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PROCESOS DE TOSTACIÓN - LIXIVIACIÓN DE MINERALES
AURÍFEROS CON METALES CIANICIDAS
Enfoque pirometalúrgico
El enfoque piro metalúrgico es la tostación que consiste en oxidación de
minerales de sulfuros metálicos. Estos sulfuros se calientan en presencia de aire
a una temperatura que permite que el oxígeno (O2) del aire reaccione con los
sulfuros y generen dióxido de azufre (anhídrido sulfuroso): SO2, gaseoso,
y óxidos de metal sólido. A menudo al producto sólido del tostado se le denomina
calcinado.
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 oro grueso. Las "segundas" (productos con un
contenido significativo de oro) se podrían cianurar después.
Reacciones químicas
Disolución acida del oro:
CuCl2 + Auo ® CuCl + AuCl .......DGo = 157.3 Kj/mol
(1)
3CuCl2 + Auo ® 3CuCl + AuCl .... DGo = 387.8 Kj mol
(2)
3CuCl2 +4 NaCl+Auo ® 3CuCl+Na4AuCl .. DGo = 58.14 Kj/mol (3)
CuCl2 +2 NaCl+Auo ® CuCl +Na2AuCl .. DGo = 22.90 Kj/mol (4)
Cu+ + H+ +1/4 O2  Cu2+ + 1/2 H2O ... (5)
2Auo +1/2 O2+ 2H+ 1/4Cl- ® 2 AuCl4- +H2O .DGo298 = -14.6 Kj/mol (6)
2Auo +1.5 O2+ 6H+ +8Cl- ® 2 AuCl4- + 3H2O. DGo298 = -132.3 Kj/mol (7)
FeS2 + CuCl2 ® CuCl + FeCl2 (8)
2Fe2+ + 2H+ +1/2 O2 ® 2 Fe3+ + H2O ... (9)
Cu+ + Fe3+ ® Fe2+ + Cu2+ ... (10)
Los iones cúpricos formados por la reacción (10) entonces seguirán disolviendo
al oro con lo cual el proceso se verá favorecido ampliamente.
Efecto de iones Cianicidas
Proceso pirometalurgico
Para evitar la amalgamación, en algunos casos se aplica la fundición directa de
concentrados. La concentración necesaria del oro (>30% Au) se puede lograr
usando métodos de concentración gravimétrica (mesas vibradoras, centrífugas),
combinados a veces con la separación magnética. Para obtener un concentrado
de muy alta ley deben admitirse pérdidas, especialmente en oro fino. Este es un
problema menor en las operaciones en que el proceso de concentración
gravimétrica es seguido por la cianuración de las colas.
Para separar el oro de los minerales pesados o para limpiar el oro obtenido en
las operaciones de amalgamación/lixiviación, el concentrado se pone en un
crisol, junto con bórax y otros agentes fluidificantes, y se calienta a 1200°C. Los
óxidos tales como limonita, ilmenita, etc., se derriten, produciendo un sistema
sólido-líquido en el cual el oro líquido se reúne en el fondo del crisol debajo de la
escoria. El oro puro se funde a 1063°C. Las siguientes sustancias se pueden
utilizar como formadoras de escoria y fluidizantes: Cuarzo, vidrio, bórax, bióxido
de manganeso, bicarbonato de sodio, potasa, cloruro de amonio, cianuro de
potasio, salitre, fluoruro, y criolita. La elección del reactivo para inducir la
formación de escoria y mejorar la fusibilidad depende de la composición
mineralógica del concentrado. Incluso la elección del crisol (arcilla, grafito o
cerámica) depende de la naturaleza y de la composición del concentrado.
Si el pre concentrado fundido contiene altos contenidos de componentes
sulfurosos, el resultado del proceso de fundición podría ser un sistema de tres
componentes segregados: la escoria, una mata y el metal precioso. A veces una
notable cantidad de oro se encuentra ligada a la mata, la cual deberá ser lixiviada
o comercializada por separado.
Por lo general es aconsejable remoler la escoria, y someterla a una
concentración gravimétrica. Frecuentemente considerables cantidades de oro se
encuentran en forma de "burbujas" incrustadas en la misma
Conclusiones
 El proceso de cianuración, para este mineral se complica por la presencia
de cobre, obteniéndose altos consumos de cianuro de sodio y bajas
recuperaciones de oro.
 Las pruebas indican que la lixiviación para cobre con ácido sulfúrico da
buenos resultados.
 La prueba de concentración gravimétrica en la mesa vibratoria, no es
satisfactoria; debido a que el mineral tiene poca cantidad de oro libre y
fino, siendo la calidad del concentrado baja.
PROCESOS DE TOSTACIÓN - LIXIVIACIÓN DE
MINERALES AURÍFEROS CON METALES CIANICIDAS
Modelo matemático
Transferencia de Masa
(difusión) de reactivos
y productos entre el
seno de la solución y la
superficie externa de
la partícula sólida.
Difusión de reactivos y
productos dentro de los
poros del sólido.
