INFORME DE GEOMETALURGIA

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01 de diciembre de 2014Para: Ing. Federico CalizayaDe: Grupo 4Asunto: Geometalurgia del OroMarco Teorico:En el siguiente informe definiremos el concepto de Geometalurgia y su importancia en la explotacin de yacimientos aurferos. Geometalurgia es:La seleccin en base a la geologa de un numero de muestras que sern sometidas a pruebas para determinar los parmetros metalrgicos y la distribucin de estos parmetros a lo largo de un yacimiento usando tcnicas geoestadsticamente aceptadas para soportar el proceso de modelamiento metalrgico.La distribucin puede ser influenciada por la estructura geolgica del yacimiento, esto quiere decir que la litologa podra tener un efecto en algunos de los parmetros. La distribucin puede ser influenciada por la estructura geolgica del yacimiento, esto quiere decir que la litologa podra tener un efecto en algunos de los parmetros.La geometalurgia cuantifica la variabilidad del depsito mineral en trminos de los parmetros de proceso tales como dureza del mineral, cintica de flotacin y cintica de lixiviacin. Los datos son luego aplicados al modelo de bloques del depsito o al plan de la mina, tpicamente a travs del uso de geoestadstica. Despus de esto, se usan modelos geometalurgicamente habilitados, GEMs" para molienda y flotacin, para generar parmetros econmicos tales como capacidad de procesamiento, tamao de molienda, ley y recuperacin, y estos parmetros se envan de regreso al modelo de bloques.La geometalurgia complementa, pero no reemplaza al enfoque metalrgico tradicional durante el desarrollo y operacin de una mina (Figura 1). La informacin geometalurgica se usa para:Informar el diseo de la hoja de flujo.Determinar el tamao del equipo,asistir en el diseo de planta.Optimizar la planta y la mina acorde al rendimiento de planta.Pronstico de la produccin.Reducir el riesgo durante factibilidad, pre-produccin y operacin.

BENEFICIOS DE LA GEOMETALURGIA

La geometalurgia reduce significativamente el impacto de incertidumbre espacial en el planeamiento de la mina, debido a que documenta la variabilidad en un depsito. Esto minimiza el riesgo del proyecto al permitir lo siguiente:Documentacin rigurosa del impacto geolgico y mineralgico en el rendimiento metalrgico y de moliendaDiseo de planta que reconoce la variabilidad inherente al depsitoPronstico de los parmetros de produccin tales como capacidad de procesamiento de la planta, ley, recuperacin, P80 y ley del concentrado trimestral o anualmente, con un intervalo de confianza estadsticoOptimizacin del rendimiento de planta con respecto a la variabilidad del mineralMinera efectiva del mineral a lo largo de la vida de la minaRecurso de mina y rendimiento de planta optimizados

Como hemos visto la importancia de la geometalurgia en el proceso de beneficio de yacimientos acobrado una relevante importancia en los ltimos aos debido a su gran aporte a la informacin respecto a las caractersticas del mineral y su tipo de yacimiento. El gnesis de esta importante ciencia es la descripcin del tipo de mineral, a continuacin unos ejemplos:0. AMBIENTES DE FORMACION DE LOS ELEMENTOS NATIVOS ORO Y PLATA

Para una mejor comprensin se enunciara los diferentes ambientes de formacin. El proceso de formacin de minerales y su cristalizacin est ligado a varios tipos de ambientes geolgicos, donde existen diferentes condiciones termodinmicas:

1. Ambiente magmtico

En el que ocurren principalmente dos tipos de procesos:

Solidificacin del magma por enfriamiento al ascender ste a travs de grietas (filones) o en grandes masas (plutones). Una solidificacin rpida, como ocurre por ejemplo en las erupciones volcnicas, dificultar el proceso de cristalizacin. Al abundar en los magmas la slice y xidos metlicos, se originan principalmente silicatos.

Por sublimacin de gases volcnicos al enfriarse, como ocurre por ejemplo para el azufre.

1. Ambiente metamrfico

Donde el principal proceso es la recristalizacin de rocas sedimentarias al sufrir un aumento de temperatura. En ciertas rocas los granos minerales funcionan como ncleos de cristalizacin aumentando sta. Dos ejemplos tpicos son las areniscas, que pueden transformarse en cuarcitas, y las rocas carbonatadas, que se transforman en mrmoles.

