Los Equipos de Protección Personal (EPP)

Los Equipos de Protección Personal (EPP) corresponden a todos aquellos dispositivos, accesorios y vestimentas de diversos diseños que utiliza el trabajador para protegerse contra posibles lesiones o accidentes. Estos constituyen uno de los elementos más básicos en cuanto a la seguridad en el lugar de trabajo y son necesarios cuando los peligros no han podido ser eliminados por completo o controlados por otros medios.

Requisitos de los Equipos de Protección Personal

Proporcionar máximo confort y su peso debe ser el mínimo compatible con la eficiencia en la protección.

No debe restringir los movimientos del trabajador. Debe ser durable y de ser posible el mantenimiento debe hacerse en la empresa. Debe ser construido de acuerdo con las normas establecidas.

Casco de Seguridad

Los cascos de seguridad proveen protección contra casos de impacto y penetración de objetos que caen sobre la cabeza.

Los cascos de seguridad también pueden proteger contra choques eléctricos y quemaduras.

El casco protector no se debe caer de la cabeza durante las actividades de trabajo,

para evitar esto puede usarse una correa sujetada a la quijada. Es necesario inspeccionarlo periódicamente para detectar rajaduras o daño que

pueden reducir el grado de protección ofrecido.

Gafas de Seguridad

Todos los trabajadores que ejecuten cualquier operación que pueda poner en peligro sus ojos, dispondrán de protección apropiada para estos órganos.

Los anteojos protectores para trabajadores ocupados en operaciones que requieran

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empleo de sustancias químicas corrosivas o similares, serán fabricados de material blando que se ajuste a la cara, resistente al ataque de dichas sustancias.

Para casos de desprendimiento de partículas deben usarse lentes con lunas resistentes a impactos.

Orejeras

Cuando el nivel del ruido exceda los 85 decibeles, punto que es considerado como límite superior para la audición normal, es necesario dotar de protección auditiva al trabajador.

Los protectores auditivos, pueden ser: tapones de caucho o orejeras (auriculares).

Tapones, son elementos que se insertan en el conducto auditivo externo y permanecen en posición sin ningún dispositivo especial de sujeción.

Mascara de depósitoNingún respirador es capaz de evitar el ingreso de todos los contaminantes del aire a la zona de respiración del usuario. Los respiradores ayudan a proteger contra determinados contaminantes presentes en el aire, reduciendo las concentraciones en la zona de respiración por debajo del TLV u otros niveles de exposición recomendados. Limitaciones generales de su uso

No use respiradores de presión negativa o positiva con máscara de ajuste facial si existe barbas u otras porosidades en el rostro que no permita el ajuste hermético.

Guantes de Seguridad

Los guantes que se doten a los trabajadores, serán seleccionados de acuerdo a los riesgos a los cuales el usuario este expuesto y a la necesidad de movimiento libre de los dedos.

Los guantes deben ser de la talla apropiada y mantenerse en buenas condiciones.

No deben usarse guantes para trabajar con o cerca de maquinaria en movimiento o giratoria.

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Los guantes que se encuentran rotos, rasgados o impregnados con materiales químicos no deben ser utilizados.

Botas de SeguridadEl calzado de seguridad debe proteger el pie de los trabajadores contra humedad y sustancias calientes, contra superficies ásperas, contra pisadas sobre objetos filosos y agudos y contra caída de objetos, así mismo debe proteger contra el riesgo eléctrico.

Reactivos de Lixiviación

Descripción y Uso de los Reactivos

Para efectos de esta guía, la lixiviación comprende tanto la disolución inicial de metales a partir del mineral por un agente lixiviante, por ejemplo, cianuro, así como la mejora, mediante lixiviación de las características de un concentrado, por ejemplo, remoción de plomo a través de la lixiviación de ácido clorhídrico caliente (HCl). El cianuro de sodio (NaCN) y ácido sulfúrico (H2SO4) son los dos agentes de lixiviantes utilizados en mayores cantidades. El cianuro, sea de sodio, calcio o potasio, se emplea para recuperar minerales de oro y plata. Los minerales de menor ley son sometidos al proceso de lixiviación en pilas, en tanto los minerales de mayor ley van de un proceso de molienda para recuperar la primera fracción de metal usando métodos gravimétricos (mesas vibratorias o espirales), posteriormente el mineral es tratado por medio del proceso de carbón en pulpa o Merrill-Crowe. Luego de la separación de gravedad, se agrega cianuro para disolver los metales preciosos. El ácido sulfúrico se utiliza principalmente en la lixiviación en pilas de minerales de cobre de baja ley. La solución de lixiviante en su contenido de ácido sulfúrico pasa gradualmente a través de la pila de mineral disolviendo el cobre a su paso. La solución rica es recolectada y tratada mediante extracción por solventes y electrodeposición, con el fin de recuperar cátodos de cobre. La solución barren que contiene ácido sulfúrico se repotencia con H2SO4 fresco para luego recircularla a las pilas de lixiviación para dar nuevamente inicio al proceso de lixiviación.

