informe-merril crowe.pdf

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2015

HIDROMETALURGIA II

03/08/2015

INFORME PROCESO MERRIL CROWE.



UNIVER

ESCUELA

HIDROMETALURGIA II – V

ALUMNO:

CA

A: Ing. PANEZ CRISTOBA

Ing. MAYORCA BALDOC

Asunto: Informe de la vi

Fecha: 03/08/2015

Por el presente informe me

Julio (Ing. De prácticas dedel curso). quiénes están a c

Este informe se ha realizatengan conocimiento sobreminera AUREX, en el tratamoro y plata por el proceso m

IDADNACIONAL DANIELALCIDESCARRIÓNFACULTADDE INGENIERIA

PROFESIONALDE INGENIERIAMETALURGICA

II SEMESTRE

INFORME Nº 02

POS NUÑEZ, Miguel

Julio

DA Eduardo

ita técnica a: COMPAÑÍA MINERA AUREX

irijo con la respectiva solicitud a Ud. Ing. PA

curso) e Ing. MAYORCA BALDOCEDA Eduargo del curso de Hidrometalurgia II.

do para dar a conocer a las personas en gelos procedimiento y/o operaciones realizad ento y/o procesamiento de relaves coloniales y rril crowe.

Página 2

.A.

EZ CRISTOBAL

rdo (encargado

eral y para queas en compañíarecuperación del



UNIVERSIDADNACIONAL DANIELALCIDESCARRIÓNFACULTADDE INGENIERIA

ESCUELAPROFESIONALDE INGENIERIAMETALURGICA

HIDROMETALURGIA II – VII SEMESTREPágina 3

INTRODUCCIÓN

Especialmente en las instalaciones modernas grandes, este procesode Merril Crowe

ha sustituido casi totalmente al de las cajas de cinc, porque la formación de sulfato de

calcio y de precipitado blanco plantea muchos menos inconvenientes porque la

limpieza es mucho menos costosa y difícil. Para tomar una precipitación eficaz deben

tomarse grandes precauciones con el fin de mantener la clarificación, la desairacion

y el control químico adecuados. Las soluciones deben contener la suficiente cantidad

de cianuro libre para disolver el cinc y mantener solución los compuestos formados.

Los principales inconvenientes de un alto contenido de cianuro y de cal residen en

que el primero da lugar a un elevado consumo de cinc y el segundo tiende a recubrir

el metal y a retrasar la precipitación. La adición de un a ala de plomo soluble (por

regla general acetato o nitrato). Se cree que el plomo se precipita en el cinc en forma

de película de metálica, creando, así, un par galvánico, que da lugar a una

precipitación más rápida y casi completa del oro, así como también a un consumo

menor de cinc.






Para tomar una precipitación eficaz deben tomarse grandes precauciones con

el fin de mantener la clarificación, la desairacion y el control químico

adecuados. Las soluciones deben contener la suficiente cantidad de cianuro

libre para disolver el cinc y mantener solución los compuestos formados. Los

principales inconvenientes de un alto contenido de cianuro y de cal residen en

que el primero da lugar a un elevado consumo de cinc y el segundo tiende a

recubrir el metal y a retrasar la precipitación. La adición de un a ala de plomo

soluble (por regla general acetato o nitrato). Se cree que el plomo se precipita

en el cinc en forma de película de metálica, creando, así, un par galvánico, que

da lugar a una precipitación más rápida y casi completa del oro, así como

también a un consumo menor de cinc. Estas adiciones no son siempre

necesarias, porque muchas menas suministran una cantidad suficiente de plata

o de metal base.

En el proceso del polvo de cinc el tiempo de contacto es tan corto y el flujo de

la solución tan rápido que estas reacciones secundarias apenas tienen lugar

otro factor que favorecer una precipitación eficaz es que las telas del filtro están

parcialmente recubiertas de cinc y, por consiguiente, la solución no puede

atravesarlas sin antes establecer contacto con el precipitado.






El proceso de precipitación de los metales preciosos de las disoluciones de

cianuro es de carácter reductor y de ello se deduce que la presencia de

condiciones oxidantes disminuye su rendimiento. Debido a la aireación intensa

que se registra el proceso de agitación, así como también a los requisitos

exigidos para la disolución del oro, estas condiciones oxidantes deben existir

en las soluciones e molino corrientes. El proceso Crowe prevé la separación de

este aire mediante la aplicación del vació. El aparato consiste en un rectoro

tambor de 1.20 m. de diámetro y 3 m. de alto, que se rellena con un entramado

de listones de madera de sequoia, entre un punto situado unos 45 cm. por

encima del fondo y otro que dista 60 cm. De la parte superior. Este entramado

sirve para romper la solución descendente, formando una película fina en la

superficie de los listones y fomentando una desairacion más eficaz. En el

recptorse hace el vació mas alto posible con una bomba que desaira

completamente las soluciones descendentes.