1. Ambiente sedimentario.

En l puede ocurrir un proceso de precipitacin qumica del soluto, generalmente por evaporacin del agua. Este ser el caso de los minerales evaporticos, como el yeso o los cloruros (halita, silvita, carnalita) o un fenmeno de precipitacin bioqumica, por ejemplo por la accin de bacterias reductoras que convierten sulfatos solubles en sulfuros insolubles. Otro caso tpico es el de las tobas calizas o calcreas, que se originan por precipitacin del carbonato clcico alrededor de vegetales que absorben el dixido de carbono disuelto en el agua cargada de bicarbonato.

0. AMBIENTES DE FORMACIN DEL ORO

Su origen primario est unido a FILONES HIDROTERMALES de cuarzo, pizarra, rocas metamrficas y depsitos aluviales (PLACERES) originados de estas fuentes siempre de media a elevada temperatura.

El oro est ampliamente distribuido y a menudo se encuentra asociado a los minerales cuarzo y pirita en rocas eruptivas, frecuentemente se presenta en aleacin natural con la plata, en menor cantidad con el paladio, el rodio, en la zona de sedimentacin de los depsitos de sulfuros, selenuros y telururos en los minerales calaverita, silvanita y otros formados a elevada temperatura en condiciones hidrotermales. Sudfrica es el principal productor de oro cubriendo aproximadamente dos tercios de la demanda global. Los romanos extraan mucho oro de las minas espaolas, pero hoy en da muchas de las minas de este pas estn agotadas.

Las vetas de cuarzo que contienen oro se encuentran generalmente relacionadas con intrusivos cidos. En este tipo de vetas el oro se encuentra asociado con otros metales como: cobre cinc plomo y plata, formando de esta manera un deposito polimetlico.

La erosin de los productos de alteracin ha acumulado en los sedimentos aluviales, glaciales o otros el oro metlico, mientras que los otros metales se han disuelto. Como conclusin se puede decir que el oro se extrae de dos tipos de depsitos, en forma de vetas y en depsitos en forma de placeres (depsitos aluviales)

0. AMBIENTES DE FORMACION DE LA PLATA

Se forma por reduccin de los sulfuros en la parte baja de la montera de los yacimientos de plomo-zinc-plata, algunas veces se encuentra.

Como elemento primario en los filones hidrotermales de baja temperatura, asociado a la calcita.

En los filones de alta temperatura como elemento asociado a los sulfuros de nquel, cobalto y la uraninita, frecuentemente se presenta asociada al cobre.

0. PRINCIPALES CARACTERSTICAS DE LOS ELEMENTOS NATIVOS

En su mayora son metales poco oxidantes pero tambin hay no metlicos como azufre. De acuerdo con su naturaleza qumica, se diferencian elementos metlicos (Au, Ag, Cu, etc.), semimetlicos o metaloides (As, Sb, Te), y elementos no metlicos (C, S, Se).

Esta clase se caracteriza por una escasa diversidad mineralgica debido a que solamente unos 20 elementos se encuentran en la naturaleza en estado nativo (exceptuando los gases libres de la atmsfera). Su abundancia es insignificante (representan menos de 0,15% de la masa de la corteza terrestre), y algunos como el diamante y el oro alcanzan un gran valor econmico por su rareza y propiedades. 1. Principales caractersticas del Oro (Au)

A continuacin puedes ver una tabla donde se muestra las principales caractersticas que tiene el oro.

Oro

Smbolo qumicoAu

Nmero atmico79

Aspectoamarillo metlico

Densidad19300 kg/m3

Masa atmica196.966569 u

Radio medio135 pm

Radio atmico174

Radio covalente144 pm

Configuracin electrnica[Xe]4f145d106s1

Estados de oxidacin3, 1 (anftero)

Estructura cristalinacbica centrada en las caras

Estadoslido

Punto de fusin1337.33 K

Punto de ebullicin3129 K

Calor de fusin12.55 kJ/mol

Presin de vapor0,000237 Pa a 1337 K

Calor especfico128 J/(Kkg)

Conductividad elctrica45,5 106S/m

Conductividad trmica317 W/(Km)

El ms noble de los metales es uno de los elementos que se encuentran en la naturaleza sin combinarse con otros, es decir, en estado nativo. Desde la Antigedad, ha sido smbolo de lujo y poder. De hecho, para muchas civilizaciones del pasado, estaba asociado a los dioses y, en algunos casos, reservado para ellos.

El oro es un mineral de color amarillo y brillo metlico. Se caracteriza por su muy alta densidad (19,3 g/cm3, el mineral ms denso de todos) y por ser extremadamente dctil (se le puede dar forma de hilos) y maleable (es posible extenderlo en forma de lminas muy finas).

