1. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE ORURO
FACULTAD NACIONAL DE INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA METALÚRGICA
LABORATORIO N°06 DE HIDROMETALURGICA I
MET 2220
TEMA: CIANURACION DE MENAS DE ORO POR AGITACION
DOCENTE: ING. FAUSTO VALDERRAMA F.
Univ. MAMANI COLQUE JULIO CESAR
BOLIVIA, 2019
2. INDICE
1. Introducción.......................................................................................... 3
2. Objetivo ................................................................................................ 3
3. Fundamento teórico ............................................................................... 3
4. Experimentación.................................................................................... 8
4.1. Materiales y equipos........................................................................ 8
4.2. Procedimiento ................................................................................. 8
4.3. Condiciones experimentales ............................................................. 9
5. Resultados............................................................................................. 9
5.1. Datos obtenidos............................................................................... 9
5.2. Análisis......................................................................................... 10
5.3. Extracción de oro........................................................................... 10
5.4. Consumo de NaCN, (kg/t) ............................................................. 10
5.5. Consumo de Cal, (kg/t) ................................................................. 10
5.6. Cabeza ensayada, (g/t) ................................................................... 11
5.7. Cabeza calculada, (g/t)................................................................... 11
5.8. Gráfico: Tiempo (h) vs. Extracción de Oro (%)............................... 11
6. Discusión de resultados........................................................................ 11
7. Conclusiones ....................................................................................... 12
8. Bibliografía......................................................................................... 12
3. 1. Introducción
El cianuro de sodio ha sido el reactivo de lixiviación preponderante para el oro,
debido a su excelente extracción de una gran variedad de menas y su bajo costo. Si
bien el cianuro es un lixiviante poderoso para oro y plata, no es selectivo y forma
compuestos complejos con una variedad de iones metálicos y minerales.
Las velocidades de cianuración son relativamente lentas y la industria ha estado
investigando reacciones de lixiviación de oro más rápidas, que sean capaces de
alcanzar extracciones de oro muy altas. Debido al elevado valor del metal amarillo,
incluso pequeños incrementos en la recuperación son siempre preferibles para
mejorar la velocidad de lixiviación.
Por otro lado la aplicación de los métodos hidrometalúrgicos en el oro,
especialmente la lixiviación cianurada, que tiene una aplicación mayoritaria en el
tratamiento de minerales oxidados, ha dado lugar al desarrollo de técnicas
ecológicas e innovadoras de lixiviación, extracción por carbón activado, extracción
por solventes y electrodeposición M oro, con la finalidad de obtener cátodo de oro
de gran pureza
2. Objetivo
Determinar la extracción y consumo de reactivos en una prueba de cianuración de
oro.
3. Fundamento teórico
La cianuración: Es un proceso que se aplica al tratamiento de las menas de
oro, desde hace muchos años.
Se basa en que el oro nativo, plata o distintas aleaciones entre estos, son
solubles en soluciones cianuradas alcalinas diluidas, regidas por la siguiente
ecuación:
4Au + 8 NaCN + O2 + 2 H2O → 4 (CN)2 Na Au + 4 NaOH
4. Esta fórmula es conocida como la ecuación de ELSNER.
Lixiviación por agitación: La mena molida a tamaños menores a las 150
mallas (aproximadamente tamaños menores a los 105 micrones), es agitada
con solución cianurada por tiempos que van desde las 6 hasta las 72 horas.
La concentración de la solución cianurada está en el rango de 200 a 800 ppm
(partes por millón equivale a gr de cianuro por metro cubico de solución).
El pH debe ser alto, entre 10 y 11, para evitar la pérdida de cianuro por
hidrólisis (generación de gas cianhídrico, CNH, altamente venenoso) y para
neutralizar los componentes ácidos de la mena.
Para evitarlo anterior se usa cal, para mantener el pH alcalino. Se adiciona lo
necesario para mantener la concentración de Oca libre en la solución por
encima 100 gr/m3.
La velocidad de disolución del oro nativo depende entre otros factores, del
tamaño de la partícula, grado de liberación, contenido de plata.
Es la práctica común, remover el oro grueso (partículas de tamaño mayores a
150 mallas o 0,105 mm), tanto como sea posible, mediante concentración
gravitacional antes de la cianuración, de manera de evitar la segregación y
perdida del mismo en varias partes del circuito.
Es de suma importancia, aparte de determinar la naturaleza de los minerales
de oro, poder identificar la mineralogía de la ganga, ya que esta puede
determinar la efectividad o no de la cianuración. Esto porque algunos
minerales de la ganga pueden reaccionar con el cianuro o con él oxígeno,
restando de esa manera la presencia de reactivos necesarios para llevar
adelante la solubilización del oro.
Se realizan ensayos a escala laboratorio, con el objeto de determinar las
condiciones óptimas para el tratamiento económico y eficiente de la mena.
Las variables a determinar son las siguientes:
- Consumo de cianuro por tonelada de mineral tratado.
- Consumo de cal por tonelada de mineral tratado.
5. - Optimo grado de molienda.
- Tiempo de contacto, ya sea en la lixiviación por agitación como en la
lixiviación por percolación.
