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CIANURACIÓN DEL ORO
I. OBJETIVOS
Describir el proceso de cianuración por goteo de un mineral de oro.
Aplicar las operaciones y procesos unitarios de chancado, tamizado ya
estudiados previamente.
II. FUNDAMENTO TEORICO
CIANURACION
1) Concepto.- La cianuración es un tratamiento termoquímico que se da a los aceros.
Cuando se quiere obtener una superficie dura y resistente al desgaste, esto se
logra empleando un baño de cianuro fundido, la cianuración se puede considerar
como un tratamiento intermedio entre la cementación y la nitruración ya que el
endurecimiento se consigue por la acción combinada del carbono y el nitrógeno a
una temperatura determinada.
La cianuración se efectúa a una temperatura justamente por encima de la critica del
corazón de la pieza, se introduce la pieza en una solución que generalmente consta
de cianuro de sodio con cloruro de sodio y carbonato de sodio, el enfriamiento se
da directamente por inmersión al salir del baño de cianuro con esto se obtiene una
profundidad de superficie templada uniforme de unos 0.25 mm en un tiempo de una
hora.
La cianuración es una tecnología que se utiliza desde hace 100 años en la
recuperación de oro primario, sobre todo en la minería grande y mediana. En la
pequeña minería, su uso es bastante nuevo. Debido a que algunos materiales
auríferos (oro refractario o fino) no pueden ser concentrados satisfactoriamente por
ningún método gravimétrico, en los últimos años el empleo de la cianuracion se ha
difundido bastante en la pequeña minería aurífera de los países andinos.
Al margen de sus indudables ventajas de alta recuperación, la cianuración,
empleada rústicamente, puede causar y estar causando un grave impacto
ambiental. El cianuro es altamente toxico. Sin embargo, al contrario del mercurio, el
cianuro es biodegradable. Con el uso de la cianuración se podría suprimir
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completamente la amalgamación de concentrados mas ricos para recuperar oro
grueso. Las “segundas” (productos con un contenido significativo de oro) se podrían
cianurar despues. Así se trabaja en muchas minas medianas y grandes.
Lamentablemente, en casi todas las operaciones de la pequeña minería, se siguen
amalgando los concentrados parar después cianurar las colas de la amalgamación,
empleándose así dos procesos peligrosos para el medio ambiente y para la salud
de los trabajadores.
2) Tecnologías artesanales de cianuración
Existe una diferencia significativa entre la manera cómo se puede emplear el
proceso de cianuración de una manera controlada y optimizada y el modo cómo se
la emplea actualmente en la pequeña minería. Lamentablemente (para el medio
ambiente), la cianuración como proceso básico no tiene nada de "alta tecnología".
Al contrario, puede ser utilizada sin ninguna experiencia o habilidad; lo comprueban
muchos ejemplos en la práctica. Más aún, la cianuración rústica requiere menos
capacidad técnica y, en sus formas más rústicas, incluso menos capital de inversión
que una buena planta gravimétrica, como vamos a ver en los próximos ejemplos.
a) Materiales tratados
Por lo general, en la pequeña minería la materia prima para la lixiviación con
cianuro son las colas de los procesos gravimétricos. La explotación de mineral de
vetas de este tipo es muy selectiva, la carga fresca que entra a una planta de
concentración gravimétrica es relativamente rica, pero debido a la recuperación
incompleta de los procesos gravimétricos, en las colas de estas operaciones
todavía se presentan buenos contenidos de oro. El procesamiento por cianuración
de materiales con bajos contenidos de oro sólo se justifica si los tonelajes de
tratamiento son altos.
Generalmente el material se lixivia sin un tratamiento previo. Si el oro en las colas
está relacionado con sulfuros, y la ganga no sulfurosa contiene poco oro, en
algunos casos se hace un enriquecimiento gravimétrico antes de cianurar.
Con el uso de la cianuración se podría suprimir completamente la amalgamación de
concentrados auríferos, recurriendo a la fundición directa de los concentrados más
ricos para recuperar el oro grueso. Las "segundas" (productos con un contenido
significativo de oro) se podrían cianurar después. Así se trabaja en muchas minas
medianas y grandes. Lamentablemente, en casi todas las operaciones de la
pequeña minería, se siguen amalgamando los concentrados para después cianurar
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las colas de la amalgamación, empleándose así dos procesos peligrosos para el
medio ambiente (y para la salud de los trabajadores).
A diferencia de otros países, en Bolivia, las pocas empresas pequeñas que utilizan
la cianuración para el tratamiento de colas de amalgamación, que pueden comprar
de las minas pequeñas, normalmente calcinan el material sulfuroso antes de
cianurar. En el proceso de calcinación, generalmente los filtros empleados no son
óptimos. Por esto, no sólo el azufre y el arsénico en sus formas oxidadas se van a
la atmósfera, sino también el contenido de mercurio de los concentrados, que a
veces es alto, es emitido al medio ambiente.
b) Percolación
La lixiviación por percolación es el proceso más usado en la pequeña minería.
Las bases técnicas y los detalles del proceso se encuentran en la literatura
respectiva.
La lixiviación por percolación tiene las siguientes ventajas:
Proceso simple
Bajos costos de inversión
Alta seguridad de funcionamiento.
Las desventajas son:
Prolongado tiempo de lixiviación.
Menor recuperación.
La mala recuperación en la lixiviación por percolación puede mejorarse a través de
las siguientes medidas:
Empleando material de alimentación más limpio.
Cubriendo los estanques con una red de malla fina para impedir la entrada de
material orgánico (evitando el consumo adicional de oxígeno, sirviendo al
mismo tiempo como protección de seguridad para la fauna).
Mejorando la circulación de la solución y, por ende, del oxígeno.
Deslamando o separando las partículas más finas (p.ej mediante una
clasificación hidráulica), que podrían ser lixiviadas separadamente por
agitación.
En la precipitación con zinc, mejorando el cierre de aire, o bien aplicando vacío
(bomba de chorro de agua).
En general, mejorando el control del proceso.
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Igualmente, el alto consumo de reactivos puede ser controlado mediante un
mejoramiento del sistema de control del proceso. Es casi imposible separar
efectivamente los cianicidas (substancias que consumen cianuro o bien lo ligan, y
de esta manera entorpecen el proceso de lixiviación) sin el empleo, por ejemplo, de
flotación para el enriquecimiento preliminar de los componentes minerales con
contenido aurífero.
c) Agitación
Aquí el material se lixivia en tanques de agitación con la adición de aire y/u oxígeno.
El proceso de disolución se lleva a cabo de una manera más rápida y efectiva.
El recurso técnico, los costos de inversión y de operación definitivamente son más
altos que en la percolación.
Por este motivo, la lixiviación por agitación todavía no se ha difundido en algunas
regiones. En otros lugares, se la emplea especialmente para la lixiviación de
concentrados altamente enriquecidos (por ejemplo residuos de amalgamación).
3) Posibles limitaciones de aplicación y desarrollo
- Falta de difusión del CN- a la capa limite puede limitar la cinética.
- Planta generadora de oxígeno.
- Consumo de oxigeno de la solución por los iones Fe+2, S-2, HS-.
- Consumo de cianuro libre de la solución.
- Formación de cianuros complejos.
- Formación de tiocianatos.
- Formación de capa que pasiva en la superficie del metal.
III. MATERIALES Y REACTIVOS
Equipo Denver.
Celda
Bureta
Vasos de precipitado
Matraz
Balanza
Tamiz
Muestra de mineral aurífero
KI, AgNO3, NaCN, Cal, carbón activado
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IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
a) Preparación de muestra
Tomamos una parte de la muestra del mineral para luego pesarlo, siendo el
peso .Procedemos a triturarlo con la ayuda de una comba
y una plancha de metal. Seguidamente tamizamos lo triturado en la malla 120.
Pesamos el mineral tamizado con la ayuda de una balanza, siendo el peso
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Tamizamos cal en la malla 120 con el fin de separar algunas impurezas y
grumos presentes debido a la humedad. El cal debe tener un sabor amargo
esto nos indicara que no esta pasado y es bueno para utilizarlo.
