CURSO HIDROMETALURGIA DEL ORO Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006 Capitulo 1.Introduccin Capitulo 2.Extractantes para el oro Capitulo 3.Lixiviacin 3.1 Cianuracin 3.2 Termodinmica del proceso de cianuracin 3.3 Cintica del proceso de cianuracin 3.4 Comportamiento de diferentes minerales 3.5 Tipos de lixiviacin Capitulo 4.Cementacin con cinc 4.1 Termodinmica del proceso 4.2 Cintica de la cementacin con cinc 4.3 Proceso Merril-Crowe Capitulo 5.Carbn activado 5.1 Antecedentes termodinmicos y cinticos de la adsorcin de oro en carbn activado 5.2 Procesos CIC, CIL y CIP Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Capitulo 6. Electroobtencin de oro 6.1 Principios tericos 6.2 Cintica de reaccin y factores que afectan laeficiencia6.3 Consideraciones de proceso Capitulo 7. Tratamiento de efluentes Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro INTRODUCCION Laseleccindelmtodoapropiadodetratamientoparauna mena aurfera es funcin de una diversidad de parmetros. Cuando el oro se encuentra libre en forma nativa, el anlisis granulomtricopermiteidentificarlosrangosdimensionales del metal. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro MINERALES MAS COMUNES NativoAu Electrum(Au , Ag) Calavenita AuTe2 Petzita Ag3AuTe2 Silvanita(Au , Ag)Te4 AuroestibinitaAuSb2 Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro EXTRACTANTES PARA EL ORO Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Unadelascaractersticasprincipalesdeloroessu presentacinenestadonativoometlicoenlasmenas, debido a su estabilidad qumicay la no reactividad.El oroy la plata se presentan en pocos minerales comunes, siendo el estado nativo el ms importante . Curso: Hidrometalurgia del oro Extractantes para el oro: -Cloro -Tiurea -Agua regia -Cianuros alcalinos -Tiosulfato Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Actualmentelacianuracineselprocesomsampliamente usado en la lixiviacin de minerales de oro,presentandolas siguientes ventajas: -Tecnologa conocida -Qumica de reaccin simple -Bajo consumo de reactivos -Bajos costos operacionales Peroporotrapartepresentaalgunasdesventajas,tales como: -Complicaciones de tipo ambiental -Problemas de tipo cintico -Problemas de refractabilidad -Presencia de materias carbonaceas Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Mineralesdeoroyplataseclasificancomorefractarios cuandounaparteimportantedeellosnosepuedenextraer eficientementeutilizandomtodosconvencionalesde cianuracin. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Lacausamscomndelarefractabilidadeslaoclusino diseminacindefinaspartculasdeoromenoresa1mm, encapsuladasenlosmineralesdesulfuros(pirita, arsenopirita,cuarzoyotros),quesonmatricesinsolublesy difciles de penetrar con soluciones de cianuro. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Lixiviacin Cianuracin Lassolucionesacuosasdecianurosonfuertermente acomplejantesdeionesmetlicos,formandocomplejosde gran estabilidad. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Lamayoradelosinvestigadoresproponenquelamayor parte del oro se disuelve de acuerdo a la siguiente reaccin: y en menor proporcin segn: Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006( )+ + = + + + OH O H CN Au O O H CN Au 2 2 2 4 22 2 2 2 2( )+ = + + + OH CN Au O H O CN Au 4 4 2 8 42 2 2Curso: Hidrometalurgia del oro Reaccin andica Reaccin Catdica Reaccin Global Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006( ) e CN Au CN Au 2 2 4 22 + = +( )+ + = + + + OH O H CN Au O H O CN Au 2 2 2 4 22 2 2 2 2Curso: Hidrometalurgia del oro + = + + OH O H e O H O 2 2 22 2 2 2Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Las sales de cianuro, tales como cianuro de potasio y sodio, se disuelven fcilmente en agua, dejando el catin metlico disuelto y los iones cianuro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006 ++ = CN Na NaCNCurso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Losionescianurohidrolizanenaguaparaformarcido cianhdrico (HCN) y iones hidroxilos (OH-) El cianuro de hidrgeno es un cido que no se disocia y tiene una relativa alta presin de vapor (100kPa a 26C) Elcianurodehidrgenoyelcianurolibrepuedenser oxidadosacianatoenpresenciadeoxgeno,deacuerdoa un anlisis termodinmico. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006 + = + OH HCN O H CN2( )1010 2 , 6 25 += + = x C K CN H HCNO H CNO O HCN2 22 4 3 4 + = + + = + + OH CNO O H O CN 2 3 2 32 2Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro En la prctica se requiere de fuertes agentes oxidantes, tales como ozono (O3), perxido de hidrgeno (H2O2) para que las reacciones de oxidacin del cido cianhdrico y cianuro ocurran con una velocidad importante. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro CINETICA DEL PROCESO DE CIANURACION Losfundamentostermodinmicosdelacianuracinno proporcionaninformacinacercadelavelocidadconqueel sistema alcanza el equilibrio. La disolucin de oro en soluciones de cianuro es un proceso de corrosin electroqumica, en la cual el O2 capta electrones enunazonadelasuperficiemetlica(zonacatdica), mientras que el metal entrega electrones ( zona andica). Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Medianteelmecanismoanterioresposiblepredecirquela disolucindelmetalpuedevariarsuvelocidadconlas concentracionesdeCN-yO2enlasolucinyconla intensidad de la agitacin. Velocidad disolucin =Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006______________________| | | | | |2 24 O DO CN DCN+o| || |222 O CN D D AOCNCurso: Hidrometalurgia del oro A bajas concentraciones de cianuro la ecuacin se simplifica a: Velocidad disolucin =Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006| | | | =CN K CND ACN121oCurso: Hidrometalurgia del oro A altas concentraciones de cianuro, queda: Velocidad disolucin =Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006| | | |2 2 222O K OD AO=oCurso: Hidrometalurgia del oro En la condicin lmite Sabiendo queyDr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006| | | |222 5 . 0OD ACND AOCNo o=| | | |224 O D CN DOCN=| || |=CNODDOCN242910 83 , 1=x DCN| | seg cm x DO2 910 76 , 22=| || |62=OCNCurso: Hidrometalurgia del oro EFECTOS DE OTROS CONSTITUYENTES DE LA PULPA Los reactivos necesarios en la solucin acuosa para cianurar oro son CN-, OH- y O2 disuelto, sin embargo las soluciones industriales son complejas y la ganga de la mena puede reaccionar de alguna manera con los reactivos y alterar las condiciones del proceso. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro MINERALES DE HIERRO Pirita,MarcasitayPirrotitasonconstituyentescomunesde menasdeoroyplata,todosellosseoxidanmedianamente enlassolucionesalcalinasaireadasdecianuroyforman Fe(OH)3, Fe(CN) , S2- , otros. El orden de reactividad es: Pirrotita, Marcasita y Pirita Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro 46Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro La pirrotita se descompone de acuerdo al siguiente mecanismo Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006 ++ =2 2S Fe FeS( ) = +4626 CN Fe CN Fee Fe Fe + =+ + 3 2( )333 OH Fe OH Fe = + +Curso: Hidrometalurgia del oro Se recomienda realizar preaireacin a la pulpa cuando la mena tiene bastante pirrotita o marcasita, antes de agregar el cianuro, con el propsito de formar Fe (OH)3 sobre la partcula, evitando la formacin de ferrocianuros e in slfuro. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Hematita(Fe2O3),Magnetita(Fe3O4),Geotita(FeOOH)y otrossonvirtualmenteinsolublesensolucionesalcalinasde cianuro. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro MINERALES DE COBRE Los minerales de cobre representan un problema mayor que los mineralesde hierro, debido a su gran afinidad en formar complejossolublesconelcianuro,consumiendogran cantidad de CN-.La mayora de los minerales de cobre, con excepcindelacalcopirita,selixivianrpidamenteen soluciones de cianuro. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Losmineralesdecobresedisuelvenparaformaruna variedad de complejos de Cu (I): Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006( ) ( ) ( ) 3423 2, , CN Cu CN Cu CN CuCurso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro MINERALES DE ARSENICO Losmineralesarsenopirita,regaljaryoropimenteestn asociadosconalgunasmenasdeoroeinterfierenenla cianuracin. Enlaprctica,lasmenasconarsnicosongeneralmente tostadasantesdelacianuracin,paravolatilizarelarsnico e impedir su efecto inhibidor. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro ION SULFURO El in slfuro inhibe fuertemente la disolucin de oro, ya que seadsorbefuertementesobrelasuperficie,bajandola cintica, y adems consumen cianuro y oxgeno, de acuerdo a la siguiente reaccin: AmenudoseagregansalesdeplomopararemoverelS2-