Las ventajas de este proceso son las siguientes:

1. reduce el consumo de cinc un 30 – 40 por 100

2. aumenta la capacidad de la instalación de precipitación en un 40 por 100

como mínimo

3. elimina casi todas las inconvenientes ocasionados por el precipitado

blanco, aun en tiempo muy frió.

4. reduce los costos de limpieza y afino

5. la precipitación transcurre con mucha mayor rapidez






La solución desaireada se dirige directamente al filtro-prensa de precipitación

Merrill Crowe o, en ocasiones, a un depósito de almacenamiento. En el punto

de toma de la bomba de triple efecto, se añade a este material polvo de cinc

finamente dividido mediante un alimentador automático; la precipitación del

metal precioso se efectúa inmediatamente, ya que no existe ninguna

posibilidad de que el cinc se recubra con un precipitado blanco de cobre. A

continuación esta solución se bombea a los filtros prensa de precipitación del

tipo de placa y bastidor y el oro se recoge en los bastidores (de los que se

separa de vez en cuando). La solución clara se descarga en un depósito para

el almacenamiento de la disolución estéril que alimenta al molino. De este

modo la limpieza se realiza mucho más fácilmente que en el caso de las cajas

de cinc. El flujo del deposito de la disolución se desvía a una filtro prensa que

se mantiene en reserva mientras se vacía el que se ha empleado, se introduce

después aire comprimido para sacar la torta y facilitar su manejo y, por ultimo

se habré la filtro prensa. Si las operaciones del ciclo se han calculado con

precisión, el filtro prensa se encontrara casi lleno de oro precipitado y de polvo

de cinc en exceso. Este material se separa y dirige a un recipiente adecuado, e

quita y que mas la lona, se añade la ceniza al resto el precipitado y la masa

casi obtenida se funde y afina en los siguientes métodos de operación.



UNIVER

ESCUELA


La concentración de me

metalurgia del oro, esta

las soluciones de cianu

tratado por métodos piro

La reacción química tota

Zn + Au(CN)2- +

La adición de sales

desoxigenación de la s

una técnica industrial

cianuradas, el proceso



II SEMESTRE

tales es una alternativa muy eficiente y

se basa en la sustitución del zinc por el

o, formando un precipitado o cemento

metalúrgicos a fin de obtener el doré.

l para la concentración de oro por zinc e

H2O + 2CN- Au +Zn (CN)2-4 + OH-

olubles de plomo, el uso de zinc

lución rica en oro (pregnant) fueron in

para la recuperación del oro de l

erril – Crowe, desarrollado en Estados

Página 7

aplicativa en la

oro disuelto en

ue luego será

s:

+ ½ H2

n polvo y la

corporados en

as soluciones

nidos.






CEMENTACION DEORO

El orden electroquímico de los metales en soluciones cianuradas determina su

solubilidad relativa en dicho solvente.

Secuencia de solubilidad

Mg–Al –Zn –Fe –Cu –Hg –Al

Cualquier metal de ésta secuencia tenderá a disolver en solución de cianuro

más rápido que el metal de su derecha, desplazándolo y precipitándolo.

La cementación con Zn es un proceso electroquímico. El Zn se disuelve en los

sitios anódicos y los e-cedidos sirven para reducir los aniones complejos en los

sitios catódicos

Zn+ 4CN-= Zn(CN)4-2+ 2 e-Reacción anódica

2 Au(CN)2-+ Zn= 2 Au+ 4 CN-2 Reacción catódica

-------------------------------------------------------------------------

2 Au (CN)2-+ Zn= 2 Au+ Zn (CN)4-2Reacción Global






PASIVACIONDEL CINC

• La pasivación de la superficie activa del zinc, provoca una menor velocidad de

reacción y en el caso extremo cesa totalmente la cementación

• La pasivación se presenta debido al aislamiento de la superficie del zinc

debido a recubrimientos de una densa capa y compacta de metales

precipitados, además de formación de Zn(OH)2

ETAPAS EN EL PROCESO MERRILL CROWE

El proceso consiste de cuatro etapas

básicas:

