Biohidrometalurgia
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UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
La Universidad Católica de Loja
Programa de Maestrías
“Tratamiento Microbiológico Como Alternativa Biohidrometalúrgica En La Recuperación De Oro De Los
Minerales Refractarios”
Autor:Ing. Víctor A. Sanmartín Gutiérrez
Director:Ing. Msc. Humberto Carrión P.
Tesis previa a la obtención del título de Master en Gestión Productiva Universitaria
![Page 2: Biohidrometalurgia](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022061203/547d19d6b37959a22b8b514a/html5/thumbnails/2.jpg)
Introducción• Ecuador rico en recursos minerales no
aprovechados de una manera racional y óptima = poca inversión en el desarrollo tecnológico y políticas no adecuadas.
• Se sigue aplicando métodos artesanales• Menas polimetálicas características refractarias
con leyes importantes de oro. • Actualmente recuperaciones muy bajas de oro
en un gran sector de las áreas mineras en el sur del Ecuador.
• En el distrito minero San Gerardo se ha determinado la presencia de pirita, arsenopirita y pirrotina, inclusive oro electrum en la mineralogía de la zona (proyecto PRODEMINCA).
![Page 3: Biohidrometalurgia](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022061203/547d19d6b37959a22b8b514a/html5/thumbnails/3.jpg)
Introducción• Una herramienta que mejora la recuperación de
oro refractario biolixiviación = biooxidación de los minerales refractarios recuperación óptima y un máximo aprovechamiento de los recursos minerales racional y ecológicamente adecuada.
• Tratamiento subsiguiente lixiviación con cianuro o cianuración solubiliza el oro de los minerales bioxidados.
• Biolixiviación no es tomada como una tecnología innovadora dentro de la industria minero-metalúrgica del Ecuador.
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Introducción
Objetivo General
Mejorar el rendimiento en la recuperación de oro de minerales refractarios utilizando el tratamiento microbiológico o biolixiviación como una nueva alternativa de pretratamiento a la cianuración.
![Page 5: Biohidrometalurgia](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022061203/547d19d6b37959a22b8b514a/html5/thumbnails/5.jpg)
IntroducciónObjetivos Específicos• Concentrar gravimétricamente por mesa
vibratoria para enriquecer el mineral.• Someter la muestra mineral concentrada a
tratamiento microbiológico a diferentes concentraciones de pulpa y diferentes granulometrías.
• Cianurar las muestras pretratadas por biolixiviación a condiciones estandar de operación.
• Determinar el consumo de cianuro y cal durante el proceso de cianuración.
• Determinar el porcentaje de recuperación de oro (rendimiento).
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Introducción
Hipótesis
La granulometría y la dilución de pulpa en la biolixiviación inciden en la recuperación de oro; y el consumo de cianuro y cal en la cianuración.