- Concentración más conveniente del cianuro en la solución.
- Dilución más adecuada de la pulpa.
Química de las soluciones de cianuración: Las sales de cianuro simple, como
cianuro de sodio, potasio y calcio se disuelven en agua para formar sus
respectivos cationes metálicos e iones de cianuro libre. Por ejemplo, en el
caso del cianuro de potasio se tiene:
𝐾𝐶𝑁 ⟺ 𝐾 + + 𝐶𝑁−
La Tabla siguiente muestra la solubilidad y el contenido de cianuro relativo
de las diferentes sales. La elección del tipo de cianuro depende del método
de aplicación, costo y disponibilidad de dicho reactivo.
Compuesto
CN
disponible(%)
Solubilidad en
agua a 298,15 K
(25 °C) (g/100 cm3
)
NaCN 53.1 48
KCN 40 50
Ca(CN) 56.5 Se descompone
Diagrama Eh-pH del sistema Au-CN-𝐻2O
6. Variables en la cianuración del oro
- Unidades de oro: ¿Hay suficiente oro presente en el mineral que pagar por
los costos asociados con la recuperación de ella? En función de todas las
otras variables y los costos asociados, algunos proyectos pueden ser
viables con un grado de oro tan bajo como 0,5 g Au por tonelada de
mineral, con tonelajes suficientes. Con menores grados de oro de beneficio
(por lo general de flotación) se utiliza o aplica la lixiviación por adelantado
para aumentar el grado de Au y reducir la cantidad de mineral a ser
lixiviado.
- Naturaleza de Oro: La superficie de una partícula de oro normalmente se
disuelve a una velocidad de alrededor de desde 0,2 hasta 0,5 micras de
profundidad de la superficie por hora en una lixiviación con cianuro. Para
las partículas y las pepitas de oro grandes, esto es demasiado lento para
ser disuelto completamente en una típica planta de procesamiento.
Métodos mucho más sencillos y menos costoso por gravedad están
disponibles para recuperar el oro. La cianuración se utiliza para el oro que
se distribuye finamente a través de una matriz mineral.
- Liberación: La Lixiviación con cianuro sólo será eficaz si el cianuro puede
entrar en contacto con la partícula de oro. Para que esto suceda, el mineral
debe o bien ser suficientemente porosa para el cianuro para alcanzar el
oro; generalmente el mineral se tritura y se muele hasta un tamaño en el
que se expone la superficie del oro – es decir, el oro es liberada.
- Mineralogía: Una correcta comprensión de las características
mineralógicas de la mina es el elemento clave para el éxito de la extracción
de oro de su roca huésped. factores Mineralógicas que pueden alterar
sustancialmente el rendimiento de lixiviación con cianuro son complejas
y pueden incluir:
- Sulfuro de Minerales: Algunos minerales de sulfuro (por ejemplo,
pirrotina) se oxidará durante la lixiviación y generará ácido. Esta reacción
consumirá el oxígeno en disolución, y sin este oxígeno de la reacción de
7. Au y cianuro no puede proceder, a pesar de la liberación del oro. Se
requerirá la aireación u oxigenación artificial para satisfacer las demandas
de oxígeno del proceso. Además de los efectos de retardo en el proceso de
lixiviación, el ácido generado también debe ser neutralizado de forma
continua para evitar la formación de cianuro de hidrógeno gaseoso (HCN)
– con la consecuencia lógica del aumento de los costos de operación para
el proceso. La Cal se añade típicamente para controlar y mantener el pH
de la suspensión y ayudar a la cinética de la reacción y suprimir la
formación de HCN.
- Los minerales refractarios / Oro sólido-solución: en algunos minerales, El
Oro (Au) puede ser bloqueado dentro de la matriz mineral de sulfuro del
mineral (denominada solución sólida), y el costo de la energía requerida
para moler y liberar es simplemente demasiado alto para ser viable. Estos
son «los minerales refractarios» y requieren de un producto químico, no
sólo física, proceso para liberar el oro de la roca circundante. El Albion
Process™, desarrollado en los laboratorios del Núcleo en la década de
1990, es uno de tales procesos y ahora está en uso a nivel mundial. Otros
procedimientos para el tratamiento de minerales refractarios incluyen
oxidación a presión (POX) y Lixiviación Bacteriana (BIOX®).
- Preg-robbing: Cualquier material de carbono microscópico en el mineral
competirá con el carbón activado para adsorber el Oro (Au) fuera de la
solución de cianuro, y prevenir la recuperación (la llamada preg-robbing).
Varios otros minerales de tipo arcilla tendrán el mismo efecto. Preg-
robbing material puede ser desactivado antes de la lixiviación por la
adición de queroseno o diésel u otro agente similar.
- Cyanicides: El cianuro es un compuesto agresivo, y reaccionará y será
consumido por un número de especies minerales distintos del oro – especie
conocida como cyanicides. Estas reacciones deben ser cuidadosamente
manejados y siempre que sea posible suprimidas ya que el excesivo
consumo de cianuro hace que el proceso no sea viable económicamente.