MERRIL-CROWE

CLASIFICACIÓN DE LA SOLUCIÓN DE

CIANURO PREGNANT

DESOXIGENACIÓN

RECUPERACIÓN DEL PRECIPITADO ZINC -

ORO

ADICI N DE ZINC EN POLVO Y SALES

DE PLOMO



UNIVER

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Etapa en la cual la

sedimentada en decan

suspensión a fin de obte

Los filtros clarificadores

menos de 5 ppm. La filtr

permite al filtro remover

Filtros

Través



II SEMESTRE

CLARIFICACIÓN

olución proveniente de las pilas de

tadores Hopper para eliminación de

ner una solución clara con 50 ppm de só

reducen los contenidos de solidos en

ción es auxiliada por revestimientos de

partículas inferiores a una micra de tama

clarificadores: La solución rica pasa a

de ellos para ser clarificada (limpiada)

Página 10

lixiviación es

partículas en

lidos.

suspensión a

diatomita. Esto

ño



UNIVER

ESCUELA


Etapa en la que casi el t

varia dede5 a 8 mg/l de

una buena producción d

Torres de desoxigenaci



II SEMESTRE

DESOXIGENACION

otal del oxigeno disuelto es eliminado.

oxígeno, esta debe ser reducida a 0.5

barren y usar cantidades razonables d

n: La solución ingresa a una torre en la

el oxígeno.

Página 11

a solución rica

1.0 mg/l, para

zinc.

ual se le quita



UNIVER

ESCUELA


A nivel del mar la presió

un vacío perfecto puede

embargo dado que un v

a 100 a 150 mmHg men

el sistema perfecto, es d

Se reemplazo de la viru

incrementar el área sup

agitación o remolinos

solución.

Dosificador de polvo



II SEMESTRE

SO DE LA TORRE CROWE

atmosférica es 736 mmHg. A una altur

ser obtenido con una presión de 485 m

cío nunca es perfecto, el vacío de trabaj

s que

ecir 365-385 mmHg.

ADICIONDE CINC

ta de zinc por el polvo de zinc, con es

erficial. El zinc es agregado de tal form

en la superficie que induzca oxigeno

de zinc: El oro de la solución pasa a est

reaccionar con el polvo de zinc

Página 12

de 4000 m.

Hg. Sin

o es obtenido

to se consigue

a que no haya

dentro de la

do sólido al






PROCESO MERRILL CROWE

Ventajas

Bajos costos de labor para la operación y mantenimiento

Rápida velocidad de reacción y altas recuperaciones

Puede manejar grandes ratios de plata a oro en la solución pregnant

Desventajas

La solución pregnant necesita pre-tratamiento antes de la cementación

El proceso es sensible a iones interferentes

Baja selectividad para soluciones contaminadas






DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROCESOMETALURGICO

El mineral extraído desde la mina se transporta en camiones descargándose

directamente en la Chancadora Primaria donde se reduce a un tamaño menor

de 6”. De ahí pasa a una zaranda que separa las fracciones mayores de 1.5”

pasándolas a la Chancadora Secundaria. Luego todo el mineral se une al

descargarse en una faja transportadora que lo lleva a una Tolva de

Almacenamiento. El objetivo del Chancado es reducir el tamaño del mineral

para facilitar la acción de la solución química que recuperará el Oro y la Plata

en la etapa de Lixiviación.

Desde la tolva de Almacenamiento, el mineral se transporta vía camiones sobre

un área denominada “Pad de Lixiviación”, donde se esparce con un tractor de

orugas. Una vez apilado el mineral, se lixivia con NaCN y a través de un

proceso químico, se disuelve el Oro y la Plata. La solución cargada de Oro y

Plata se bombea hacia la planta de Procesos para la recuperación de los

valores metálicos.

El Oro y la Plata se recuperan de la solución empleando un proceso de

precipitación con polvo de Zinc denominado Merrill-Crowe; la solución rica se

bombea a un tanque clarificador y se hace circular por filtros clarificadores de

hojas para eliminar los sólidos en suspensión. La solución rica clarificada se

bombea a una torre deaereadora a fin de eliminar el Oxigeno disuelto. Según

sea necesario se agrega polvo de Zinc a la solución rica deaereada. La

solución se bombea Filtros Prensa donde se colecta el precipitado de Oro y

Plata.