El oro ha sido siempre un mineral muy codiciado, por su belleza y escasez, y por su facilidad para ser trabajado. Debido a sus propiedades fsicas y qumicas, se ha usado en diferentes campos de la industria y de la ciencia: electrnica, fotografa, medicina, odontologa, elaboracin de pigmentos, etc.

1. Principales caractersticas de la Plata (Ag)

A continuacin puedes ver una tabla donde se muestra las principales caractersticas que tiene la plata.

Plata (Ag)

Smbolo qumicoAg

Nmero atmico47

Grupo11

Periodo5

Aspectoplateado

Bloqued

Densidad10490 kg/m3

Masa atmica107.8683 u

Radio medio160 pm

Radio atmico165

Radio covalente153 pm

Radio de van der Waals172 pm

Configuracin electrnica[Kr]4d10 5s1

Electrones por capa2, 8, 18, 18, 1

Estados de oxidacin1

xidoanftero

Estructura cristalinacbica centrada en las caras

Estadoslido

Punto de fusin1234.93 K

Punto de ebullicin2435 K

Calor de fusin11.3 kJ/mol

Presin de vapor0,34 Pa a 1234 K

Electronegatividad1,93

Calor especfico232 J/(Kkg)

Conductividad elctrica63 106 m-1S/m

Conductividad trmica429 W/(Km)

La plata nativa es un mineral de brillo metlico y color blanco plateado. Su densidad es de 10,5 g/cm3. Es el mineral ms dctil y maleable despus del oro. En la naturaleza se puede encontrar en estado puro, aunque es ms frecuente que est asociada a pequeas cantidades de oro, antimonio o arsnico.Tiene una de las ms altas conductividades elctricas de todos los metales pero su mayor precio ha impedido que se utilice de forma masiva en aplicaciones elctricas. La plata pura tambin presenta la mayor conductividad trmica, el color ms blanco y el mayor ndice de inflexin de todos los metales.

El uso ms conocido de la plata es la orfebrera. En la industria tiene numerosas aplicaciones: fotografa, circuitos electrnicos, etc.

0.2. PROPIEDADES FSICAS Y QUMICAS

0.2.1. Propiedades fsicas y qumicas del Oro

a) Propiedades Fsicas

Tenacidad :Muy Maleable y dctil Dureza : 2,5- 3Peso Especfico: 15,5-19,3 g/cm3Color : amarilloColor de la raya: amarillo brillanteBrillo : metlicoCristales : octadricos

b) Propiedades Qumicas ORO (Au)

Nmero atmico 79

Valencia 1,3

Estado de oxidacin+1

Electronegatividad 2,4

Radio covalente () 1,50

Radio inico () 1,37

Radio atmico () 1,44

Configuracin electrnica[Xe]4f145d106s1

Primer potencialde ionizacin (eV)9,29

Masa atmica (g/mol)196,967

Densidad (g/ml)19,3

Punto de ebullicin (C)2970

Punto de fusin (C)1063

Descubridor3000 AC

0.2.2. Propiedades fsicas y qumicas de la Plata

a) Propiedades Fsicas

Dureza : 2,5- 3Peso Especfico: 15,5-19,3 g/cm3Color : amarilloColor de la raya: amarillo brillanteBrillo : metlicoCristales : octadricos

b) Propiedades Qumicas

PLATA (Ag)

Nmero atmico 47

Valencia 1

Estado de oxidacin+1

Electronegatividad 1,9

Radio inico (nm)0,126

Radio atmico (nm)0,144

Configuracin electrnica [ Kr ] 4d10 5s1

Primer potencial de ionizacin (kj/mol)758

Segundo potencial de ionizacin (kj/mol)2061

Potencial estndar0,779 V (Ag+ / Ag)

Masa atmica (g/mol)107,87 g.mol -1

Densidad (g/cm3 a 20oC) 10,5

Punto de ebullicin (C)2212 C

Punto de fusin (C)962 C

DescubridorLos antiguos

Tecsup Virtu@lMetalurgia Extractiva del Oro1

Las caractersticas que nos da la geometalurgia nos sirve la eleccin y la implementacin de los diferentes procesos mediante el cual se obtiene el oro, los cuales explicaremos a continuacin:

Pag. 18Unidad II

PROCESAMIENTO DE MENAS AURFERAS

El procesamiento de menas aurferas para extraer el oro con un mximo retorno financiero, involucra efectuar cada una de las etapas que van desde el minado hasta conseguir un concentrado o producto comerciable. Para recuperar la mxima cantidad de oro, la mena debe ser molida finamente a fin de liberar las partculas de oro, para luego separarlo gravimetricamente o por algn mtodo de accin qumica.