como PbS insoluble. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006 + = + + + OH CNS O H O CN S 4 2 2 2 22 22Curso: Hidrometalurgia del oro MINERALES DE PLATA Frecuentementelaplataseencuentraconjuntamenteconel oroencantidadeseconmicamenteimportante.Laplata metlicasecomportasimilarmentealoroensolucionesde cianuroysedisuelveandicamentedeacuerdoala siguiente reaccin: Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006( )+ + = + + + OH O H CN Ag O H O CN Ag 2 2 2 4 22 2 2 2 2Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro CATIONES METALICOS La presencia de en las soluciones alcalinas causan consumo de cianuro, debido a la formacin de complejos estables con el CN-.El uso de cal precipita estos iones disminuyendo el consumo de CN-. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006+ + + + + 2 2 2 3 2, , , , Mn Zn Ni Fe FeCurso: Hidrometalurgia del oro MTODOS DE CIANURACION Losmtodosdecianuracin,utilizadospararecuperaroroy plata,seseleccionandeacuerdoacaractersticasfsicasy mineralgicasdelasmenascianurables,ocurrenciadelos metalespreciososysuley,comotambinlamagnituddel tonelaje a tratar. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro LIXIVIACION POR AGITACION Estemtodoeselmscomnmenteempleadoparatratar menas de oro y plata de ley econmica al proceso, colas de flotacin, concentrados tostados, etc. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Lasmenassometidasaesteprocesodebenconteneroro fino, liberable durante la molienda, normalmente bajo 150#, bajocontenidodecianicidas,velocidaddeasentamiento aceptableenlosespesadores.Lasventajasdelaagitacin sonlasaltasrecuperacionesobtenidas,tiemposde lixiviacinrelativamentecortos,permiteaplicarmtodosde concentracin a la pulpa para recuperar oro y plata (flotacin, concentracingravitacional,amalgamacin,etc.)como tambin carbn en pulpa. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Debidoaquelassolucionesbsicasdecianuronoson corrosivasfrentealosacerosyfundicionesfrreas,la cianuracinenlamayoradelasplantasseiniciaenlos molinos,detalmaneraquelassolucionesdecianurose agreganalsistemamoliendaclasificacin.Estaprctica permite aumentar el tiempo de cianuracin. Las condiciones lixiviantesenelcircuitodemoliendasonptimas,debidoa quesuperficiesfrescasdeoroyplatasecontactanconla solucin lixiviante oxigenada dentro del molino. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro LIXIVIACION EN PILAS (HEAP LEACHING) Estemtodohasidoutilizadoampliamenteenmenasde cobredesdeelSigloXVIII;sinembargo,lacianuracinen pilasdemenasdeoroyplataesunatcnica hidrometalrgicarelativamentenueva,logradacomo consecuenciadelaaplicacindelcarbnactivadoenla recuperacin de oro desde las soluciones. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Actualmenteoperanvariasinstalacionestratandomenasde oroconleydecabezapromedio1,54,0gpt,con recuperaciones entre 60 80% y costos de operacin de 150 200 US$/onza troy de oro recuperado. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro PREPARACION DE LA MENA Lamayoradelasmenasdeoroyplatarequieren preparacinparaserirrigadas.Algunasmenasson naturalmenteporosas,loquefacilitaelataque;perola mayoranoloson,porloquedebenserchancadaspara obtenerextraccioneseconmicas.Losfinosdanaltas extracciones,peropuedenprovocarproblemascuandosu masa es alta, para la recuperacin total a obtener en la pila. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Caractersticas de menas para cianuracin en pilas: Paraobtenerrecuperacionesaceptablesusandolixiviacinenpilas,lasmenas deben reunir las siguientes caractersticas: Eltamaodepartculasdeoroyplatadebeserextremadamente pequeo. Las partculas tiles deben reaccionar con el cianuro acuoso, debido a la porosidadnaturaldelamenaocomoresultadodelchancadopara aumentar superficie expuesta. Lasmenasdebenserpobresencianicidas(slfurosparcialmente oxidados de Sb-Zn-Fe-Cu-As, minerales de cobre). Estarexentasdematerialescarbonceos,loscualespuedenadsorber los cianuros de oro y plata, disminuyendo las extraccin. Las menas no deben contener una excesiva cantidad de finos o arcillas, quepuedenimpedirlapercolacindelassolucionesdisminuyendoel contacto metal-solucin. El problema de finos puede, algunas veces, ser eliminado por aglomeracin u otras tcnicas. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Menas de baja ley de oro y plata, desmontes y depsitos de bajotonelaje,quenojustificaneconmicamentela construccindeunaplantadecianuracinporagitacin, pueden ser tratadas comercialmente por este mtodo. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Lasmenasmsdificultosasparatrataenpilassonaquellas quecontienenapreciablescantidadesdearcillasofinos; estosconstituyentespodranimpedirlapercolacindela solucin,causarcanalizacionesoproducirzonasdelapila sinirrigacin.Todosestosefectosproducenbajas extraccioneso,encasosextremos,derrumbesenlos costados. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro La aglomeracin de la mena produce un lecho homogneo y poroso, que evitan los problemas generados por los finos. Existendosmtodosbsicosdelixiviacinenpilasson utilizadoscomercialmente:aquellosquelixiviacinmaterial provenientedemina(RunofMine)yotrosqueprocesan mena chancada. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Lacaldebeseragregadaduranteelchancado;para homogenizarlamezcla,medianteunalimentador controlable,porlogeneralserequierenentre25Kg Cal/T.M. Lechadadecalsepuedeprepararparacircularlaporlapila antes de irrigar con cianuro, con el propsito de neutralizar la acidez de la mena. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro AGLOMERACION DE FINOS Menasdificultosasparatratarlassatisfactoriamentepor cianuracinenpilassonaquellasquecontienenarcillaso finosqueaumentanduranteelchancado.Estos constituyentesprovocanunapercolacinlentadelas soluciones,puedencausarcanalizacionesoproducirzonas no atacadas en la pila y, por lo tanto, obtener baja extraccin o, en casos extremos, derrumbes en los costados de la pila. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Laaglomeracindelamenachancadaparaproducirun lechoporosoyuniforme,esunmtodoviableparaevitar estosproblemas,comotambinparadisminuireltiempode ataque y elevar la extraccin.Consiste en: Chancado de la mena a 1, Agregar a la mena cemento portland (5-8 Kg/ton), o cal Agregar solucin de cianuro concentrado (10 14 lts/ton)ymezclarconelslido,entambor,para producir aglomerados con 10- 13% de humedad Curar los aglomerados durante 8 24 horas Acumular el material aglomerado en la pila e irrigar con solucin dbil Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro CEMENTACION CON CINC TERMODINAMICA DEL PROCESO Elprocesodecementacinfueempleadoen1890.Posteriormentesehanintroducidomodificaciones,que llevaronalprocesoaobteneraltaseficienciasymenores costos. Modificaciones o mejoras realizadas en sus comienzos: -Agregado de sales de plomo (acetato, nitrato) -Reemplazo de lminas por polvo de cinc -Desaireacin de las soluciones de oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro REACCIONES DE CEMENTACION: Reaccin Andica: Reaccin Catdica: Reaccin Global:Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006( ) e CN Zn CN Zn 2 424 + = +( )+ = + CN Au e CN Au 4 2 2 22( ) ( ) + = +24 22 2 CN Zn Au Zn CN AuCurso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Reacciones laterales o parasitarias: Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006( )224 22 2 4 H OH CN Zn O H CN Zn + + = + +( ) ( ) + = +24233 4 3 4 CN Zn Cu Zn CN CuCurso: Hidrometalurgia del oro Sehanpropuestootrosmecanismos,parareacciones laterales del cinc Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006( )+ = + + + OH CN Zn O H CN O Zn 2 42124 2 2+ + = + + H HZnO O H O Zn2 2 221Curso: Hidrometalurgia del oro La presencia de oxgeno en el sistema, afecta adversamente el proceso de varias formas: -Lavelocidaddereaccinvarainversamentecon la presin parcial de oxgeno. -Existetendenciaalaredisolucindelprecipitado debido a la presencia de O2 y CN- Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Elprocesodecementacinpuedeestarcontrolado,yaseaporun mecanismo difusional o bien por la reaccin electroqumica. Porlotanto,lavelocidaddelprocesoestardadoporlasiguiente expresin general: Velocidad = = concentracin inicial del in metlicoen la interfase Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006+ ++ +221221M M M M| |iM A k+ 21| |iM+ 21Curso: Hidrometalurgia del oro Enestadoestacionario,enlainterfaselavelocidadde difusin es igual a la velocidad de la reaccin qumica. D = coeficiente de difusin = espesor capa lmite Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006| | | | { } | |i iM A k M M AD+ + += 212121ooCurso: Hidrometalurgia del oro Dividiendo por A y agrupando los trminos de Despejando, se obtiene Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006| |iM+ 21| | | ||.|