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Figura 1. Diagrama de F

El precipitado de

extrae el Mercurio, y lue

Inducción. La mezcla s

metales base. El Doré

empacado para su e

metalúrgico se muestra



II SEMESTRE

lujo General

Oro y Plata se envía a hornos de ret

o se mezcla con fundentes y cargado a

e funde para separar el Oro y la Plat

de Oro y Plata así obtenido es vertid

barque. El diagrama de flujo gener

n la Figura 1.

Página 15

rtas donde se

dos hornos de

a de los otros

o en barras y

l del proceso






DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL PROCESO EN REFINERIA:

En la Refinería, el proceso comienza con la colección del precipitado

proveniente de la planta de Procesos y el cual es retenido en tres Filtros

Prensa. La solución filtrada, a la que se denomina Solución Barren y que

contiene menos de 0.02 ppm de Au y Ag, se recepciona en un tanque y luego

se bombea al Pad de Lixiviación para el riego de las pilas. El sólido retenido se

colecta cada 6 o 7 días, dependiendo de la cantidad precipitada, y es

recepcionado en bandejas. Este precipitado tiene una humedad de 35% y un

contenido promedio de 25% Au, 57% Ag y 10% Hg.

Luego, el precipitado se traslada a cuatro Hornos de Retortas. La finalidad de

estos es secar el precipitado colectado y recuperar todo el Mercurio que se

encuentra en él, por ello se trabaja con rampas de temperatura hasta alcanzar

un máximo de 550 ºC. El ciclo total de la Retorta es de 24 hrs. y se trabaja bajo

una condición de vacío de 7” Hg. El Mercurio removido es colectado por un

sistema de condensadores enfriados por agua y se almacena en un colector el

cual se descarga al final del ciclo, a contenedores especiales de Hg (flasks)

para su almacenamiento seguro.

A fin de remover eventuales remanentes de mercurio gaseoso que

puedan ir al medio ambiente, el flujo de vacío pasa a través de un post-

enfriador enfriado por agua, ubicada inmediatamente después del colector.

Luego, este flujo pasa a través de columnas de carbón activado y un separador

de agua antes de ir a la bomba de vacío y recién es descargado a la atmósfera.






La saturación de los carbones se controla mediante monitoreos constantes. La

recuperación de Mercurio está en valores por encima del 99%.

El precipitado seco y frío se mezcla con los fundentes necesarios y se

carga a dos Hornos de Inducción. Se requiere cerca de 2 horas para que la

carga se funda completamente y llegue a una temperatura de 1300º C (aprox.)

con el fin de realizar las escorificaciones y la colada final para obtener las

barras Doré. Se utiliza el sistema de colada en cascada para la obtención de

las barras. Las barras de Doré obtenidas son limpiadas, enumeradas y

guardadas en la bóveda hasta el momento de su despacho.

Las escorias producidas se tratan para recuperar el poco de material

valioso que pudieran contener, para ello se procesan en un circuito de

Chancado y se tamiza a –20m para pasarla por una mesa gravimétrica. Las

escorias remanentes (relave) son bombeadas al Pad de lixiviación. El

concentrado obtenido se funde nuevamente con el siguiente lote. La

recuperación promedio es de 99.7% para el Oro y de 99.5% para la Plata. La



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Figura 2. Diagrama de F



II SEMESTRE

lujo en Refinería

Página 18



UNIVER

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El Doré es una aleació

fusión de precipitados d

fundentes formadores

fusión de todos los com

El tiempo que se demor

la calidad de la escoria

de la aleación Oro-Plat

que la Plata funde a 962

puede apreciar que el p

el contenido de Oro.

Figura 3. Diagrama Bina



II SEMESTRE

FUNDICION DEL DORE:

de Au y Ag. El objetivo del proceso

e Oro y Plata es obtener metal Doré e

e escoria a temperaturas que exceda

onentes de la carga típicamente entre

en fundir completamente la carga no s

que se forma sino también de la comp

. El punto de fusión del Oro es de 10

°C. La Figura 3 muestra el diagrama bin

nto de fusión de la aleación se increme

rio Ag-Au

Página 19

de fundición o

presencia de

n el punto de

200 y 1300ºC.

lo depende de

sición química

4°C, mientras

rio Ag-Au y se

nta si aumenta



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Si el Cobre no es eficie

en estado metálico y

fusión. Se forma entonc

Figura 4. Diagrama Tern



II SEMESTRE

temente oxidado y removido en la esco

uede formar parte del Doré, alterand

s una aleación ternaria, tal como se ve

ario Ag-Au-Cu

Página 20

ria, permanece

su punto de

n la Figura 4.

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