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Lixiviación de minerales de cobre

Los minerales de cobre en sus diferentes menas, se encuentran en la naturaleza asociados entre sí y con otras especies mineralógicas, más o menos diseminadas dentro de una roca matriz con la ganga correspondiente. Para el desarrollo de un proyecto de lixiviación es necesario un conocimiento de las características del yacimiento y de la mena, y los factores que influyen en la lixiviación.

En particular respecto a las características del yacimiento es importante considerar:

Su composición mineralógica, por las interferencias que puedan producir en la lixiviación las diferentes especies conteniendo o no cobre.

Diseminación de las especies: frecuencia y tamaños de los granos Carácter de la ganga, ya que ciertos minerales pueden estar dentro de una ganga

carbonatada y consumir ácido haciendo el proyecto inviable económicamente. Características físicas de la mena (cantidad de finos o lamas), así como sus

propiedades de porosidad y permeabilidad, que son fundamentales en una lixiviación estática.

Comportamiento de la roca en el chancado, en cuanto a crear o aumentar la fracturación, exponiendo una mayor superficie al ataque químico.

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Selección de agentes lixiviantes

Teniendo en cuenta las características del mineral, así como las reservas y el valor potencial del yacimiento, se selecciona ello los agentes lixiviantes más idóneos. Para ello se realizan diferentes caracterizaciones mineralógicas previas que permiten determinar los valores iniciales para realizar posteriormente las pruebas de laboratorio de lixiviación en columnas unitarias.

El ideal sería elegir un solo agente químico, que sea económico y recuperable, y un ciclo de lixiviación lo más corto posible (ojala uno solo),para extraer un máximo de cobre y un mínimo de impurezas, lo cual es difícil en la mayoría de los casos.

En la elección del proceso es fundamental conocer la cinética de la reacción química que las influyen, mediante las diversas fases de investigación en laboratorio. Para ello se hacen análisis preliminares en botellas rotatorias y en columnas

En la lixiviación de minerales de cobre, los reactivos normales suelen ser ácido sulfúrico para minerales oxidados y sulfato férrico acidificado en medio oxidante, para minerales sulfurados.

Descripción del proceso

La lixiviación en pila es una lixiviación por percolación de mineral acopiado sobre una superficie impermeable, preparada para colectar las soluciones; a escala industrial contempla el tratamiento de 1000, 10 000 hasta 50 000 ton/día o más de mineral. La adopción de la técnica está condicionada a las características del mineral, habiéndose determinado en forma práctica y a escala piloto las características favorables, por sus menores costos de capital y de operación, es también atractiva para el desarrollo de depósitos pequeños. Su gran flexibilidad operativa le permite abarcar tratamientos cortos (semanas) con mineral chancado o bastante prolongados (meses hasta años) con mineral grueso, al tamaño producido en la mina.

En líneas generales, el mineral fracturado o chancado es colocado sobre un piso

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impermeable formando una pila de una altura determinada, sobre la que se esparce solución diluida de cianuro de sodio que percola a través del lecho disolviendo los metales preciosos finamente diseminados.

La solución de lixiviación, enriquecida en oro y plata se colecta sobre el piso permeable que, dispuesto en forma ligeramente inclinada, la hace fluir hacia un pozo de almacenamiento. Desde este pozo, la solución es alimentada a una serie de estanques de clarificación, filtración, precipitación, etc. retornando el efluente estéril a la pila de mineral:

a) Trituración: Dependiendo del tamaño al cual sea adecuado triturar puede existir chancado en 1, 2 ó 3 etapas. En este tipo de lixiviación son comunes los chancados sólo hasta la etapa secundaria.

b) Cianuración: Consta de un tanque de cabeza de una capacidad instalada a una altura sobre la pila. La solución lixiviante fluye por gravedad hacia el Pad. La solución pregnant es recepcionada mediante un canal de concreto que al igual que al piso de las pilas tiene una pendiente de 1.5% pasando luego a los filtros mediante una tubería plástica.

La solución después de habérsele eliminado los finos y el oxígeno pasa un tanque de agitación herméticamente cerrado en donde se le adiciona zinc en polvo y acetato de plomo.

