impermeables,
generalmente de concreto, con adecuada contención
para el caso improbable de derrame. Sin tener en cuenta
su tipo, los contenedores vacíos se lavan y el agua de
enjuague se utiliza en la planta de recuperación de oro
del emplazamiento (para aprovechar las pequeñas cantidades de cianuro que podría
contener) o se procesa mediante el sistema de tratamiento de efluentes residuales antes
de descargarla al ambiente en condiciones controladas y permitidas.
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Las compañías mineras mantienen programas especiales de capacitación para todos los
empleados que trabajan con el cianuro o cerca de él. También tienen planes de seguridad
y manipulación de materiales que han sido preparados por higienistas industriales
calificados y supervisados por funcionarios de seguridad del proyecto. Estos planes de
salud y seguridad asignan responsabilidades a los empleados y controlan el manejo y el
uso del cianuro de sodio desde su llegada al emplazamiento de la mina y durante todo el
proceso metalúrgico. Monitores de gas de área, adecuada vestimenta protectora,
aparatos respiratorios autónomos y puestos de primeros auxilios equipados con lavaojos y
duchas son utilizados en las operaciones de manipulación de cianuro en las minas. Los
programas de higiene industrial de las compañías incluyen capacitación anual, acceso a
todas las Hojas de Seguridad y monitoreo del aire para garantizar la seguridad de los
trabajadores, así como procedimientos para documentar toda la información sobre salud y
seguridad y los incidentes en las minas.
Los programas modernos de higiene industrial en las operaciones mineras del oro han
sido eficaces para reducir al mínimo el envenenamiento accidental con cianuro en los
emplazamientos mineros. En efecto, una búsqueda en los registros de accidentes
industriales en Australia, Canadá, Nueva Zelanda y los Estados Unidos ha revelado sólo
dos muertes accidentales en las que estuvo involucrado el cianuro en minas de oro
durante los últimos 100 años, el primero de los cuales no estuvo directamente relacionado
con la recuperación de oro y el segundo tuvo lugar cuando una persona entró a un
espacio cerrado, un error fatal.
El cianuro en soluciones
Después de haber extraído el oro por medio de procesos hidrometalúrgicos, pueden estar
presentes tres tipos principales de compuestos de cianuro en los efluentes residuales o en
las soluciones de los procesos: cianuro libre, cianuro débilmente complejado y cianuro
fuertemente complejado. Juntos, los tres compuestos de cianuro constituyen el “cianuro
total”. Al conocer la química de estos tres tipos de cianuro se puede comprender su
comportamiento respecto de la seguridad y el ambiente.
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Cianuro libre
“Cianuro libre” es el término utilizado para
describir tanto el ion de cianuro (CN-) que se
disuelve en el agua del proceso como cualquier
cianuro de hidrógeno (HCN) que se forma en la
solución. Las briquetas sólidas de cianuro de
sodio se disuelven en el agua para formar el
ion de sodio y el anión de cianuro (CN-). El
anión de cianuro se combina luego con el ion
de hidrógeno para formar HCN molecular. La
concentración del ion de hidrógeno en el agua
del proceso se expresa mediante el conocido parámetro pH.3 Casi todo el cianuro libre
está presente como HCN cuando hay abundantes iones de hidrógeno presentes, es decir,
a un valor de pH de 8 o menos. Este HCN, entonces, puede volatilizarse y dispersarse en
el aire. Cuando el pH es superior a 10.5, hay pocos iones de hidrógeno presentes y casi
todo el cianuro libre está presente como CN-. En condiciones normales de temperatura y
presión, las concentraciones de HCN y CN- son iguales a un valor de pH de
aproximadamente 9.4.
Estas formas de cianuro libre son importantes porque se consideran como los cianuros
más tóxicos. Sin embargo, también son las formas que se eliminan más fácilmente de las
soluciones mediante elaborados procesos de tratamiento y mecanismos naturales de
atenuación. Los procesos biológicos, químicos y físicos que afectan a las concentraciones
de cianuro en el agua, el suelo y el aire han sido extensamente estudiados durante las
dos décadas pasadas, de modo que su comportamiento en el ambiente es bien conocido.
Una de las reacciones más importantes que afectan a la concentración de cianuro libre es
la volatilización de HCN, que, al igual que la mayoría de los gases, se separa del agua y
escapa al aire. El cianuro libre no es persistente en la mayoría de las aguas superficiales
porque el pH de dichas aguas generalmente es de 8, de modo que el HCN se volatiliza y
dispersa. La volatilidad del cianuro de hidrógeno y su posterior transformación en
compuestos benignos en el aire son importantes porque actúan como un mecanismo
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natural que controla las concentraciones de cianuro libre en los efluentes residuales y de
los procesos en las minas.
Los procesos naturales pueden reducir por sí solos a valores muy bajos la concentración
de cianuro libre de las soluciones en lugares al aire libre en las instalaciones de
producción de oro, tales como estanques para procesamiento y depósitos de relaves, a
menudo a niveles por debajo de lo establecido en los reglamentos o incluso por debajo de
los límites de detección.
Sin embargo, en la planta de extracción de oro, los operadores mantienen el pH de la
solución a valores cercanos a 10.5 con el fin de impedir la volatilización. Esto preserva el
cianuro en el sistema de extracción de oro, donde es necesario y, al mismo tiempo, limita
el riesgo de inhalación por parte de los trabajadores de altas concentraciones de HCN
gaseoso en un espacio cerrado.