El conocimiento de las caractersticas mineralogrficas, de los depsitos, la dureza y la friabilidad del mineral aurfero, su distribucin de oro y las condiciones de costos, son los parmetros fundamentales que determinan la seleccin del circuito ptimo de conminucin y las procesos siguientes.

Para la lixiviacin de los minerales por agitacin es necesario efectuar una molienda, tal que se exponga a la mayor cantidad del metal noble a la accin del disolvente o para concentrar ptimamente ya sea por gravimetra, amalgamacin y/o flotacin.

2. EL TRATAMIENTO METALRGICO DE LOS MINERALES DE ORO

Fig. 2.1 Apilamiento de mineral en un proceso heap leaching

Los mtodos de recuperacin de oro ms utilizados a travs de los aos incluyen la concentracin gravitacional, amalgamacin, cianuracin y flotacin. Otras opciones de procesamiento incluyen el escogido a mano o mecnicos, fusin directa, tioureacin y otros solventes. Todos estos procesos pueden aplicarse individualmente o combinados, lo cual depende, principalmente, de las caractersticas fsicas y qumicas del mineral.

Desde el punto de vista de la complejidad de los minerales que contienen oro, los procesos metalrgicos de extraccin pueden clasificarse como:

PROCESOS DE EXTRACCIN PARA EL ORO

Procesos simples

Oro liberado

Procesos complejos

Oro asociado

3.1. PROCESOS SIMPLES

Para minerales donde el oro se encuentra liberado o es fcilmente lixiviado, tales como disolucin directa en una solucin alcalina diluida de cianuro, concentracin gravitacional o amalgamacin.

3.2. PROCESOS COMPLEJOS

Para minerales donde el oro se encuentra ntimamente asociado a otras especies mineralgicas o posee un tamao submicroscpico.

En la prctica, la mayora de los procesos metalrgicos que se emplean para la extraccin de oro, corresponden a esta ltima clasificacin caracterizada por una gran variedad de procesos que tienen como funcin principal: liberar, concentrar, extraer y recuperar el valor metlico.

El tratamiento de los minerales aurferos se basa fundamentalmente en las propiedades muy caractersticas del oro nativo y los telururos de oro y plata, entre estas propiedades tenemos:

PROPIEDADES DEL ORO Y SU PROCESAMIENTO

Alto peso especfico, en comparacin con los minerales de

La solubilidad en las soluciones diludas de cianuros

Por lo tanto, la concentracin gravimtrica y la cianuracin de los minerales triturados o molidos, constituyen los mtodos de tratamiento usados ms frecuentemente en la minera aurfera.

Sin embargo, debido a que una significativa proporcin del oro puede encontrarse intimamante asociada a los sulfuros (por ejemlo: pirita, arsenopirita, galena, pirrotita, etc.) se ha incorporado la flotacin a los flow sheets para poder producir concentrados de sulfuros aurferos de mejor ley.

4. CHANCADO Y TRITURACIN

Los minerales poco permeables a las soluciones deben ser chancados para mejorar la exposicin de los valores contenidos al ataque qumico. El grado ptimo de chancado se determina a travs de las pruebas de laboratorio en columnas, justificndose por lo general una trituracin fina a objeto de incrementar las extracciones y acortar el periodo de lixiviacin. Las pruebas de laboratorio revelan tambin la cantidad necesaria de cal que debe adicionarse al mineral para neutralizar la accin de los constituyentes formadores de cidos; siendo, habitualmente dosificados en seco durante el chancado.

Algunos minerales con contenidos excesivos de arcillas o de material fino generado durante el chancado, son difciles de tratar debido a los problemas de porosidad y permeabilidad del lecho, ocasionado por la segregacin de partculas finas.

Si se trata de minera subterrnea, a menudo la mena es triturada. Una trituradora de mandbulas (48x 36) o un triturador giratorio grande pueden producir partculas inferiores a5 pulgadas. Este es transportado y almacenado en silos o canchas de almacenamiento ubicadas cerca del triturador secundario.

Para efectuar la trituracin convencional se requieren pruebas y estudios de costos y las recomendaciones que conduzcan a la seleccin de las trituradoras primaria, secundaria y los molinos. Dichos estudios de factibilidad deben tomar muy en cuenta las condiciones climticas del lugar especfico, especialmente si la mena es explotada a cielo abierto. El sistema de trituracin en mltiples etapas da posibilidades para una clasificacin de tamaos en forma, manual, radiomtrica o fotomtrica.