C) Precipitación:

- El principio de la precipitación de metales preciosos contenidos en soluciones de CN empleando polvo de zinc, está basado en el hecho de que el oro y la plata son electronegativos respecto al zinc, ocurriendo un reemplazo electroquímico del oro y la plata por el zinc, seguido por el desplazamiento del hidrógeno del agua por el sodio según la siguiente reacción:

NaAu(CN)2 + 2NaCN + Zn + H2O= Na2Zn(CN)4 + Au + H + NaOH

En la práctica, ocurre un exceso en el consumo de Zn por encima de la demanda teórica

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debido a que tanto el CN con el alcali libre en la solución tienden a atacar al Zn disolviéndolo.

Las reacciones son más eficientes con la adición de acetato de plomo:

Pb(CH3-COO)2- + Zn = (CH3 - COO)2- + Pb-

Precipitación en carbón activado

Se realiza generalmente cuando el mineral contiene muy poca proporción de Ag, es decir cuando el mineral está constituido principalmente por oro como metal precioso.

Desorción del oro del carbón activado

En este caso generalmente el carbón cargado con oro es sometido al proceso de desorción en volúmenes alcalinos alcohólicos, el oro pasa a solución, formando un electrólito rico en oro el cual pasa a electrodeposición en cátodos de lana de acero que es fundido previo lavado ácido para recuperar el oro.

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En la Fig. N° 1 tenemos un Flow Sheet, completo de un proceso de Heap Leaching.

Reactivos a usar

Cianuro.- El solvente más comúnmente utilizado es el cianuro de sodio.

El cianuro se prepara con agua no ácida a un pH neutro cuya concentración es 10% en peso.

La concentración mínima en la solución lixiviante está entre 0.05 - 0.10 % de NaCN como máximo.

Cal.- La cal se agrega directamente con el mineral en el chancado, la función es mantener una alcalinidad de 10 a 11, su consumo variará de acuerdo a cada mineral y esta entre 0.5 a 5 kg/TM.

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La ley como CaO libre debe estar entre 60 y 70% para evitar transporte de carga inútil

Zinc.- El polvo de zinc se agrega en una proporción que varía de 0.6 a 1.5 partes por parte de oro y plata, para obtener estos consumos debe utilizarse un zinc de la más alta calidad

Carbón activado.- Es utilizado para precipitar oro y plata de las soluciones ricas, se recomienda generalmente cuando el mineral tiene solo o mayores proporciones de oro con respecto a la plata, el carbón usado en estos casos está entre mallas -6+16, -8 + 18 y -10 +20, a veces acompañado de una precipitación opcional de plata con Na2S cuando la relación plata/oro en la solución es muy alta. Los carbones mas usados son la corteza de coco debido a su dureza y mayor poder adsorbente.

Las propiedades adsorbentes del carbón son muy conocidas desde el siglo pasado, pero no se usó a falta de una técnica para desorber el oro y la plata del carbón, el cual se calcinaba y fundía, perdiéndose todo el carbón, recién se puede usar el carbón con los avances que hizo zadra por los años 1950 y ahora se usa ampliamente en nuestro medio.

La cantidad de oro y plata que puede cargar los carbones está en función de la concentración de metales preciosos en la solución rica 1.5 mg pl de oro difícilmente llegaría a 6 kg de oro/TM carbón, un carguío de 12 kg de metales preciosos por TM de carbón se considera un valor aceptable en la industria.

Columnas de carbón.- Se usa 4 ó 5 columnas de carbón.

La primera columna se contacta con la solución y es retirada periódicamente del circuito una vez que el carbón se ha cargado, colocándose posteriormente en el último lugar con carbón fresco, mientras los restantes avanzan un lugar en la serie.

La alimentación puede efectuarse en sentido descendente, haciendo percolar la solución a través de un lecho fijo de carbón o ascendente pasando la solución a una velocidad apropiada para mantener las partículas en lecho fluidizado.

La adsorción en lecho fijo requiere una menor cantidad de carbón pero está limitada a operar sólo con soluciones clarificadas y a un flujo específico de no más de 2 litros/minuto por decímetro cuadrado de sección. El lecho fluidizado puede funcionar con soluciones turbias con flujos que pueden llegar a 10 lt/min/dm2.

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Conclusiones

– La extracción en 30 - 60 días puede llegar a 60 - 80% del oro total, lográndose extraer el 50% en la segunda semana de tratamiento.

– El consumo de agua es pequeño fluctúa alrededor de 1.5 M3/tonelada.

– El consumo de energía está centrado fundamentalmente en el chancado que está en función de la granulometría requerida.

– La cinética de disolución por cianuro tiene el siguiente orden: mercurio, oro, cobre, plata, etc.