Complejos de cianuro
Aunque las soluciones que contienen cianuro se utilizan en minería porque reaccionan
con el oro, también reaccionan con otros metales. El mineral aurífero casi siempre
contiene otros metales, entre ellos hierro, cobre, zinc, níquel y plata, así como otros
elementos, como el arsénico. En la mayoría de los cuerpos mineralizados, las
concentraciones de otros metales típicamente son mayores que la concentración de oro
en varios órdenes de magnitud. Por ejemplo, un mineral aurífero de baja ley apropiado
para lixiviación con cianuro podría contener 0.5 a 1 gramo de oro por tonelada (0.5 a 1
parte por millón [ppm] de oro); por el contrario, la concentración de hierro de las rocas
cristalinas promedio es de aproximadamente 3.5% (35,000 ppm). Los metales como el
cobre, el zinc y el níquel pueden estar presentes en concentraciones que varían entre
decenas y miles de partes por millón. La Tabla 2 muestra que pueden disolverse
cantidades significativas de otros metales cuando el mineral que los contiene se lixivia con
soluciones de cianuro.
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Los análisis químicos de las soluciones utilizadas en los procesos y de los efluentes
residuales derivados del procesamiento indican que la mayor parte del cianuro en
solución está químicamente ligado a metales distintos de las pequeñas cantidades de oro
o plata. Cuando los elementos químicos se combinan en una solución para formar
especies solubles, los químicos se refieren a ellas como “complejos”. Existe una amplia
gama de interacciones químicas y físicas entre los componentes de los complejos.
Algunos complejos son muy estables, mientras que otros se destruyen fácilmente. Los
químicos analíticos pueden definir la estabilidad relativa de los complejos de cianuro de
diferentes metales con gran precisión. La evaluación de la cantidad y los tipos de cianuro
es importante para todos los aspectos del uso del cianuro. Es particularmente importante
poder distinguir tanto con exactitud como con precisión entre los distintos compuestos de
cianuro para asegurar la elección de una metodología eficaz de detoxificación.
Complejos débiles y fuertes de cianuro
Convencionalmente, los químicos en cianuro distinguen entre los complejos “débiles” y
“fuertes” de cianuro. Los complejos débiles de cianuro, con frecuencia denominados
cianuros “disociables en ácidos débiles” o cianuros DAD (WAD), pueden disociarse en
solución y producir concentraciones ambientalmente significativas de cianuro libre. Los
complejos débiles incluyen complejos de cianuro de cadmio, cobre, níquel, plata y zinc. El
grado al cual se disocian estos complejos depende en gran medida del pH de la solución.
Por otra parte, los complejos fuertes de cianuro se degradan mucho más lentamente que
el cianuro DAD en condiciones químicas y físicas normales. Los complejos de cianuro con
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oro, cobalto y hierro son fuertes y estables en solución. Esta estabilidad del complejo oro-
cianuro es un factor clave en el uso del cianuro para la extracción del oro del mineral. Una
vez que el oro entra a la solución ligado al cianuro, permanece complejado con el cianuro
hasta que las condiciones del proceso se cambian con el fin de removerlo de la solución.
El cobalto está presente únicamente en trazas, pero el hierro está virtualmente presente
en todos los materiales geológicos. Para la mayoría de las situaciones mineras, los
complejos fuertes de cianuro son predominantemente cianuros de hierro. La velocidad a
la cual los complejos se disocian y liberan cianuro libre en la solución depende de varios
factores, entre ellos, la concentración inicial del complejo de cianuro, la temperatura, el pH
de la solución y la intensidad de la luz, especialmente de la radiación ultravioleta.
Análisis y monitoreo del cianuro
El cianuro generalmente se mide mediante uno de los siguientes métodos analíticos:
análisis de cianuro total o análisis de cianuro DAD (disociable en ácidos débiles). El
primero se utiliza para determinar el cianuro total en soluciones, incluso el cianuro libre y
los cianuros ligados a metales, como los cianuros de hierro no tóxicos y más estables. El
procedimiento analítico para determinar el cianuro DAD se utiliza para las formas libres y
complejadas de cianuro, excepto para el cianuro de hierro. Un método más antiguo pero
que todavía se emplea en lugar del análisis de cianuro DAD es el denominado “cianuro
dócil a la cloración”.
Los análisis de cianuro son necesarios para controlar las operaciones, evaluar la toxicidad
y el cumplimiento normativo, así como para informar al público sobre la manipulación de
materiales peligrosos. Monitorear el cianuro durante y después la recuperación del oro es
esencial para la buena práctica operativa y la protección de la salud y el ambiente. Con el
fin de asegurar la calidad de la información disponible y tomar decisiones, son necesarios
rigurosos protocolos de muestreo y procedimientos analíticos. Esto exige una estricta
planificación y un desempeño excelente por parte del personal entrenado para trabajar
con sistemas bien diseñados y bien administrados.
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Manejo de los riesgos del cianuro en la industria minera
Existen cuatro principales escenarios de riesgos que deben ser encarados mediante
planes específicos para cada sitio:
Exposición de seres humanos o receptores ecológicos al cianuro derramado
durante un accidente de transporte.
Exposición de los trabajadores, especialmente al cianuro de hidrógeno gaseoso en
lugares cerrados.
Exposición de seres humanos por escapes de cianuro en solución al agua
superficial o subterránea que puede ser ingerida.
Exposición de receptores ecológicos, como aves o peces, a soluciones que
contienen cianuro.
Los reglamentos para el transporte y los minuciosos programas de seguridad limitan los
riesgos asociados al primer escenario. Con respecto al segundo, aunque en el pasado
han ocurrido impactos adversos causados por escapes de las soluciones de los procesos,
existen procedimientos científicos y de ingeniería para permitir la operación segura y
confiable de los procesos de cianuración. Cuando se fijan normas específicas para cada
sitio en relación con el tercero y cuarto escenarios dentro del marco normativo para la
calidad del agua, se puede proteger eficazmente la salud humana y ambiental.
Sistemas de gestión e investigación y desarrollo
La industria minera actualmente entiende que el manejo de los riesgos en todos sus
aspectos - desde la salud y la seguridad hasta las prudentes operaciones financieras - es
parte integral de la gestión de una compañía y un factor crítico para el éxito de una
empresa industrial o comercial. Las modernas compañías mineras aplican el concepto
generalizado de “sistemas de gestión” a sus programas en los que está involucrado el
cianuro. Cada vez más, esta metodología se ve como parte de una buena administración
en minería, así como en otras actividades industriales. Los sistemas de gestión eficaces
abarcan cuatro pasos formales:
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1. Planificación: Se redactan planes para detallar los procedimientos adecuados de
manipulación y la respuesta en caso de accidentes en relación al transporte y recepción
de cianuro, almacenamiento, preparación de soluciones, procesos metalúrgicos y manejo
de residuos. Dichos planes incluyen procedimientos sobre derrames y contención en las
operaciones mineras, así como procedimientos sobre salud y seguridad para proteger a
los empleados de los posibles peligros del cianuro.
2. Ejecución: Para que un programa sea eficaz, debe haber un compromiso para ejecutar
en forma automática y continua en cada operación, los planes redactados. Además, las
responsabilidades de cada uno de los empleados en cuanto a la ejecución y
documentación de las acciones exigidas por los planes, debe ser explicada en detalle y
claramente definida.
3. Revisión y documentación: Parte de la responsabilidad de la gerencia es auditar el
desempeño operativo como rutina. La responsabilidad por la revisión y documentación del
desempeño operativo normalmente se adjudica a personas que no son parte de la
operación de línea y que reportan a los funcionarios de nivel superior de la empresa. Esto
asegura una evaluación independiente del desempeño del sistema. También asegura que
el nivel apropiado de la gerencia de la compañía esté informada sobre el desempeño
operativo. Por lo tanto, la autoridad de la empresa podrá revisar y manejar eficazmente
los posibles riesgos mediante la implementación de políticas y programas aplicables a
múltiples lugares.
4. Toma de acciones correctivas, si fuese necesario: Los programas de manejo de
riesgos pueden tener deficiencias que luego se tornan evidentes en las operaciones y
procesos diarios. Cuando se identifican estas deficiencias en el proceso de revisión, se
debe dar prioridad a la toma de las acciones correctivas apropiadas y se deben revisar y
documentar los efectos de esas acciones en las auditorías posteriores.
Manipulación del producto
El aspecto más importante de un sistema bien administrado es comprender que la gente
que está en contacto con el cianuro debe asumir la responsabilidad por su utilización
segura.
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Los productores de cianuro auditan a los compradores y a los sistemas de transporte.
También diseñan embalajes especiales para el transporte del cianuro. Los tres principales
productores de cianuro industrial, Degussa, Dupont e ICI, se han comprometido con los
principios de Cuidado Responsable. Los transportistas por camión, ferrocarril y barcazas
examinan a sus empleados, hacen un cuidadoso inventario de los paquetes, y establecen
y mantienen sistemas de carga y descarga. Los productos se manipulan y transportan de
acuerdo con protocolos establecidos por las respectivas industrias y en cumplimiento de
normativas nacionales e internacionales.
Las compañías mineras establecen sistemas de control
de inventario, mantienen la capacitación de los
trabajadores y los programas de higiene industrial, y, al
mismo tiempo, crean y mantienen sistemas relativos a
las soluciones de los procesos y al manejo de residuos
específicamente diseñados para mitigar y evitar la
exposición al cianuro. Para lograr el éxito, se deben
integrar todos los componentes del manejo de riesgos
de manipulación de productos, sobre la base de cada
proyecto específico.
Conservación y reciclado
Otro componente de buena manipulación de los productos con cianuro es el concepto
general de reducción de residuos. Al reducir la cantidad de cianuro físicamente presente
en un emplazamiento minero, las posibles vías de exposición se reducen inevitablemente
y, por consiguiente, también el riesgo total. Cuanto la cantidad de cianuro utilizada en una
operación se mantiene al nivel mínimo necesario para alcanzar las metas de producción,
se reducen tanto los costos como los riesgos. Este objetivo exige enfoques, como la
ingeniería de valor, que ayuden a conservar la cantidad total de cianuro utilizado y
consumido en un proceso de minería. El advenimiento de procesos de reciclado del
cianuro brinda alternativas a los proyectos mineros con el fin de conservar la cantidad
total de cianuro requerida.
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Normativa y programas voluntarios dirigidos a la seguridad laboral y la salud pública,
Las normas, con frecuencia impuestas por los gobiernos, intentan hacer cumplir el manejo
de riesgos. Algunos ejemplos de normativas durante el ciclo de vida del cianuro son: (a)
establecer estándares de empaque y transporte; (b) fijar estándares de higiene industrial
para las concentraciones de cianuro en el aire y la seguridad de los trabajadores; y (c)
establecer limitaciones a la descarga de efluentes en aguas superficiales y subterráneas.
Los gobiernos han utilizado los resultados de investigación y desarrollo y un proceso de
política pública para establecer procedimientos y normas que protejan la seguridad de los
trabajadores, la salud pública y el ambiente.