Seguidamente pesamos la cal tamizada con la ayuda de la balanza.
Mezclamos el mineral y la cal, tamizados anteriormente. Luego añadimos poco
a poco agua para formar una masa húmeda.
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Procedemos a formar bolitas con la masa, hacemos una raya a cada una y las
dejamos secar.
b) Preparación de sal de NaCN al 95% de pureza
Pesamos la pepa de NaCN y lo trituramos con la ayuda de un mortero.
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Preparamos una solución de 0.5% en peso de NaCN, para esto pesamos 5g de
NaCN y lo enrasamos en 1 litro de agua.
Tomamos 1ml de la solucion de NaCN y lo vertemos en un erlenmeyer para
titularlo con AgNO3 0.1N , utilizamos como indicador al KI (5 gotas). En el
punto de equivalencia el color sera un blanco lechoso.
En la primera titulacion:
En la segunda titulacion:
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Hallamos el tiempo de goteo, para ello empleamos una bureta y un cronometro.
Entonces para el goteo de 1 litro de NaCN se necesitara 2 horas aproximadamente.
Se coloca en un recipiente los aglomerados ya secos (bolitas), luego al equipo
de goteo le echamos el litro de solución de cianuro preparada y lo colocamos a una determinada altura, para comenzar con la cianuracion por goteo. Esto es porque se necesita del oxígeno para la cianuracion.
c) Medición del gasto de cianuro con AgNO3
Después de 18 horas de goteo, se toma un poco de la solución rica que se
encuentra con los aglomerados, lo filtramos y después con la pipeta medimos
una alícuota de 1ml y lo vertemos en un Erlenmeyer, para titularlo con el
AgNO3 0.1N, empleando como indicador el KI.
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En la primera titulacion:
En la segunda titulacion:
Después de 72 horas de goteo, se toma nuevamente un poco de la solución
rica que se encuentra con los aglomerados, lo filtramos y después con la pipeta
medimos una alícuota de 1ml y lo vertemos en un Erlenmeyer, para titularlo
con el AgNO3 0.1N, empleando como indicador el KI.
En la primera titulacion:
En la segunda titulacion:
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HORAS DE GOTEO 0 18 72
(alicota) 1ml 1ml 1ml
0.9ml 0.6ml 0.45ml
0.1N 0.1N 0.1N
Se observa que el 50% de NaCN se ha consumido en 72 horas y esto es
debido a que ha reaccionado con el oro para formar el cianuro áurico.
Pesamos 17 g de carbón activado y lo echamos en la cuba. La función del
carbón activado será adsorber al oro de la solución.
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Cogemos también toda la solución cianurada es decir la solución rica y la
añadimos en la cuba, luego lavamos los aglomerados con agua a presión para
obtener una solución pobre, la que añadiremos también a la cuba.
A continuación se procede a agitar la solución con el carbón activa a 1000rpm
por un tiempo de 60 minutos.
Después de haber culminado la agitacion, el carbón se hace secar y se lleva a
laboratorio para analizar la cantidad de oro presente.
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V. CONCLUSIONES.
El método de cianuración por goteo de una muestra de mineral de oro es uno
de los más empleados a nivel industrial debido a su considerable porcentaje
de extracción.
La presencia del oxígeno en la cianuracion es muy importante ya que este
contribuye en la formación del Cianuro áurico.
Cuanto mayor porosidad presenten los aglomerados y la fuerza con la que
caen las gotas de cianuro más eficiente será la extracción del oro.
VI. RECOMENDACIONES:
Tratar de no presionar mucho los aglomerados al hacerlos. La aglomeración de
cal-mineral debe presentar cierta porosidad para facilitar la extracción del oro.
Se debe trabajar en un medio alcalino en el proceso de cianuracion debido a
que el HCN es un producto dañino e indeseable.
Tener cuidado y alegarse en la agitación debido a que en la cianuracion se
libera H2 y esto puede formar el HCN que es toxico y venenoso.
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