8. - Cinética: El pH y la temperatura de la reacción puede afectar a la cinética
de la reacción de disolución de oro. Sin embargo, el pH y la temperatura
también afectará a la cinética de otras reacciones perjudiciales (como los
descritos anteriormente), y la determinación de las condiciones correctas
para la lixiviación pueden afectar sustancialmente el rendimiento general.
4. Experimentación
4.1. Materiales y equipos
- Ph-metro
- Agitador
- Vasos de precipitación
- Bureta
- Soporte universal
- Menas de oro (200 g)
- Agua (800 ml)
- Cianuro de sodio NaCN (cantidad necesaria)
- Balanza analítica
- Probeta graduada
4.2. Procedimiento
- Pesar 200 gramos de mineral con un d80 de –m200 Tyler.
- Con la probeta medir 800 ml de agua de grifo y medir el pH del agua.
- Armar el equipo para lixiviación por agitación (el pH-metro, el agitador, y la
bureta con NaCN en el soporte universal).
- En un vaso de precipitación suficientemente grande juntar el mineral con el
agua. Medir el pH.
- Encender el equipo a una agitación de 300 RPM.
- Dejar estabilizar el pH del agua con el mineral
- añadir la cal suficiente hasta un pH de 10 – 11 aproximadamente.
- Añadir el NaCN necesario para lixiviar.
- Dejar el equipo agitando la pulpa por 24 horas
- Tomar muestras de la solución a las 1, 2,4,8, 24 y 48h.
9. - Luego de las 48h filtrar la pulpa y medir el volumen de solución.
- Lavar el residuo con agua a pH 10.5, medir el agua de lavado.
- Mandar a analizar las soluciones.
- Al finalizar la prueba secar el residuo (colas) y mandar a analizar.
4.3. Condiciones experimentales
- Masa de mineral = 200 g
- Volumen de agua = 800 mL
- NaCN = 1 g/L
- pH = 10 – 11
- Tiempo de lixiviación = 24 Horas
- Agitación = 300 rpm
- Granulometría = 80 % -200 # Ty
- Ley de Cabeza = 8.2 g Au/Ton
5. Resultados
5.1. Datos obtenidos
Tiempo
(h)
Au, en la
solución
(mg/L)
0 0
1 0.13
2 0.24
4 0.45
8 0.77
24 1.4
48 1.6
Resultados
pH agua 7.32
pH pulpa 6.89
pH pulpa+ cal 10.2
Cal añadida 0.48 g
Solución rica
volumen 761 ml
Au en solución 1.6 mg/L
NaCN 0.31 g/L
Solución de lavado
volumen 400 ml
Au en solución 0.16 mg/L
NaCN 0.09 g/L
Colas
Masa 198.0 g
Ley 0.89 gAu/T
11. 5.6. Cabeza ensayada, (g/t) = 8.2 ppm
5.7. Cabeza calculada, (g/t) =
𝐿𝑒𝑦 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑏𝑒𝑧𝑎 = 𝑓 =
𝑅 × 𝑟 + 𝐶 × 𝑐
𝐹
=
198.000 × 0.000089 + (
1.6m𝑔
𝐿
× 0.761𝐿 +
0.16m𝑔
𝐿
× 0.4𝐿) × 100
200000
= 7.2891 × 10−4
%𝐶𝑢 = 7.2891𝑝𝑝𝑚
5.8. Gráfico: Tiempo (h) vs. Extracción de Oro (%)
6. Discusión de resultados
6.1. ¿por qué no se consiguieron extracciones más altas de oro? ¿es posible esto?
¿cómo?
No se consiguieron extracciones más altas porque no se tiene el grado de
liberación de las partículas de oro en el mineral, es posible recuperar más
oro siempre que aumentemos la cantidad de NaCN ya que esto tiene que
disolver el oro y el otro factor es el grado de liberación o moler más el
mineral ya que las partículas de oro son muy finas.
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
0.800
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
%Extraccion
Horas
% de Extraccion en el tiempo
12. 6.2. ¿cuál sería el costo en reactivos por tonelada de mineral tratado, si
asumimos el precio del NaCN como 1000 $us/t y el precio de la cal como
130 $us/t?
- NaCN: como se vio que se consume 5kg por tonelada de mineral y con el costo
seria 5 $us.
- Cal: como se vio que se consume 2.4 kg por tonelada y con el costo sería de
0.312$us.
6.3. Asumiendo que la velocidad de disolución del oro es 3 mg pie-2 h-1, en
soluciones aireadas y 1 g/l de NaCN, calcule el tiempo que se tardaría en
disolver partículas de oro de 5, 10, 50, 100, 1000 um respectivamente.
Asuma partículas esféricas.
7. Conclusiones
Se pudo determinar el porcentaje de extracción y el consumo de reactivos asi como
la cantidad de dinero que se tendría que invertir para determinadas cantidades de
menas de oro.
8. Bibliografía
http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtual/publicaciones/geologia/v05_n9/lixi_m
enas.htm
https://www.textoscientificos.com/mineria/lixiviacion-oro/cianuracion
https://hera.ugr.es/tesisugr/16183125.pdf
http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/20422/Capitulo7.pdf