Algunos ejemplos de estándares normativos para el manejo del cianuro con el fin de
proteger la salud humana y el ambiente. Por ejemplo, la forma más tóxica del cianuro, el
cianuro de hidrógeno gaseoso, está regulado por estándares de higiene industrial, como
los estándares ACGIH de 4.7 ppm para el aire.
En el ámbito mundial, el límite de cianuro total para la protección de la salud humana se
fija generalmente cerca del estándard de 0.2 mg.L-1 para el agua potable, propuesta por
la Agencia para la Protección Ambiental de los Estados Unidos. También, un incipiente
consenso internacional, basado en datos técnicos, determina que las concentraciones de
cianuro DAD en estanques abiertos debería mantenerse en concentraciones inferiores a
50 mg.L-1 con el fin de proteger a las aves migratorias y a otras aves silvestres contra un
impacto adverso.
Pero el manejo de los riesgos y su cumplimiento no son impuestos por los gobiernos
solamente ni deberían serlo. Los programas voluntarios pueden tener el mismo efecto que
las normas sin el estigma de la coerción legal. Por ejemplo, los principales productores de
compuestos de cianuro han tomado la decisión interna de tratar únicamente con usuarios
finales y compañías de transporte que tengan registros comprobados de desempeño
seguro. Aunque los métodos aplicados por cada productor puedan diferir, todos tienen el
mismo resultado al usar mecanismos de mercado que exigen criterios específicos de
cumplimiento para proteger al público en general de los peligros del cianuro.
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Información sobre los riesgos
La información o comunicación sobre riesgos es un componente clave en cualquier
programa integral para tratar adecuadamente los riesgos relacionados con el cianuro en el
ambiente minero. La comunicación debe efectuarse tanto dentro de la planta operativa
como externamente al público.
La educación y la capacitación interna
de los gerentes y los trabajadores en un
emplazamiento minero son críticas. Los
empleados de una mina o de cualquier
otra instalación industrial también son
miembros del público que vive cerca del
emplazamiento. Ellos y sus familias,
amigos y vecinos tienen muchas de las
mismas preocupaciones por el uso
seguro del cianuro y por la protección
del ambiente que cualquier otra persona
que viva en las cercanías. Por lo tanto, la comunicación apropiada de toda la información
relacionada con el cianuro al personal interno es el primer paso en la comunicación al
público en general de la naturaleza y el alcance del riesgo.
Más allá de cumplir con los requisitos formales y normativos, la comunicación real sobre
los riesgos implica la información y la participación del público. Además de coordinar los
programas de planificación de emergencias con las autoridades locales pertinentes,
significa facilitar el acceso a datos sobre los tipos y las cantidades de compuestos de
cianuro en los procesos operativos de la mina y el inventario, así como los datos de
monitoreo. Una comunicación pública eficaz también es bidireccional, ya que alienta a
expresar las preocupaciones públicas y ocuparse de ellas.
Las prácticas de administración de la mina respecto al cianuro deben hacerse públicas e
implementarse a través de programas que sean explicados a los miembros de las
comunidades locales por aquellos representantes de la compañía que sean eficaces
comunicadores. Al mismo tiempo, los programas de relaciones positivas con la comunidad
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pueden aportar tanto sustancia como forma, y servir para demostrar a la población en
general que el cianuro y otros peligros se están manejando sin riesgos para la comunidad.
En la actualidad, un número creciente de compañías mineras de todo el mundo ha
adoptado este enfoque y de este modo ha abierto las líneas de comunicación con las
comunidades locales para el mayor beneficio de todas las partes involucradas.
Hidrometalurgia
Lixiviación (metalurgia)
La hidrometalurgia es la rama de la Metalurgia Extractiva que estudia todos los procesos
extractivos que ocurren en medios acuosos, que permiten la extracción y obtención de
metales y/o compuestos desde sus minerales o materiales de reciclaje (chatarras,
escorias, cementos metálicos, barros anódicos, etc). La hidrometalurgia se subdivide en
tres ramas importantes, las cuales son:
a.- Lixiviación
b.- Concentración y Purificación
c.- Precipitación.
En líneas generales las principales ventajas de los procesos hidrometalúrgicos son:
Sus procesos tienen un menor impacto ambiental en comparación a otros
procesos extractivos.
Bajos costos de inversión para un tamaño de planta dado, en comparación a otros
procesos extractivos.
Posibilidad de expansión desde una operación pequeña a otra de tamaño mediano,
conservando siempre la economía de una operación en gran escala. Esto es
debido al carácter modular de las plantas hidrometalúrgicas.
Algunos procesos hidrometalúrgicos permiten un ahorro considerable de
combustible, como es el caso de tratar los minerales directamente en sus
yacimientos o los que evitan el proceso de molienda. Estos ahorros de energía
representan una fracción apreciable del consumo total de un proceso convencional.
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Existe un gran control sobre las reacciones, debido a las condiciones cinéticas en
que se desarrollan los procesos.
Es posible una gran automatización.
Las operaciones hidrometalúrgicas son muy selectivas, en lixiviación por ejemplo,
sólo parte de la mena se disuelve dejando el resto sin reaccionar, permitiendo su
eliminación en una etapa inicial del proceso. La selectividad de la extracción por
solventes es raramente obtenida por otros procesos no hidrometalúrgicos.
Gran flexibilidad para combinar operaciones unitarias con el objeto de lograr un
proceso óptimo.
Lixiviación
Generalidades
La Lixiviación es la operación unitaria fundamental de la hidrometalurgia y su objetivo es
disolver en forma parcial o total un sólido con el fin de recuperar algunas especies
metálicas contenidas en él. A continuación, se detallan las ecuaciones químicas
correspondientes a diferentes tipos de lixiviación:
Disolución de Sales:
Se aplica principalmente a Sales Minerales que se disuelven fácilmente en agua. En la
naturaleza es difícil encontrar yacimientos con minerales de este tipo, pero, la mena
puede ser sometida a algún proceso previo que transforme los minerales a sales solubles
en agua (Productos de tostación por ejemplo).
Ejemplo: CuSO4(s) + n H2O(aq) ==> CuSO4 · n H2O(aq)
Disolución Ácida:
Se aplica a gran parte de los óxidos metálicos existentes en la naturaleza. Generalmente
se utiliza ácido sulfúrico por su bajo costo, disponibilidad, fácil manipulación y
características químicas. También se utiliza ácido clorhídrico, ácido nítrico y mezclas entre
ellos.
Ejemplo: ZnO + 2 H+ (aq) ==> Zn2+ (aq) + H2O(aq)
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Disolución Alcalina:
Se aplica a menas consumidoras de ácido sulfúrico, como por ejemplo menas con
carbonatos de calcio.
Ejemplo: Al2O3 + 2 OH- (aq) ==> 2 AlO2 - (aq) + H2O(aq)
Intercambio Básico: Este tipo de reacciones produce un nuevo sólido insoluble en los
residuos.
Ejemplo: CaWO4 + CO3 -2 (aq) ==> CaCO3(aq) + WO4 -2 (aq)
Disolución Con Formación de Iones: Complejos La formación de iones complejos
aumenta la solubilidad de sales poco solubles con una gran selectividad. Se aplica
industrialmente en la lixiviación de concentrados de cobre sulfurados.
Ejemplo: CuO + 2NH4 + (aq) +2NH3(aq) ==> Cu (NH3 )4 +2 (aq) + H2O (aq)
Lixiviación con Oxidación: Los agentes oxidantes más empleados son Fe3+ y O2,
empleándose para la lixiviación de sulfuros y algunos metales.
Ejemplo: CuS + 2Fe3+ (aq) ==> Cu+2 (aq) + 2Fe2+ (aq) + S0
Lixiviación con Reducción:
Este tipo de lixiviación puede usarse con minerales que son más solubles en sus estados
de valencia inferiores.
Ejemplo: MnO2 + SO2(aq) ==> Mn+2 (aq) + SO4 -2 (aq)
En el caso del cobre se utiliza el ácido sulfúrico para la lixiviación de minerales oxidados,
siendo más fácil de disolver los sulfatos (chalcantita) y sulfatos básicos (antlerita y
brochantita), luego los carbonatos (malaquita y azurita), la atacamita y la tenorita. La
cuprita en cambio, necesita la presencia de un oxidante para disolverse completamente;
los silicatos de cobre son los que tienen una cinética de lixiviación más lenta. La química
asociada a los minerales sulfurados de cobre es más compleja que la de los óxidos, ya
que se trata de reacciones de óxido-reducción, que requieren la presencia de agentes
oxidantes para que la reacción ocurra. Sin embargo, la problemática más grave es la
cinética o velocidad de reacción, que es extremadamente lenta.
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En cualquier sistema de lixiviación es inevitable la co-disolución de otros elementos e
impurezas, generándose soluciones poli-iónicas que deben ser purificadas antes de
recuperar el cobre desde las soluciones.
Aspectos cinéticos
Es de vital importancia conocer la velocidad o cinética de los procesos, pues la idea es
lograr un rendimiento óptimo en el menor tiempo posible. La información que entrega la
cinética permite conocer mecanismos de reacción y, diseñar equipos y procesos. En la
hidrometalurgia el estudio cinético es imprescindible, pues generalmente los procesos
aplicados son lentos ya que se trabaja a temperatura ambiente o algo poco superior, y las
reacciones son de carácter heterogéneo.
El mecanismo de reacción entre un líquido y un sólido involucra las siguientes etapas
consecutivas:
i) Transporte forzado de los reactantes en el líquido hacia la capa límite.
ii) Difusión de los reactantes a través de la capa límite.
iii) Difusión de los reactantes a través de los poros de las partículas hacia el centro
de reacción
iv) Difusión de los reactantes a través de la capa de producto sólido (si es que
existe) hacia la superficie de reacción.
v) Reacción química de los reactantes con el mineral.
vi) Difusión de los productos disueltos a través de la capa de producto sólido.
vii) Difusión de los productos a través de la capa de producto sólido (si es que
existe) hacia la superficie de la partícula.
viii) Difusión de los productos a través de la capa límite.
ix) Transporte forzado de los productos solubles al seno de la solución.
La cinética de reacción de los óxidos de cobre es dependiente de la actividad de los iones
hidrógeno en el sistema acuoso, del área de la superficie de reacción, de la geometría,
tamaño, flujo específico, etc.
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Métodos de lixiviación
Los métodos de lixiviación corresponden a la forma en que se contactan las soluciones
lixiviantes con las menas con contenidos metálicos de interés. Los métodos más
conocidos son:
1.- Lixiviación In Situ, lixiviación en botaderos (dump leaching), lixiviación en pilas (heap
leaching).
2.- Lixiviación por percolación o en Bateas (vat leaching)
3.- Lixiviación por agitación
4.- Lixiviación a presión.