\|+ =+ +o oDk M MDi2121| |iM+ 21| | | |+ +((((

+=2121MDkDMiooCurso: Hidrometalurgia del oro Luego la velocidad se puede expresar como: Velocidad = As, cuando k D/,velocidad ser velocidad = y el proceso ser controlado por difusin Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006| |++|.|

\| 21M ADkDkooo| |+ 21M A ko| |+ 21M ADoCurso: Hidrometalurgia del oro Otros aspectos interesantes de destacar son: -La cementacin de Au con Zn es sensible a la cal y cianuro libre -El pH ptimo de trabajo vara entre 9 y 11,5 El cianuro libre es esencial para la disolucin andica del Zn y para disolver hidratos de Zn formados sobre la superficie. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro CINETICA DE LA CEMENTACION CON CINC Lavelocidaddecementacinesdeprimerordenconrespectoala concentracindeoroensolucinydirectamentedependientedela superficie de cinc. C = concentracin inicial de oro C = concentracin de oro al tiempo t A = Area superficial de reaccin V = Volumen de solucin k= constante cintica t = tiempo de reaccin Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006v =kACdtdCdtkACdCv =tkACCv =lnCurso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006 -Cementacindecobreconhierroenmedio cloruro, est controlado por difusin, Ea= 3 Kcal/mol -Cementacindecobreconhierroenmedio sulfato,estcontroladopordifusin,Ea=5,09 Kcal/mol -Cementacindeoroconcincenmediocianuro, est controlado por difusin, Ea = 3-5 Kcal/mol Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro ETAPAS EN EL PROCESO MERRIL CROWE CLARIFICACION Elobjetivo,eseliminarlapresenciadeslidosenlassoluciones provenientes de lixiviacin y entregar una solucin clara (menor a 10ppmdeslido)paralograrunamayoreficienciaenla cementacin y obtener mayor ley en los precipitados. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro DESAIREACION Lassolucionesclarificadassondesaireadas,paraobtener unaprecipitacineficiente.ElmtodoCroweempleael vaco, el cual es el ms eficiente para remover el O2 disuelto.La torre de vaco, puede estar llena o vaca con alimentacin atomizada para incrementar la superficie del lquido.Con un vaco prctico mximo de 21 pulg. Hg, se reduce el oxgeno desde6,5a0,5ppmdeO2. Amayorcotadeelevacindel lugar, se puede requerir menor vaco. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro AJUSTE DE LA CONCENTRACION DEL CIANURO Y LA CAL AntesdecontactarconZnlasolucin,esnecesarioajustarlas concentracionesadecuadasdeCN-ycallibre,paraunaptima precipitacin.SepuedeagregarsolucinconteniendoCN-ycalenel clarificador para ajustar las concentraciones. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro ADICION DEL Zn ElZnenpolvo,esagregadoencantidadesde0,6a1,5 partes de Zn por parte de Au Ag (1/1 para la plata es una razn bien recomendable). Lascantidadesusualessonde35a15gr.deZny10a15 gr.denitratodeplomoportoneladasmtricadesoluciny, por lo menos, 0,1 gpl de CN- libre. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro REFINACION DEL PRECIPITADO Laprcticadelarefinacindelprecipitado,varadeacuerdoa lasimpurezasysusconcentracionescontenidasenel precipitado.Elprocedimientomscomn,esuntratamiento por lixiviacin cida, para rebajar el contenido de Zn y Cu. SelixivaelprecipitadoconunasolucindeH2SO4en presencia de aire forzado, por alrededor de una hora y la pulpa se lava por decantacin en el mismo agitador.Para la remocin delCu,seagregaunasolucindeH2SO4conunoxidante (Fe+++, MnO2, aire, etc.), en forma controlada para no disolver la plata. Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro CARBON ACTIVADO El uso del carbn activado en la metalurgia extractiva del oro haaumentadofuertementeenlasltimasdcadascomo procesodeconcentracinypurificacindesoluciones obtenidas en la etapa anterior de cianuracin. Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro La creciente aplicacin de esta tecnologa se fundamenta en una serie de desarrollos tecnolgicos ocurridos tales como: -Desarrollo de procesos de elusinde oro desde el carbn -Regeneracin y reciclaje del carbn -Desarrollodelosprocesoscarbnenpulpay carbn en lixiviacin-Posibilidaddefabricarcarbnactivadode diferentesmateriasprimas(carbn,madera, cscara de cocos, etc.) Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Caractersticas de los carbones activados - Gran rea especfica (800-2500 m2/gr.) - Estructuraporosa,leproporcionalahabilidaddeadsorber gases, sustancias disueltas en lquidos. - Posee poros inferiores a 20 (microporos), poros intermediosde20a100(mesoporos)yporos superiores a 1000(macroporos). Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006AAAAntecedentes Mecansticos del Proceso de Adsorcin de Oro Enliteratura,seencuentraunaseriedeantecedentesquecaracterizana los sistemas -carbn activado: Lacapacidaddecargadelcarbnaumentaconelincremento delaconcentracindecationesCa2+,Mg2+,Na+,K+,pero disminuye con el aumento de la concentracin de aniones CN-, S2-, , OH-, Cl-. CationescomoCa2+,Mg2+,Na+,sonadsorbidosenpresencia de , no as en ausencia del complejo oro. Lacapacidaddecargadelcarbnaumentaconelgradode aireacin u oxigenacin de la solucin. Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006( )2CN Au( )2CN AuLos mecanismos de adsorcin de oro en carbn son: Adsorcinsincambioqumico,atravsdela formacindeunparinico, donde Mn+ puede ser Na+, K+, Ca2+ y otros. Mecanismo de cambio inico, en la superficie del carbn puede ocurrir la reaccin de reduccin del oxgeno. siendo la otra reaccin de semicelda la reaccin de oxidacin del grupo cromeno de la superficie del carbn. Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006= + + OH O H e O 4 2 42 22 2 2 22 2 2 O H OH O H e O + = + +( ) | |nnCN Au M+2Laestructuraformadaporlasreaccionesanterioresenla superificiedelcarbncorrespondealincarbonio,elcual puedeactuarcomounsitiodeintercambiodeiones,donde los iones a intercambiar son y OH-. Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006( )2CN AuAntecedentes cinticos del proceso de adsorcin de oro Experienciasdeplantasindustrialesyestudiosde investigacin muestran las siguientes evidencias: - Lavelocidadinicialdeadsorcindeoroes rpida,siendofundamentallahidrodinmica del reactor. - Inicialmenteelprocesoestcontroladoporla difusinenelfilmlquidoquerodeaalas partculas. - Posteriormente el oro se sigue adsorbiendo en formalentaydificultosa,involucrandoel transporte del complejo de oro al interior de las partculas de carbn. Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006El proceso de transporte del oro el interior de la partcula de carbnpuedeocurriratravsdedifusinsuperficialy/opor difusinatravsdelasolucinquellenalosporosdel carbn,siendomuydificultosopodersepararestosdos mecanismos. Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Pordifusinsuperficialenelinteriordelasparedesdelos poros,concoeficientesdedifusinenelestadoslidodel tipo 10-7 a 10-8 cm2/s. Por difusin del complejo de oro en la solucin que llena los poros,concoeficientesdedifusinenestadolquidodel orden 10-4 a 10-5 cm2/s. Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006Curso: Hidrometalurgia del oro ADSORCION DE OTROS METALES PLATA Elmecanismodeadsorcindeplataessimilaraldel complejo, sin embargo la capacidad de carga de plata es menor que la de oro. Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006( )2CN AuMERCURIO El complejo neutro Hg(CN)2 compite con el complejode oro por los sitios del carbn y puede en alguna medida desplazar eloroadsorbidoenelcarbn.Afortunamentelapresencia de mercurio en las soluciones de cianuracin es casi siempre enmuybajasconcentraciones.Estosedebealosbajos contenidosdemercurioenlosmienralesoalbajogradode disolucin en el proceso de cianuracin. Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 2006COBRE Laadsorcindecobreestdirectamenterelacionadaconel pH y la concentracin de cianuro.El complejose adsorbeabajospHybajoscontenidosdecianuro.A elevadospHyaltasconcentracionesdecianuroelcomplejo predominantees,siendomuybajasu adsorcin.El orden de adsorcin es el siguiente: Curso: Hidrometalurgia del oro Dr. Patricio Navarro DonosoSantiago, agosto de 20062) (CN Cu 34) (CN Cu