Dicha clasificacin, seguida del estudio geolgico, enriquecer el mineral de alimentacin a la planta de tratamiento, reducindose as el costo de procesamiento por kilogramo de oro producido. Como ya se mencion, en varias menas el oro tiende a concentrarse en los finos de la operacin de trituracin.

5. SISTEMA DE MOLIENDA

Fig. 2.2 Liberacin de mineral til de la ganga en la molienda

Con la finalidad de mejorar la extraccin del oro, algunos minerales son reducidos hasta conseguir su liberacin de la ganga que lo acompaa y maximizar la velocidad de reaccin frente al solvente, de modo que la reaccin de lixiviacin slido-lquido tome lugar.

La factibilidad y conveniencia de la molienda autgena o semiautgena (SAG) debe ser considerada; y de ser atractiva, seriamente considerada. Un circuito de conminucin con molienda autgena significa, como regla, costos de capital ms bajos que la trituracin en multietapas y molienda convencional. Sin embargo, la molienda autgena demanda mucha energa y no es adecuada en zonas cuyo costo de energa es elevado (Fig. 2.2. b).

El proceso ms simple de conminucin es la molienda directa de la mena, tal como sale de la mina, el mismo est actualmente en uso en algunas plantas grandes de oro. Se estn empleando molinos autgenos gigantes. Si la operacin minera genera rocas excesivamente grandes, un triturador primario debe anteceder la etapa de molienda. El tamizado y clasificacin completan el circuito cerrado de molienda. El rebalse de los ciclones debera contener partculas ms finas que el tamao mximo determinado para una completa liberacin y una alta extraccin del oro.

La conminucin de menas que contengan una gran cantidad de arcillas, se ve severamente afectada en climas hmedos o en invierno. Las arcillas hmedas tienden a pegarse en las correas y acumularse en los trituradores, bloqueando el flujo libre de los slidos. En algunos casos durante las pocas invernales, se requiere lavar las arcillas finas, la que se efecta en el circuito de chancado utilizando cedazos de tamao adecuado.

Fig. 2.2.b Circuito de molinos con molienda semiautgena (SAG)

6. AGLOMERACIN Y CURADO

Dada las caractersticas de la molienda; por la naturaleza del mineral, es preciso efectuar un tratamiento previo para lograr una adecuada percolacin en la lixiviacin en pilas con la consiguiente recuperacin de los elementos valiosos. El mejor mtodo para solucionar este problema es juntar las partculas finas, por un proceso de aglomeracin.

Este proceso es ampliamente usado en la industria de hierro donde adems de la aglomeracin se realiza sobre el aglomerado un tratamiento trmico que originara los pellets de xido de hierro. En la industria no ferrosa tambin es utilizado, por ejemplo: para aglomerar los concentrados de zinc previamente a carguo a los hornos de cama fluida.

7. MTODOS CONVENCIONALES DE CONCENTRACIN DE MINERALES AURFEROS

Las caractersticas ms comunes de los mtodos de los concentrados se describen en los siguientes prrafos:

7.1. CONCENTRACIN GRAVIMTRICA

Este sistema de beneficio se conoce desde los principios de la minera, en los que se explotaba los placeres con buena cantidad de oro liberado. Su principal campo de aplicaciones es en la recuperacin de oro libre grueso de depsitos aluviales y como etapa previa o complemento de los otros procesos ms extendidos, como son la flotacin y la lixiviacin.

Un gran nmero de plantas de tratamiento de oro incorporan en sus circuitos una o ms etapas de concentracin gravimtrica, para poder recuperar las partculas gruesas de los minerales aurferos liberados. Existen muchos tipos de separadores gravimtricos usados para recuperar el oro, tales como sluices, jigs, mesas gravimtricas, conos y espirales, etc.

Este mtodo es efectivo, debido a que se fundamenta en la diferencia de peso especfico entre la ganga (2,7) y el mineral aurfero (15,3 a 19,3); por ello es importante que el metal precioso est liberado de los acompaantes, y su tamao no sea inferior a 30 micrones.

Los aparatos clsicos como canaletas, mesas, (Fig. 2.3), jigs y espirales (Fig. 2.4) se han actualizado en cuanto a materiales utilizados en su construccin, incorporando fibra de vidrio y elastmeros, adems, diversas mejoras mecnicas y de control han extendido el lmite de su aplicacin, pudindose ahora recuperar finos menores de100 micras.