Aunque estos tipos de lixiviación se puede aplicar en forma muy eficiente a la mayoría de
los metales que están contenidos en menas apropiadas para este proceso, tales como
cobre (minerales sulfurados y oxidados), oro (nativo), plata (nativa), aluminio (óxidos), zinc
(óxidos y sulfuros), níquel (sulfuros y óxidos) y las formas minerales de los metales
cobalto, zirconio, hafnio, etc; en esta oportunidad se hará referencia solamente al caso del
cobre.
Lixiviación in situ:
Es la lixiviación de residuos fragmentados en minas abandonadas (In Place Leaching) o a
la lixiviación de yacimientos que no se pueden explotar en forma convencional, ya sea por
motivos técnicos y/o económicos, en este caso se riega el yacimiento “en el mismo lugar“,
evitándose costos de extracción mina y de transporte. Este tipo de lixiviación se
caracteriza pos bajos costos de inversión y de operación. Para aplicar este tipo de
procesos se requiere efectuar estudios geológicos, hidrológicos y metalúrgicos. Para el
caso del cobre, este método se justifica con reservas por sobre 100 millones de
toneladas, con una ley de 0.5%, obteniéndose una producción aproximada a 20000 t de
cátodos/año, con una recuperación de 50% en 12 años.
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Lixiviación en botaderos:
La lixiviación en Botaderos
consiste en lixiviar
desmontes o sobrecarga de
minas de tajo abierto, los
que debido a sus bajas
leyes (menores de 0.4%) no
pueden tratarse por
métodos convencionales.
Estos materiales se han ido
acumulando a través de los
años a un ritmo que en algunos casos pueden ser de varios cientos de miles de tonelada
al día. La mayoría de los botaderos se construyen en áreas adecuadas cerca de la mina.
Este tipo de procesos no requiere inversión en Mina ni tiene costos asociados a
transporte, lo que los hace ser proyectos atractivos del punto de vista económico. En el
caso del cobre las recuperaciones fluctúan entre 40 a 60% en alrededor de 3 años de
operación. En la figura 2, se muestra un esquema típico de este tipo de procesos.
Lixiviación en pilas:
Este método se aplica a minerales de cobre oxidados y a minerales mixtos de cobre de
baja ley. Desde la década de los ochenta se ha incorporado un proceso de aglomeración
y curado con el objetivo de mejorar las cualidades físicas del lecho poroso y producir la
sulfatación del cobre presente en la mena. La aglomeración de partículas finas y gruesas
con la adición de agua y ácido concentrado pasó a constituir una operación unitaria de
gran importancia en la lixiviación en pilas, pues, como pretratamiento previo a la lixiviación
en lecho irrigado tiene los siguientes objetivos:
Uniformar el tamaño de partículas, ligando los finos a los gruesos, evitando el
comportamiento indeseable de un amplio rango de distribución de tamaños.
Homogenizar la porosidad de un lecho de partículas e incrementarla.
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Optimizar la permeabilidad de un lecho y la consiguiente operación de lixiviación
mediante la aglomeración.
Facilitar el tratamiento por lixiviación, con los propósitos de disminuir los costos de
inversión y operación del proceso extractivo.
En el caso del cobre la aglomeración se realiza agregando solamente la fase líquida
humectante ya sea:
Agua.
Soluciones diluidas.
Agua-H2SO4 concentrado.
Los factores que afectan la calidad del aglomerado son numerosos, pero, se destacan los
siguientes:
Distribución de tamaños de partícula.
Composición química del sólido.
Cantidad de arcillas y sales solubles.
Porosidad de los sólidos.
Tensión superficial y viscosidad del humectante.
Reactividad del humectante frente al sólido.
Cantidad de humectante agregado (humedad)
Forma de mezclado.
Tiempo de curado.
La aglomeración con presencia del agente lixiviante, como pueden ser el ácido sulfúrico,
soluciones ácidas con sulfato férrico etc., provocan el inicio del ataque químico sobre la
mina en la etapa de pretratamiento. Los objetivos de aglomerar con el humectante
altamente rico en H2SO4 son:
Acondicionar la mena para lograr mejores aptitudes a la disolución. - Aprovechar
las condiciones químicas de los extractantes en mayor concentración que cuando
están diluidos.
Agilizar la cinética de lixiviación de los minerales.
Flexibilizar la concentración de las soluciones obtenidas en lixiviación y su calidad.
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Mejorar la calidad de los aglomerados.
Lo característico, de este ataque o digestión es la concentración elevada del ácido
impregnante, la concentración del ácido oscila entre 200 a 1000 gpl con dosificaciones en
el rango de 30 a 80 Kg ácido/TM de mineral. El ácido agregado, desempeña varias
funciones:
Sulfatar los minerales de cobre y permitir su afloramiento por capilaridad inversa.
Fracturar químicamente la roca matriz creando mayores vías de ataque y
penetración.
Reaccionar inevitablemente con la ganga disolviendo ciertas substancias no útiles.
Generar calor en el aglomerado, por reacciones exotérmicas y calor desprendido
por dilución del ácido concentrado.
Exhibir en el humectante un mayor potencial oxidante.
Existen diferentes formas y equipos para efectuar la aglomeración, y dentro de los más
utilizados se puede mencionar: tambor rotatorio, disco peletizador, correa transportadora y
aglomerado manual. La manera más eficiente de hacerlo es usando un tambor rotatorio
con una inclinación adecuada en el sentido del flujo de sólidos. El mineral se carga en
forma continua por la parte posterior del tambor, que está más alto. El agua y el ácido
sulfúrico se agregan mediante duchas o chorros, también en la parte posterior del tambor.
Guías longitudinales evitan el resbalamiento del mineral y éste es elevado produciéndose
luego una caída en la cual las partículas adquieren un movimiento rotatorio. El porcentaje
de humedad y la inclinación del tambor son factores muy importantes en la calidad del
aglomerado. Un 7 a un 10% de humedad puede lograr un excelente aglomerado, así
como un tiempo de residencia del mineral en el tambor, del orden de uno a tres minutos.
Con este método se logra una adherencia de la mayoría de los finos sobre las partículas
gruesas. Cuando no se realiza una aglomeración o en su defecto, se efectúa una mala
operación de aglomeración, se producen los siguientes problemas operacionales en las
pilas:
Existencias de caminos preferenciales del fluido a través del reactor, es decir la
solución puede pasar a través del lecho sin llegar a tener contacto con la mena.
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Existencias de zonas muertas en el interior del reactor, éstas son regiones del
reactor que no son aprovechadas por la solución lixiviante.
Compactaciones del lecho, posible segregación de tamaños (cuando se erosionan
los aglomerados, se rompen los puentes líquidos o precipitan sales finas) y
acumulación preferencial de finos que provocan impermeabilizaciones.
Es necesario minimizar estos problemas para optimizar el proceso, ya sea generando
menos finos o aglomerando adecuadamente antes de la lixiviación. También debe
mejorarse los aspectos de carguío de la pila (operación de formación del lecho), utilizar un
flujo y una distribución adecuada de soluciones de lixiviación y las concentraciones de
reactivos deben ser las precisas para minimizar la molienda química. Una vez que se ha
aglomerado y construido la pila de mineral, el lecho se deja en reposo durante el tiempo
de “curado” establecido. Al completar este tiempo, se comienza a regar la pila de mineral
con una solución diluida en ácido sulfúrico, obteniendo una solución rica en cobre y con
un alto contenido de impurezas. Las variables que afectan la lixiviación en pilas son:
Condiciones de Aglomeración y Curado, cada una de las variables que influye en el
curado, repercute en la lixiviación. Por ejemplo, a menor granulometría, mayor y
más rápida será la extracción de cobre en esta etapa.
Altura del lecho, está determinada por la permeabilidad del producto después del
curado y por la velocidad en que se disuelve el metal de interés. Según esto,
siempre es posible encontrar un óptimo de concentración de ácido inicial y flujo
alimentado para una altura dada, pero en realidad la altura tiene restricciones de
carácter práctico y de inversión. Si se aumenta la altura, dejando constante las
demás variables de operación, el líquido que desliza tiene un mayor tiempo de
residencia dentro del reactor, por lo que tendrá mayor concentración de cobre
instantánea en la solución efluente, sin embargo, en contraposición a esto,
aumentan las canalizaciones y compactaciones que restan eficiencia al proceso.
Además, al trabajar con alturas más grandes existe mayor posibilidad de disolver la
ganga, repercutiendo en un mayor consumo de reactivo.
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Flujo Específico, es la velocidad a que se desplaza la solución lixiviante, a través,
de un lecho poroso. Se expresa en litros
por unidad de tiempo y unidad de área
transversal de la pila. El flujo específico
depende de las cualidades físico-químicas
del lecho aglomerado y está ligado con la
concentración de ácido sulfúrico en la
alimentación. Cuando el flujo aumenta,
disminuye el tiempo de residencia en el
reactor y el líquido deslizante tiene menor
contacto con los aglomerados. Cuando el
flujo disminuye, aumenta el tiempo de
residencia en el reactor y el líquido
deslizante tiene mayor tiempo de contacto
con el sólido. Su influencia es notoria en
los primeros días de lixiviación.
Concentración y Dosificación de ácido
sulfúrico, la concentración de
ácido sulfúrico es el que otorga la
capacidad de carga a la solución
lixiviante. En efecto, a mayor
concentración de ácido sulfúrico,
disminuye el pH y aumenta la
disolución del sulfato de cobre y
se sulfata el cobre remanente.
Este ácido inyectado en la
alimentación se va consumiendo
en el recorrido a través del
reactor, éste consumo de ácido se
debe a reacciones químicas tanto
con la ganga como con restos de
cobre que no reaccionaron en la etapa de curado, provocando un aumento del pH,
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que a su vez puede provocar la precipitación de sales. La dosificación de ácido en
esta etapa queda determinada por la combinación óptima del flujo y la
concentración alimentada.
Presencia de Agentes Oxidantes, provoca el aumento del potencial de óxido-
reducción del sistema que, al aumentar, provoca una mayor disolución de cobre.
Para la lixiviación en pilas de minerales oxidados de cobre, en general no se
requiere la presencia de estos agentes oxidantes.
Tiempo de Lixiviación, queda determinado por la extracción que se desea y la
cinética de extracción. En la figura 3 y figura 4, se observa un diagrama de flujos
típico de este proceso.
Concentración y purificación de soluciones
Una de las técnicas más utilizadas en la actualidad corresponde a la extracción por
solventes. La extracción líquido-líquido o extracción por solventes es un proceso que
implica el paso de una serie de metales disueltos en forma de iones en una fase acuosa a
otra fase líquida, inmiscible con ella, conocida como fase orgánica. Durante el contacto
líquido-líquido se produce un equilibrio en el cual las especies en solución se distribuyen
en las fases acuosas y orgánicas de acuerdo a sus respectivas solubilidades.