– La cinética de adsorción de iones metálicos sobre carbón activado tiene el siguiente orden: mercurio, oro, plata.

– El método permite diseñar plantas portátiles las cuales pueden ser trasladadas a otros lugares, cuando se trata de pequeñas minas.

– El método encuentra su aplicación para explotar numerosos recursos mineros donde la inversión es un factor determinante y los recursos económicos son escasos; lixiviando los minerales con metales preciosos es factible tener liquidez inmediata.

– El método de lixiviación en pila, adsorción en carbón activado desorción y electro obtención es más apropiado para minerales que sólo tienen oro o mayor proporción de oro respecto a plata.

– Cuando los minerales tienen mayor contenido de plata y poco oro se recomienda precipitar la Ag con Na2S enseguida adsorber el oro con carbón o precipitar ambos elementos con polvo de zinc con el equipo de Merril-crowe, obteniendo en este último caso un precipitado rico en oro y plata.

– Los costos de operación de Heap Leaching fluctúan entre 2 y 10 US$/TMS y se pueden beneficiar minerales hasta con un gramo de oro por tonelada de mineral.

Riesgos químicos en el proceso de Electro Obtención

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Agentes químicos de importancia, pueden encontrarse presentes en el aire durante el proceso.

• Acido Sulfúrico: En el ánodo se libera oxígeno en forma de burbujas que se rompen en la superficie del líquido, generando pequeñas gotitas de solución ácida que se suspenden en el aire, contaminando el ambiente de trabajo.

• Plomo: Las gotitas que se generan producto del burbujeo en el ánodo, contienen una serie de agentes químicos disueltos, entre los que se destaca el plomo (por su toxicidad). También se acumula en las borras que decantan en el fondo de las celdas.

• Hidrógeno: Si la concentración de cobre se encuentra deprimida, por ejemplo, por corte del flujo de solución, en el cátodo puede ocurrir la formación de hidrógeno.

Riesgos para la salud

La exposición a ácido sulfúrico puede causar irritación de las vías respiratorias, dificultad para respirar, edema pulmonar, laringitis y bronquitis. Además, el contacto con los ojos puede producir irritación severa, quemaduras y opacidad de la córnea.

Por su parte, el plomo puede ingresar al organismo por la vía respiratoria y también digestiva. Afecta principalmente al riñón y sistemas nervioso, hematológico y cardiovascular. Puede ocasionar anemia, cólico saturnino, polineuropatía, hipotiroidismo, hipertensión crónica y nefritis crónica.

El hidrógeno no es tóxico, pero es un gas altamente inflamable y explosivo.

Recomendaciones preventivas

Para controlar la emisión de gotitas de solución con ácido sulfúrico, plomo y otros agentes disueltos, se utilizan las siguientes estrategias:

• Instalar extracción localizada en las celdas.• Agregar reactivos que modifican la tensión superficial para minimizar la formación de gotitas al romperse las burbujas.• Colocar flotando en la superficie capas de barras o pelotas de material plástico para capturar las gotas.• Utilizar protección respiratoria en las tareas que el personal deba realizar en la proximidad de las celdas.

Para controlar la exposición a plomo en la tarea de retiro de borras, se recomienda:

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• Mantener húmedo el material lo máximo posible.• Utilizar protección respiratoria.• Ducharse al terminar la faena.

Para controlar el riesgo de inflamación y explosión del hidrógeno, se aconseja:

• Instalar sistema de extracción en las celdas.• Controlar los parámetros de operación, evitando que disminuya la concentración de iones de cobre.• Instalar detectores de hidrógeno en las celdas calibrados para emitir alarma cuando la concentración alcance un 25% del límite inferior de inflamabilidad.

EQUIPOS MINIMOS NECESARIOS PARA UN LABORATORIO DE HIDROMETALURGIA

Equipamiento e instrumentos

El laboratorio está constituido por las unidades de: hidrometalurgia. Entre los más importantes tenemos.

o columnas de lixiviación a escala laboratorio.: Se utiliza para menas de ley baja-media. La inversión es media.

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o Bombas peristálticas Cole Palmer. Una bomba peristáltica es un tipo de bomba hidráulica de desplazamiento positivo usada para bombear una variedad de fluidos.

o Potenciostato galvanostato:

Este equipo es fundamental para los modernos estudios electroquímicos con sistemas de tres electrodos para las investigaciones de los mecanismos de reacción relacionados con la química redox y otros fenómenos de electrodeposición.

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o 1 pH metro digital :es un sensor utilizado en el método electroquímico para medir el pH de una disolución.

o 1 espectrofotómetro de absorción atómica.: permite medir las concentraciones específicas de un material en una mezcla y determinar una gran variedad de elementos.

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