![Page 7: Biohidrometalurgia](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022061203/547d19d6b37959a22b8b514a/html5/thumbnails/7.jpg)
IntroducciónBiolixiviación
Molienda
Concentración gravimétrica en mesa
Concentrado Mixto Livianos
Secado
Pesado
Lixiviación
Secado
Pesado
Cianuración
Stock Relaves
Control Bacteriano
InóculoH2SO4
H2O
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IntroducciónCiaunuración
Material de la Biolixiviación
Secado
Pesado
Cianuración
Filtración
Análisis: CN- residual Au en solución
NaCNCaOH2O
Solución rica con Au
Análisis:CN- residualCaO residualAu en solución
Colas o relaves
Análisis:Au en sólido
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Materiales y MétodosÁrea de estudio:
Campo minero San Gerardo, parte central del campo minero Ponce Enriquez
↓
Provincia del Azuay
↓
Sur de Ecuador
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Materiales y Métodos
1. Preparación de la Muestra
Homogenización
Cuarteo
Molienda
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Materiales y Métodos2. Caracterización de la
Muestra
Peso Específico
Análisis Granulométrico
Análisis Químico
Análisis Mineralógico
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Materiales y Métodos
3. Concentración Gravimétrica
3. Concentración Gravimétrica
Mesa Vibratoria Mesa Vibratoria
Concentrados, Mixtos y Livianos
Concentrados, Mixtos y Livianos
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Materiales y Métodos
4. Lixiviación Bacteriana
Biolixiviación ≠ concentración:
Pulpa y Malla
CrecimientoBacteriano
Cámara de Neubauer
Oxidación de Fe+2 a Fe+3
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Materiales y Métodos
5. Cianuración
Condiciones de Operación
Procedimiento
Consumo de Cal y Cianuro
Balances Metalúrgicos y Rendimiento
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Materiales y Métodos
h. Análisis deVarianza
g. DiseñoFactorial
f. Variables Dependientes
e. ValoresConstantes
d. Niveles
c. Variables Independientes
b. Consorcio de Bacterias
a. EstudioManipulado
6. DiseñoExperimental
% recuperar Au
Consumo Cal
Temperatura
TiempopHConsumo
CN
Prueba de
Duncan
ProgramaXLSTAT
2007
Granulometría; y, % pulpa
Mallas: 193 y 230
Pulpa (%): 40, 50 y 60
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Materiales y Métodos
Códigos de los Tratamientos
Tratamiento # Malla % Pulpa Biolixiviación
M193 193 33 No
M230 230 33 No
M193-D40 193 40 Sí
M193-D50 193 50 Sí
M193-D60 193 60 Sí
M230-D40 230 40 Sí
M230-D50 230 50 Sí
M230-D60 230 60 Sí
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Resultados y Discusión
Análisis Químico
Au 12,39 ppm
Zn 0,03 %
Pb 0,03 %
Cu 2,5 %
Fe 15 %
As 7,84 %
S 8,9 %
Peso Específico promedio 2,92
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Resultados y Discusión
Análisis Mineralógico
Pirita 15 %
Arsenopirita 10 %
Calcopirita 6,1 %
Ganga 68 %
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Resultados y Discusión
![Page 20: Biohidrometalurgia](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022061203/547d19d6b37959a22b8b514a/html5/thumbnails/20.jpg)
Resultados y Discusión
Concentración en Mesa de Sacudidas
Ley de Cabeza Au (ppm)
Fracción de concentrados Au
(ppm)
12,39 19,84
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Resultados y Discusión Figura 1.Crecimiento Bacteriano Malla 193 a
los 21 días de Biolixiviación
8,43E+07
1,21E+08 1,23E+08
0,00E+00
2,00E+07
4,00E+07
6,00E+07
8,00E+07
1,00E+08
1,20E+08
1,40E+08
M193-D40 M193-D50 M193-D60
Tratamiento
Nº bacterias/ml
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Resultados y DiscusiónFifura 2. Crecimiento Bacteriano Malla 230 a los 21 días
de Biolixiviación
6,42E+08
8,63E+088,18E+08
0,00E+00
1,00E+08
2,00E+08
3,00E+08
4,00E+08
5,00E+08
6,00E+08
7,00E+08
8,00E+08
9,00E+08
1,00E+09
M230-D40 M230-D50 M230-D60
Tratamiento
Nº bacterias/ml
![Page 23: Biohidrometalurgia](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022061203/547d19d6b37959a22b8b514a/html5/thumbnails/23.jpg)
Resultados y Discusión
Figura 3. Porcentaje de Fe+3 a malla 193
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0,16
0,18
10 días 14 días 16 días 18 días 21 días
Tiempo
% FeM193-D40
M193-D50
M193-D60
![Page 24: Biohidrometalurgia](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022061203/547d19d6b37959a22b8b514a/html5/thumbnails/24.jpg)
Resultados y DiscusiónFigura 4. Porcentaje de Fe+3 a malla 230
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0,16
0,18
10 días 14 días 16 días 18 días 21 días
Tiempo
% Fe
M230-D40
M230-D50
M230-D60
![Page 25: Biohidrometalurgia](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022061203/547d19d6b37959a22b8b514a/html5/thumbnails/25.jpg)
Resultados y Discusión
0
5
10
15
20
25
Cal kg/t
Tratamiento
Figura 5. Consumo de Cal en el proceso de Cianuración
![Page 26: Biohidrometalurgia](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022061203/547d19d6b37959a22b8b514a/html5/thumbnails/26.jpg)
Resultados y Discusión
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
CN kg/t
Tratamiento
Figura 6. Consumo CN en el proceso de Cianuración
![Page 27: Biohidrometalurgia](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022061203/547d19d6b37959a22b8b514a/html5/thumbnails/27.jpg)
Resultados y Discusión
0
10
20
30
40
50
60
70
% Au
Tratamiento
Figura 7. Recuperación de Oro en el proceso de Cianuración
![Page 28: Biohidrometalurgia](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022061203/547d19d6b37959a22b8b514a/html5/thumbnails/28.jpg)
Conclusiones
La concentración gravimétrica en mesa vibratoria logró enriquecer el mineral de 12,39 ppm de ley (concentración de entrada) a 19,84 ppm de ley.
Para el crecimiento bacteriano, los mejores tratamientos fueron M193-D60 y M230-D50, determinado en la cámara de Neubauer y verificado mediante el porcentaje de oxidación del hierro II a hierro III en la biolixiviación.
![Page 29: Biohidrometalurgia](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022061203/547d19d6b37959a22b8b514a/html5/thumbnails/29.jpg)
Conclusiones
Tratamientos con leyes más altas de oro recuperado → M230-D60 con un rendimiento de 66,16 % ; y, M193-D50 con un rendimiento de 64,12 % mejores tratamientos en la recuperación de oro.
Tratamientos sin biolixiviar recuperación de oro muy baja aproximadamente la mitad de los tratamientos con biolixiviación.Tratamiento M193 = 38,2 % de recuperación de Au y M230 = 44,1 %.
![Page 30: Biohidrometalurgia](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022061203/547d19d6b37959a22b8b514a/html5/thumbnails/30.jpg)
Conclusiones
El consumo de cal y cianuro en los tratamientos con biolixiviación fueron elevados por la liberación que se produce de oro y cationes como Cu, Fe, etc. agentes cianicidas.
También se produce ácido sulfúrico = pH muy ácido demandándose de cal para volverlo básico (aprox. pH 10).
![Page 31: Biohidrometalurgia](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022061203/547d19d6b37959a22b8b514a/html5/thumbnails/31.jpg)
Recomendaciones
Concentración gravimétrica en mesa reconcentración del mineral para enriquecer aún más.
Mejorar las condiciones de biolixiviación: Temperatura = 30º C ± 2º, pH ácido = 1,5 a 2, agitación constante a 180 rpm, controlar el porcentaje de sulfatos.
![Page 32: Biohidrometalurgia](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022061203/547d19d6b37959a22b8b514a/html5/thumbnails/32.jpg)
Recomendaciones
Lavar previamente el mineral una, dos hasta tres veces para eliminar la acidez generada en la biolixiviación.
Seguir haciendo ensayos a futuro mejorando las condiciones que inciden en la biolixiviación;
También probar con variaciones de los factores que inciden en la cianuración como son el pH, la concentración de cianuro, etc.
![Page 33: Biohidrometalurgia](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022061203/547d19d6b37959a22b8b514a/html5/thumbnails/33.jpg)
Agradecimientos
• UTPL• Escuela de Administración de Empresas• Ing. Msc. Humberto Vinicio Carrión
Paladines • Unidad de Ingeniería Civil Geología y
Minas • Centro de Biología Celular y Molecular• A mis compañeros de trabajo
![Page 34: Biohidrometalurgia](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022061203/547d19d6b37959a22b8b514a/html5/thumbnails/34.jpg)