Esta técnica se emplea en metalurgia con tres fines fundamentales: concentrar, purificar y
separar los elementos o metales disueltos. Normalmente estas funciones son
inseparables para el predominio que una ejerce sobre la otra, hace que la extracción con
solventes tenga una función específica que se intercala en distinto lugar del diagrama de
flujo de un proceso metalúrgico. Por ejemplo, cuando predomina la acción de concentrar,
su aplicación está íntimamente ligada con la recuperación de cationes de menas pobres
en minerales de interés. Con fines de purificación se emplea en aquellos casos en que el
precio y la utilización de un metal crecen significativamente con la pureza; la aplicación
más inmediata está relacionada con los materiales nucleares, aunque en éstos también
se usa con fines de concentración. Con fines de separación puede ser rentable el uso de
esta técnica, en la separación de elementos de ciertas menas en que de todos los
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elementos presentes solo algunos son valiosos. Un ejemplo de esta aplicación es la
separación por extracción con solventes de Uranio, Molibdeno y Vanadio.
En la extracción líquido-líquido se ponen en contacto dos fases líquidas inmiscibles de
forma tal que los
componentes del sistema
se distribuyen entre ambas
fases, y aprovechando
estas propiedades de
distribución se logran los
objetivos per
seguidos de purificación,
concentración y separación. Un proceso de extracción por solventes tiene el esquema
general que se indica en la Figura 5; en el que puede apreciarse que consta
esencialmente de dos etapas: extracción y reextracción.
Los procesos de extracción por solventes se llevan a cabo con dos soluciones inmiscible
entre sí la fase acuosa y la fase orgánica. La fase acuosa es una solución proveniente de
lixiviación, concentrada en cobre y con un alto nivel de impurezas, que imposibilita su
tratamiento de precipitación de cobre, sin antes remover las impurezas presentes o
separar el cobre de esta solución y de alguna manera, traspasarlo a otra solución acuosa
libre de impurezas; que es lo que se realiza en extracción por solventes. La fase orgánica
a una solución en la cual generalmente se tienen los siguientes componentes:
Extractante (también llamado reactivo orgánico o simplemente orgánico), es un
compuesto que contiene un grupo funcional que es capaz de reaccionar
químicamente con una especie particular en la fase acuosa.
Diluyente, es el material orgánico que se usa para diluir el extractante.
Originalmente se consideraba inerte, pero últimamente se ha reconocido que tiene
importante influencia en el proceso general de extracción, mejorando la velocidad
de separación de fases.
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Las propiedades que debe cumplir un extractante ideal, son las siguientes (no
necesariamente en orden de importancia):
Un elevado coeficiente de distribución, con el fin de extraer el máximo del elemento
de interés y minimizar la cantidad a usar.
Elevada Capacidad de Saturación, la capacidad de saturación es la máxima
concentración de especies valiosas que puede retener.
Propiedades físicas adecuadas para la transferencia de masa y separación de
fases, tales como: densidad, viscosidad, etc.
Selectividad, esta es una propiedad que mide la extracción de determinadas
especies en relación con la extracción de otras. Esta es una importante
característica del extractante, debido a que una baja selectividad produce una
mayor purificación y además sitios activos del extractante estarán ocupados por
otros elementos no deseados luego la capacidad de carga disminuirá. - Fácil
extracción, para que un extractante sea adecuado metalúrgicamente, debe existir
un método sencillo y barato para recuperar las especies extraídas. La habilidad de
reextracción de una solución se mide por el coeficiente de reextracción que es el
recíproco del coeficiente de extracción.
Seguridad (bajo punto de inflamación, baja toxicidad, etc.,)
Disponibilidad y costo, además de medios baratos de regeneración. - Estabilidad
química bajo las condiciones de uso, un extractante debe ser relativamente
estable, de tal modo que pueda ser usado en muchos ciclos de extracción. Una
manera de clasificar los extractantes orgánicos está basada en el tipo de reacción
de extracción, al respecto se pueden distinguir extractantes ácidos, aniónicos y
solvatantes. El proceso de SX cobre se basa en la siguiente reacción reversible de
intercambio iónico:
en la cual el sentido de reacción está controlado por la acidez de la solución acuosa,
Cu++ representa los iones de cobre disueltos en la fase acuosa y CuR2 el complejo
metálico disuelto en la fase orgánica una vez alcanzado el equilibrio. En Extracción, la
solución impura de lixiviación, de alta acidez (pH entre 1.5 y 2.5) se contacta con una fase
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orgánica inmiscible que contiene un extractante de Cobre selectivo frente a los otros
elementos codisueltos como son:
Debido al nivel de acidez de la solución acuosa, la reacción se desplaza hacia la derecha,
obteniéndose finalmente una fase orgánica cargada en Cobre y una solución acuosa que
contiene la mayor parte de las impurezas (refino), la cual es retornada a lixiviación.
También se puede apreciar de la ecuación anterior que por cada mol de Cobre extraído
que se transfiere a la fase orgánica, se está regenerando 1 mol de ácido sulfúrico
(H2SO4) en la fase acuosa. Posteriormente en la etapa de Reextracción, el orgánico
cargado se contacta con una solución de alta acidez 150-200 gpl H2SO4 que retorna a
Electroobtención como un electrolito de alta pureza (Avance), depositando el Cobre
extraído y resultando por otra parte una fase orgánica regenerada que se recircula a
Extracción.
Una alternativa diferente a la extracción por solventes la constituye la precipitación
selectiva de impurezas, que se realiza mediante la adición de modificadores de pH, la
adición de agentes reductores, seguido posteriormente de un proceso de cementación de
cobre. Los métodos de precipitación de metales se analizan en la sección de
electrometalurgia.