En cuanto a capacidad, slo los conos tipo Reichter se han adaptado a las necesidades de tratar volmenes, tal como es el caso de la explotacin rentable de los depsitos tipo placer existentes.

Es particularmente interesante el caso de la recuperacin por gravimetra del oro liberado en el mismo circuito de molienda para cianuracin o flotacin. Ocurre que el metal, por su ductilidad y alto peso, tiende a quedarse con la porcin gruesa del aparato clasificador, volviendo al molino. Conviene por tanto retirar este oro cuanto antes, evitando su molienda excesiva.

Tambin por gravimetra puede recuperarse el oro que se encuentra recubierto de una capa de xido de hierro u otro compuesto, provocado por la cementacin ocurrida en la molienda y que lo hace refractario a otros procesos.

7.2. CONCENTRACIN POR FLOTACIN

El proceso de flotacin distingue claramente a los minerales, de acuerdo a sus caractersticas mineralgicas y sus propiedades qumicas superficiales. A menudo se hace necesario para flotar minerales sulfurados portadores del metal valioso.La flotacin se aplica para concentrar el oro y los sulfuros asociados al elemento valioso. La principal ventaja de la flotacin, en el caso del oro, es reducir la cantidad de material que luego ser tratado por otros mtodos, lo cual sera muy costoso si se aplica a todo el material evaluado.

Fig. 2.5 Planta de flotacin de minerales

El oro nativo y los telururos de oro y plata flotan con los sulfuros. Los concentrados de sulfuros generalmente contienen partculas libres que corresponden a minerales aurferos y partculas de oro amarrado a los sulfuros.

Si la mayor parte del oro se encuentra libre en el concentrado de flotacin, este puede ser directamente amalgamado o cianurado, pero frecuentemente se halla amarrado a los sulfuros (ejemplo: pirita, arsenopirita, galena, chalcopirita, pirrotita, etc.) de tal manera que se hace necesario aplicar tecnologa especial en el tratamiento de dichos materiales (bio-oxidacin o tostacin).Parte del oro puede encontrarse empaado o revestido y crear problemas durante la flotacin por su prdida en los relaves.

Para poder identificar la forma de flotacin de los minerales sera bueno recordar que metalrgicamente las menas aurferas, de acuerdo a su mineraloga, los minerales se pueden agrupar en los siguientes grupos:

MENAS AURFERAS

El oro est en estado libre y parte asociada generalmente a pirita o arsenopirita. Es el tipo de mena de oro ms comn.

El oro est asociado a ganga de cuarzo, en las cuales primitivamente estuvo asociado a sulfuros de hierro, el cual por efectos geolgicos fue lixiviado pasando el Fe a estado de xido.

El oro est asociado a sulfuros de fierro y formando compuestos como teluros.

El oro es subsidiaro, o complementario de una mena metlica compleja, tal como Pb Cu - Zn.

Cmo flotar el oro?

El tratamiento de las dos primeras menas aurferas puede ser por medio de una flotacin selectiva del oro; depresando la ganga y los sulfuros metlicos en el relave. Si la asociacin del oro con los sulfuros metlicos es ms fina, de modo que no justifique econmicamente una molienda de este tipo, se realizar una flotacin colectiva del oro y sulfuros metlicos, para luego ser serados por medio de otro proceso despus de una remolienda del concentrado colectivo o cianurando directamente este concentrado despus de una tostacin.

El tratamiento de los dos siguientes grupos es, generalmente, una flotacin colectivadel oro junto a minerales sulfurados de valor, constituyendo concentradosespecficos con alto contenido de oro desde procesos pirometalrgicos.

Tamao/forma de la partcula de oro.

Qu variables se manejan en la flotacin? de menas aurferas?

Estado superficial de las partculas de oro.

La presencia de oro libre.

PH de la flotacin.

Reactivos de la flotacin

Minerales de ganga.

7.2.1.TAMAO DE LAS PARTCULAS

El tamao vara sobre un amplio rango, siendo solamente separables por flotacin partculas menores a 0,2 mm (65 malla tyler). Partculas de oro mayores a este tamao no flotarn debido a su peso; adems, en el circuito de molienda slo se laminarn, debido a su maleablidad, producindose prdidas de finos entre el molino y el clasificador.

7.2.2.FORMA DE LAS PARTCULAS

La forma de las partculas de oro es de importancia en la flotacin de minerales de oro, siendo las partculas de forma laminar y concrecionadas mejores que las partculas esferoidales.

7.2.3.ESTADO SUPERFICIAL DE LAS PARTCULAS DE ORO

El grado de pureza o limpieza de la superficie de las partculas de oro, es de importancia en el proceso de flotacin, debido a la adsorcin de los reactivos colectores sobre ella. Produciendo en aquellas partculas de oro sucias o manchadas generalmente por una partcula de xido de hierro hidratado, bajas sustanciales de flotabilidad.

7.2.4.PRESENCIA DE ORO LIBRE

En menas aurferas en que el oro se encuentra slo como oro metlico, a pesar de ser una mena de alto contenido de oro, su separacin por flotacin es dificultuosa en el concentrado, debido a la falta de slido en la capa de espuma superficial, o sea, al menor nmero de partculas de oro por unidad de peso de la mena y su alto peso especfico.7.2.5.PH DE LA FLOTACIN

Con respecto al pH de la flotacin, este debe ser neutro o ligeramente alcalino (7 9). Este pH se logra generalmente con carbonato de sodio.

IMPORTANTE

La cal es, algunas veces, usada como modificador de pH, pero es peligroso su uso cuando se tiene, sobre todo, una mena con pirita aurfera.

7.2.6.REACTIVOS DE FLOTACIN

Los colectores que mejor actan en la flotacin de menas aurferas son los xantatos etlicos y butlicos, acompaados con los ditiofosfatos como colectores auxiliares. La combinacin de colectores aumenta la recuperacin y la velocidad de flotacin, mientras se reduce el consumo de colector. Cuando se usa la combinacin de un xantato alto con uno ms bajo la flotacin de los sulfuros aurferos que presentan una oxidacin incipiente es mejorada significativamente.

7.2.7.AMALGAMACIN

Se aplica cuando el metal est liberado o cuando se tiene un concentrado de alta ley emergente de los procesos de concentracin gravimtrica o flotacin y se prosigue con el proceso de amalgamacin, que consiste en poner en contacto el mineral aurfero con el mercurio lquido, de manera que se de lugar a la formacin de la amalgama.

La tcnica de amalgamacin se basa en la menor tensin superficial de la interfase oro mecurio respecto a la de oro agua favorecindose la combinacin de los 2 metales en lo que se denomina amalgama que va desde el compuesto AuHg2 a AuHg.

Los limites de su aplicacin residen no slo en la liberacin del metal, sino tambin en la granulometra y la presencia de contaminantes, tales como ciertos sulfuros solubles en agua o los reactivos de carcter hidrfobo. Su manipulacin es peligrosa y requiere bastante mano de obra, lo que hace que el sistema haya perdido vigencia.

7.2.8.FUSIN DIRECTA

Consiste en que muchas menas se mezclan con otras de plomo y cobre para luego fundirlas. Durante el proceso de fusin el metal precioso es absorbido en la mata o metal base, del que se recupera posteriormente durante su refinacin.Por este mtodo se obtiene el oro como subproducto.

7.2.9.CIANURACIN

Es el proceso, por el cual, se logra disolver el oro y la plata (en forma preferencial) mediante una solucin alcalina de cianuro de sodio.

En la actualidad existen muchas plantas, que aplicando el mtodo conocido como lixiviacin en pilas (heap leaching), estn explotando recursos minerales aurferos de baja ley en forma bastante rentable. Pero, lamentablemente, la aplicacin de la cianuracin tiene sus lmites o inconvenientes cuando se aplica a los llamados minerales refractarios.

Las tcnicas de cianuracin comprende:

CIANURACIN

AGITACINPILAS

IMPORTANTE

Aparte de conocer la naturaleza de los minerales aurferos, es importante identificar la mineraloga de la ganga no metlica, para, de esta forma, determinar la exacta efectividad de la cianuracin.

7.2.10. TIOUREACIN Y TIOSULFATOS

Tiourea CS (NH2)2

La alternativa de la tiourea se ha estudiado bastante, debido a su cintica de lixiviacin muy rpida (un orden de magnitud superior a la de cianuracin). Las desventajas son las menores recuperacin causadas por su descomposicin, lo que tambin implica consumos altos de reactivos y dificultades cinticas por pasividad de la superficie. Para la estabilizacin se ha propuesto el uso de SO2, rea y otros reactivos. Como oxidante se usa Fe2(SO4)3 y el pH se ajusta entre 1 y 1,5 con H2SO4

Tiosulfato

El uso de tiosulfato fue el mtodo preferido antes que apareciera la cianuracin, cien aos atrs y lo desplazar totalmente. Recientemente se han realizado mejoras del proceso y se ha utilizado en la lixiviacin de oro y plata desde residuos de oxidacin a presin. Tambin se ha estudiado su uso en la lixiviacin de concentrados sulfurados complejos, usando soluciones amoniacales de tiosulfato

8. FLUJOGRAMA PARA EL PROCESAMIENTO DEL ORO

Adems de circuito de conminucin, las plantas de procesamiento de oro contienen circuitos propios de clasificacin y concentracin. Siendo las ms resaltantes los siguientes:

El circuito de lixiviacin con cianuro.El rea de separacin slido-lquido.El circuito de re-extraccinEl rea de fusin y refinacin.El rea de disposicin y detoxificacin de residuos.

8.1. EL CIRCUITO DE LIXIVIACIN

La disolucin del oro (Fig 2.6) puede efectuarse en tanques tipo Pachuca, estanques o montones (pilas), cada una de ellas posee sus caractersticas propias y sus accesorios respectivos, de manera que la solucin lixiviante conserve sus propiedades fsicas y qumicas ptimas.

Los tiempos que duran los procesos de lixiviacin son muy variados, pudiendo requerirse escasas horas (4-8), como numerosos das (30-40), dependiendo de las caractersticas de la mena aurfera.

8.2. SEPARACIN SLIDO-LQUIDO

Cuando la disolucin del oro se ha completado, se debe separar la solucin rica de los slidos, si el oro va a ser recuperada por precipitacin con zinc. Los slidos lixiviados deben ser lavados completamente a fin de minimizar cualquier prdida de oro disuelto.

La decantacin en contracorriente en una serie de espesadores, est diseada para proporcionar la separacin slido lquido con un buen lavado de los slidos. Con una serie de espesadores, los slidos se lavan a medida que fluyen del primer al ltimo espesador y al depsito de colas, el lquido de los lavados rebalsa y es bombeado desde el ltimo al primer espesador, en contracorriente al movimiento de los slidos.

En un sistema de decantacin en contracorriente, deben percatarse de las siguientes caractersticas de diseo:

Tuberas de desvo para sacar de operacin un espesador. Cajas de mezclado para la alimentacin a cada espesador. Bombas de reserva para todos los espesadores. Puntos de adicin de floculantes y/o coagulantes. Pisos inclinados para facilitar la coleccin de excesos.

El proceso de precipitacin de oro, con zinc en polvo, tiene sus propias etapas (Merrill- Crowe) la que se desarrolla en unidades posteriores.

ESQUEMA GENERAL DEL PROCESO HIDROMETALRGICO DEL ORO

MINERAL AURFERO

PRE TRATAMIENTO

LIXIVIACIN

SEPARACIN SLIDO - LQUIDO

PRECIPITACIN QUMICA

DEPOSICIN ELECTROLTICA

FUNDICIN

REFINACIN

Fig. 2.6 Esquema general del proceso hidrometalrgico

9. RESUMEN DE LA UNIDAD

Los procesos de extraccin de oro incluyen una variedad de tcnicas cada una de ellas con ciertas ventajas y desventajas unas respecto a otras.Pero las tcnicas de procesamiento estn ms bien en funcin de cmo se presenta el oro, o la ocurrencia del oro en la mena.

Las tcnicas ms utilizadas son la concentracin gravimtrica, la amalgamacin, la flotacin y la cianuracin, est ltima de mayor difusin y presencia como tcnica usual.

Evidentemente el procesamiento de los minerales aurferos dependen de las propiedades especficas del oro; en las cuales destacan el alto peso especfico en composicin con la ganga mineral y la solubilidad que presenta el oro en soluciones diluidas de cianuros alcalinos.

El procesamiento de menas aurferas tambin comprende operaciones de trituracin, molienda y aglomeracin y curados cuando se requiera. La concentracin gravimtrica aprovecha la diferencia de pesos especficos, su principal campo de aplicacin est en la recuperacin de oro libre y grueso, adems ha sido incorporado en los flow sheets de un gran nmero de plantas de procesamiento.

El proceso de flotacin se realiza de acuerdo a las propiedades fisico-qumicas de los minerales y se aplica para concentrar el oro y los sulfuros asociados al elemento valioso, siendo su principal ventaja la de reducir la cantidad de material que luego ser tratado por otros mtodos. Las tcnicas hidrometalrgicas incluyen la cianuracin de menas, que ser ampliado en unidades posteriores.