Proceso SART: Oportunidad para yacimientos de oro-cobre

1. INTRODUCCIÓN

En los últimos años, la minería del oro ha experimentado un gran impulso ante el significativo aumento del precio del metal, desde alrededor de US$ 600/Oz (promedio 2006) hasta cerca de US$ 900/Oz actualmente (primer semestre 2008). La producción mundial se ha incrementado con la puesta en marcha o expansiones de grandes proyectos como Veladero, en Argentina, y Yanacocha, en Perú, y se encuentran en desarrollo otros como Pascua Lama en la frontera Chileno-Argentina, y Casale, en la región de Copiapó en Chile, que prometen duplicar la producción chilena para alcanzar los 93 000 kg en la próxima década (1).

Si bien el alza de precios del oro ha estado acompañada por un alza en los costos (mayores precios de reactivos como cianuro y cal, de la energía, y de otros insumos como el acero), estos altos precios han hecho posible incorporar como recursos explotables minerales de baja ley de oro y/o minerales de oro con altos contenidos de cobre. Tan sólo en Chile, como se muestra en la Tabla 1, se encuentran numerosos prospectos en exploración y/o perforación, muchos de ellos con una mineralización mixta Au-Cu.

Existe una tecnología que ha despertado el interés creciente de la industria para el tratamiento de estos recursos de Au-Cu, que corresponde al Proceso SART (Sulphidization, Acidification, Recycling, and Thickening). Hace tan sólo un año atrás, la planta de Telfer, en Australia, de propiedad de Newcrest Mining Limited (2), era pionera de la aplicación de esta tecnología, desarrollada inicialmente por Lakefield Research en Canadá para el proyecto Lobo Marte de propiedad de un joint venture entre Teck Corporation y Mantos Blancos, en Chile (3). Hoy en día Yanacocha en Perú, de Newmont Mining Corporation, cuenta con una planta SART en sus instalaciones (4) y se encuentran en desarrollo, en etapa de ingeniería de detalles, los proyectos de dos plantas para las operaciones de Maricunga y Mantos de Oro, de Kinross Gold Corporation, en Chile (5).

En el presente trabajo se presenta el potencial de aplicación del proceso SART para yacimientos de oro con contenidos importantes de cobre, posibilitando la incorporación de estos minerales al negocio como reservas económicas. El proceso SART logra estos resultados optimizando la recuperación de oro y reduciendo en forma importante los costos de operación.

Tabla 1. Principales proyectos mineros de empresas juniors en Chile (Minería Chilena, Enero 2008, Nº 319, pág 55)

2. EL PROCESO SART

2.1 Descripción del procesoEl proceso SART ha sido diseñado para regenerar cianuro y recuperar cobre de soluciones de lixiviación de minerales de oro. El nombre hace referencia a las siglas en inglés de las operaciones unitarias del diagrama de flujos del proceso: sulfidización (S), acidificación (A), recirculación de cianuro (R), y espesamiento del precipitado de cobre (T, «thickening»).

En la Figura 1 siguiente se presenta el diagrama de bloques del proceso SART. En el reactor de precipitación se lleva a cabo la etapa de acidificación/sulfidización a pH 5, mediante la adición de ácido sulfúrico (H2SO4) y sulfhidrato de sodio (NaSH). Se produce aquí la precipitación de Cu2S y la generación de ácido cianhídrico HCN, que se mantiene disuelto en la solución, según las ecuaciones siguientes:

Según la ecuación (1), la acidificación de la solución permite el rompimiento de los complejos metálicos de cianuro débiles (cianuro WAD), que corresponden a los complejos formados por cianuro con metales como Cu, Zn, Ni, Ag y Hg. Por su parte, la adición de NaSH permite la precipitación de los iones metálicos disueltos como sulfuros metálicos, en el caso del cobre, como Cu2S (ecuación (2)).La eficiencia de precipitación de Cu esperada es de 80-90 %, con un contenido de Cu en el precipitado de 65-70%.

Figura 1. Diagrama de bloques proceso SART

Los sólidos generados en el reactor de precipitación son retirados del proceso mediante etapas sucesivas de espesamiento, filtración y secado. El reactor descarga en un espesador donde se aumenta la concentración de los sólidos precipitados (Cu2S) desde aproximadamente 0,5% a 15%. Con el fin de generar núcleos de precipitación y aumentar el tamaño de los flóculos precipitados, alrededor de un 90% del flujo de descarga del sedimentador, es retornado hacia el reactor de precipitación. La fracción restante, previa neutralización con hidróxido de sodio (NaOH) hasta pH 12, para evitar cualquier eventual desprendimiento de gas HCN durante la operación, ingresa a una etapa de filtración y lavado seguida de secado para producir finalmente Cu2S con un contenido de humedad de alrededor de 10%, a ser comercializado.

La solución clarificada de rebose del espesador unida a la solución filtrada, que constituye la solución rica tratada, es enviada a un reactor de neutralización, donde se adiciona cal hasta pH 11. La neutralización con cal (Ca(OH)2), produce la conversión del HCN disuelto en cianuro de calcio (Ca(CN)2), y la precipitación de yeso (CaSO4), que al igual que el precipitado de Cu debe ser separado del proceso mediante etapas sucesivas de espesamiento y filtrado.

  

El espesador de yeso también opera con recirculación de alrededor del 90% de la descarga. La fracción de underflow del espesador no recirculada se envía hacia una etapa de filtración-lavado, con el fin de recuperar el oro y el cianuro retenidos en el empape del queque de filtración. La solución de rebose del espesador de yeso en conjunto con la solución filtrada constituye la solución final del proceso SART, la que se recircula al sistema de soluciones de lixiviación con todo su contenido de cianuro como cianuro de calcio, que para los efectos de la disolución de oro es equivalente a cianuro libre. El queque de filtración de yeso, luego del filtrado y lavado, es desca