Reacción química
entre los reactivos
en la solución y en
sólido.
a A sólido + b B Solución c C solución + d D Sólido
Pruebas metalúrgicas
Prueba de Lixiviación
Ácida
Prueba de cianuración
Prueba exploratoria de
concentración gravimétrica
Disolución acida del oroEfecto de iones cianicidas
Las ecuaciones más
importantes son: Las ecuaciones más
importantes son:

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Lectura 2

  • 1. PROCESOS DE TOSTACIÓN - LIXIVIACIÓN DE MINERALES AURÍFEROS CON METALES CIANICIDAS Enfoque pirometalúrgico El enfoque piro metalúrgico es la tostación que consiste en oxidación de minerales de sulfuros metálicos. Estos sulfuros se calientan en presencia de aire a una temperatura que permite que el oxígeno (O2) del aire reaccione con los sulfuros y generen dióxido de azufre (anhídrido sulfuroso): SO2, gaseoso, y óxidos de metal sólido. A menudo al producto sólido del tostado se le denomina calcinado. 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 oro grueso. Las "segundas" (productos con un contenido significativo de oro) se podrían cianurar después. Reacciones químicas Disolución acida del oro: CuCl2 + Auo ® CuCl + AuCl .......DGo = 157.3 Kj/mol (1) 3CuCl2 + Auo ® 3CuCl + AuCl .... DGo = 387.8 Kj mol (2) 3CuCl2 +4 NaCl+Auo ® 3CuCl+Na4AuCl .. DGo = 58.14 Kj/mol (3) CuCl2 +2 NaCl+Auo ® CuCl +Na2AuCl .. DGo = 22.90 Kj/mol (4) Cu+ + H+ +1/4 O2  Cu2+ + 1/2 H2O ... (5)
  • 2. 2Auo +1/2 O2+ 2H+ 1/4Cl- ® 2 AuCl4- +H2O .DGo298 = -14.6 Kj/mol (6) 2Auo +1.5 O2+ 6H+ +8Cl- ® 2 AuCl4- + 3H2O. DGo298 = -132.3 Kj/mol (7) FeS2 + CuCl2 ® CuCl + FeCl2 (8) 2Fe2+ + 2H+ +1/2 O2 ® 2 Fe3+ + H2O ... (9) Cu+ + Fe3+ ® Fe2+ + Cu2+ ... (10) Los iones cúpricos formados por la reacción (10) entonces seguirán disolviendo al oro con lo cual el proceso se verá favorecido ampliamente. Efecto de iones Cianicidas
  • 3. Proceso pirometalurgico Para evitar la amalgamación, en algunos casos se aplica la fundición directa de concentrados. La concentración necesaria del oro (>30% Au) se puede lograr usando métodos de concentración gravimétrica (mesas vibradoras, centrífugas), combinados a veces con la separación magnética. Para obtener un concentrado de muy alta ley deben admitirse pérdidas, especialmente en oro fino. Este es un problema menor en las operaciones en que el proceso de concentración gravimétrica es seguido por la cianuración de las colas. Para separar el oro de los minerales pesados o para limpiar el oro obtenido en las operaciones de amalgamación/lixiviación, el concentrado se pone en un crisol, junto con bórax y otros agentes fluidificantes, y se calienta a 1200°C. Los óxidos tales como limonita, ilmenita, etc., se derriten, produciendo un sistema sólido-líquido en el cual el oro líquido se reúne en el fondo del crisol debajo de la escoria. El oro puro se funde a 1063°C. Las siguientes sustancias se pueden utilizar como formadoras de escoria y fluidizantes: Cuarzo, vidrio, bórax, bióxido de manganeso, bicarbonato de sodio, potasa, cloruro de amonio, cianuro de potasio, salitre, fluoruro, y criolita. La elección del reactivo para inducir la formación de escoria y mejorar la fusibilidad depende de la composición mineralógica del concentrado. Incluso la elección del crisol (arcilla, grafito o cerámica) depende de la naturaleza y de la composición del concentrado. Si el pre concentrado fundido contiene altos contenidos de componentes sulfurosos, el resultado del proceso de fundición podría ser un sistema de tres componentes segregados: la escoria, una mata y el metal precioso. A veces una notable cantidad de oro se encuentra ligada a la mata, la cual deberá ser lixiviada o comercializada por separado.
  • 4. Por lo general es aconsejable remoler la escoria, y someterla a una concentración gravimétrica. Frecuentemente considerables cantidades de oro se encuentran en forma de "burbujas" incrustadas en la misma Conclusiones  El proceso de cianuración, para este mineral se complica por la presencia de cobre, obteniéndose altos consumos de cianuro de sodio y bajas recuperaciones de oro.  Las pruebas indican que la lixiviación para cobre con ácido sulfúrico da buenos resultados.  La prueba de concentración gravimétrica en la mesa vibratoria, no es satisfactoria; debido a que el mineral tiene poca cantidad de oro libre y fino, siendo la calidad del concentrado baja.
  • 5. PROCESOS DE TOSTACIÓN - LIXIVIACIÓN DE MINERALES AURÍFEROS CON METALES CIANICIDAS Modelo matemático Transferencia de Masa (difusión) de reactivos y productos entre el seno de la solución y la superficie externa de la partícula sólida. Difusión de reactivos y productos dentro de los poros del sólido. Reacción química entre los reactivos en la solución y en sólido. a A sólido + b B Solución c C solución + d D Sólido Pruebas metalúrgicas Prueba de Lixiviación Ácida Prueba de cianuración Prueba exploratoria de concentración gravimétrica Disolución acida del oroEfecto de iones cianicidas Las ecuaciones más importantes son: Las ecuaciones más importantes son: