g

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CONCENTRACION GRAVIMETRICA CENTRIFUGA
DE ORO Y PLATA. SU IMPLEMENTACION EN EL
CIRCUITO DE MOLIENDA DE MINERA EL PILON
Dr. Alejandro López Valdivieso
Instituto de Metalurgia, Universidad Autonóma de San Luis Potosí
Av. Sierra Leona 550
San Luis Potosí, S.L.P. 78369
Ing. Armando Ibarra Amaya
Gerente de Operaciones
Minera El Pilón, S.A. de C.V.
Av. Tegucigalpa 7263
Guadalajara, Jal.
Ing. Sergio Oliva Rangel
Superintendente de Planta de Concentración
Minera El Pilón, S.A. de C.V.
San Martín de Bolaños, Jal.
M.C. Juan Luis Reyes Bahena
Instituto de Metalurgia, Universidad Autonóma de San Luis Potosí
Av. Sierra Leona 550
San Luis Potosí, S.L.P. 78369

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INDICE
Página
i) Lista de Tablas 3
ii) Lista de Figuras 3
RESUMEN 4
I. ANTECEDENTES 4
II. COMPORTAMIENTO DE ORO EN CIRCUITOS DE MOLIENDA 6
III. IMPLEMENTACION DE CONCENTRADORES GRAVIMETRICOS 6
CENTRIFUGOS EN MINERA EL PILON
IV. RESULTADOS 11
V. PROYECTOS DE DESARROLLO A CORTO PLAZO 11
VI. CONCLUSIONES 12
VII. AGRADECIMIENTO 12
VIII. BIBLIOGRAFIA 12

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i) Lista de Tablas Página
Tabla I. Operaciones mineras de lixiviación de oro y flotación de sulfuros 8
con oro, que han incorporado el concentrador centrífugo Knelson.
Resultados de recuperación de oro y el producto final que se obtiene del
concentrado de Knelsons.
Tabla II. . Producción de Ag y Au en doré y en concentrado gravimétrico con 11
y sin concentradores centrífugos en el circuito de molienda. Recuperación
total de Ag y Au. Minera El Pilón, S.A. de C.V.
ii) Lista de Figuras
Figura 1. Representación esquematica del circuito de molienda de 10
concentración gravimétrica en concentradores centrifugos.
Balance de agua - pulpa. Minera El Pilón, S.A. de C.V.

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RESUMEN
Minera El Pilón trata 800 ton/día de mineral con 0.34 g Au/ton y 320 g Ag/ton por
el proceso de lixiviación con cianuro de sodio, para la obtención de doré. El 10%
de la Ag y 20% del Au, se recupera con dos concentradores gravimétricos
centrífugos instalados, en un circuito con dos molinos en serie con clasificación
cerrada, para obtener un concentrado con 22 g Au/ton y 9 kg Ag/ton, que se
envía a MET-MEX de Industrias PEÑOLES, S.A. Con los concentradores, se logró
incrementar en 3% la recuperación de Au y Ag, para tener una recuperación total
93% y 94% para la Ag y el Au, respectivamente. Los concentradores procesan
solamente una fracción de los gruesos de los hidrociclones del circuito del
molienda, de tal manera que retornan, al mismo, las colas de los concentradores.
Para conservar un porciento de sólidos apropiado en molienda y compensar por el
agua empleada en los concentradores, se ha incorporado un hidrociclón, que
desagua las colas de uno de los concentradores, antes de que éstas retornen al
circuito de molienda. La implementación de los concentradores gravimétricos y del
hidrociclón de desague no ha afectado la capacidad, ni el control de la operación
del circuito de molienda, que muele el mineral a 76% -200 mallas. Con la
implementación de los concentradores gravimétricos, además del incremento de
la recuperación de oro y plata, se ha tenido una disminución de 200 g/ton en el
consumo de cianuro de sodio en lixiviación.

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CONCENTRACION GRAVIMETRICA CENTRIFUGA DE ORO Y PLATA. SU
IMPLEMENTACION EN EL CIRCUITO DE MOLIENDA EN MINERA EL PILON.
I. ANTECEDENTES
La concentración gravimétrica es esencialmente un método para separar
partículas minerales de diferente peso específico, por las diferencias en
movimiento en respuesta a las acciones que ejercen sobre ellas simultaneamente
la gravedad y/u otras fuerzas, como la hidraúlica y de fricción. Es el método más
sencillo y más económico de todos los métodos de concentración. Su aplicación
se recomienda cuando sea practicable, porque permite la recuperación de
minerales en tamaños tan gruesos como sea posible, reduciendo costos en
trituración, molienda y concentración, y disminuyendo pérdidas en los finos que
generalmente se forman en las operaciones de reducción de tamaños.
Los métodos de concentración gravimétrica se agrupan en tres categorías : 1)
separación por medio pesado, en la cual las partículas se introducen en un fluído
de densidad intermedia, de tal manera que partículas de bajo peso específico
flotan y las de alto peso específico se hunden, 2) separación por corriente
verticales, en la que se aprovechan las diferencias en velocidades de
sedimentación, como en el caso de los Jigs y 3) separación en corrientes
superficiales, como en el caso de las mesas concentradoras y los espirales
(Brewis, 1995).
A tamaños finos, las fuerzas hidraúlicas y de fricción rebasan a la de gravedad,
por lo cual la eficiencia de separación de los concentradores gravimétricos
disminuye drásticamente. Para superar esto, se han diseñado concentradores que
intensifican las fuerzas gravitacionales para que la separación se lleve a cabo a un
valor de varias veces la fuerza de gravedad G (Ounpuu, 1992). Con estos
concentradores, se han resuelto muchos de los problemas para la aplicación de la
concentración gravimétrica en la recuperación de oro libre en circuitos de
molienda; como son la recuperación de oro de tamaño fino (< 150 micras), el
balance de agua, la capacidad, el mantenimiento y el control de la operación de
los concentradores en los circuitos.
Los concentradores gravimétricos de este tipo operan con un campo centrífugo de
hasta 300 Gs. Son fabricados actualmente por Falcon Concentrators Inc. y
Knelson Gold Concentrators Inc., en Canadá (Brewis, 1995). Su operación
consiste en introducir pulpa hasta el fondo de un reactor cónico truncado
invertido, el cual gira a una velocidad de 400 rpm, para el caso de un concentrador
Knelson de 30 pulg de diametro y capacidad de hasta 40 ton/hora de sólidos. En
el fondo del reactor, este concentrador genera cerca de 45 a 47 Gs, con lo cual
se concentran partículas de oro grueso. A medida que la pulpa asciende
verticalmente, el valor de G aumenta para tener cerca de 68 Gs en la base del
cono, creando condiciones para la concentración de partículas finas de oro. La

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pared del cono está acanalada, inyectandose agua en las canaletas para fluidizar
las partículas presentes en ella, evitar su compactación y mejorar la eficiencia en
la concentración de oro (Knelson, 1988).
La tabla I, enlista varias plantas de procesamiento de minerales con oro, en
Australia, Canadá y USA, que emplean concentradores gravimétricos centrífugos
tipo Knelson. Esta tabla contiene también la capacidad de las plantas, la calidad
de sus minerales, el tipo de proceso (cianuración ó flotación), la recuperación de
oro en los concentradores gravimétricos, la recuperación total de oro y el producto
final de oro que se deriva de los concentrados que se obtiene de los
concentradores gravimétricos.
II. CONPORTAMIENTO DE ORO EN CIRCUITOS DE MOLIENDA
El comportamiento del oro en circuitos de molienda es de particular interés, dado
que, a diferencia de otros minerales, se acumula en los circuitos; lo que puede
resultar en una molienda excesiva y en dificultades para estimar el grado de oro
en finos de ciclón. Esta diferencia en comportamiento resulta de la alta
maleabilidad y peso específico del oro, los cuales afectan de manera importante el
rompimiento, la liberación, la clasificación y el tiempo de residencia de partículas
de oro en un circuito de molienda. Como resultado, se tienen valores diferentes de
funciones de quebrado y de selección, y diferentes curvas de eficiencia en
clasificación para partículas de oro y ganga. Comparativamente, se producen
menos finos del rompimiento de partículas de oro que de partículas de ganga. En
clasificación por hidrociclones, el tamaño de corte es más fino para el oro que
para la ganga; es decir, la curva de clasificación para partículas de oro es más fina
que la de la ganga y del mineral global.
Por la baja cinética de molienda y el corte más fino en clasificación para partículas
de oro, se tiene una alta carga circulante de oro en los circuito de molienda, que
llega a alcanzar valores de hasta 6,700% (Laplante, 1990). Por lo que los
concentradores gravimétricos han encontrado su aplicación en el tratamiento de
gruesos de ciclones; precisamente, para recuperar el oro y disminuir su carga
circulante en el circuito de molienda.
III. IMPLEMENTACION DE CONCENTRADORES GRAVIMETRICOS
CENTRIFUGOS EN MINERA EL PILON
Minera El Pilón procesa minerales con 320 g Ag/ton y 0.34 g Au/ton, por el
proceso de lixiviación con cianuro de sodio, para la obtención de doré de Ag y Au
como producto final. El circuito de molienda consta de un molino primario de
8.5x12 pies con un hidrociclón D20 y un molino secundario de 9x9 pies con un
hidrociclón D20. En el circuito, los molinos están en serie con los hidrociclones en
circuito cerrado. La capacidad de molienda es de 800 ton/día.

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El mineral a lixiviar, se muele a 76% -200 mallas. La caracterización mineralógica
sobre el mineral, ha indicado que el oro se presenta como oro nativo y electrum;
mientras que la plata se presenta como nativa, electrum y argentita.
La implementación de los concentradores centrífugos en Minera El Pilón, se llevó
a cabo con el objetivo de recuperar oro y plata nativa, que se habían detectado
en las colas de lixiviación, y disminuir el consumo de cianuro de sodio en la etapa
de lixiviación. El programa que se desarrolló para la implementación de los
concentradores involucró: 1) pruebas de concentración a nivel laboratorio, para
definir la viabilidad de recuperar oro y plata desde la etapa de molienda del
mineral, 2) pruebas a nivel piloto con gruesos del ciclón del molino primario, para
definir los niveles de recuperación de oro y plata, 3) análisis de balance de agua
en el circuito de molienda y clasificación, 4) implementación de concentradores
gravimétricos en los gruesos de ciclón de molienda primaria y secundaria, para la
recuperación de oro y plata, y de hidrociclón de desague de colas de
concentradores.
La experimentación que se llevó a cabo a nivel laboratorio con los gruesos de
ciclón de la molienda primaria en un Knelson de 3.5 pulg de diametro, indicó que
la concentración gravimétrica centrífuga tenía la capacidad de concentrar oro y
plata, por lo que se procedió a la realización de pruebas a nivel planta con la
instalación de un Knelson de 30 pulg, para procesar 40 ton/hr de los gruesos del
ciclón de la molienda primaria.
El concentrado obtenido del Knelson de 30 pulg ensayó 8 g Au/ton y 4 kg Ag/ton,
aproximadamente. Observaciones microscópicas del concentrado indicaron la
presencia de abundante ganga libre, por lo que se procedió a tratar el
concentrado en una etapa de concentración gravimétrica secundaria empleando
una mesa Wilfley. Con esta etapa, se obtuvieron concentrados de 23 g Au/ton y
11 kg Au/ton.
Los resultados de las pruebas a nivel planta motivaron la implementación de
concentradores gravimétricos centrífugos en los gruesos de los ciclones de la
molienda primaria y secundaria. Para lo cual, se adquirieron dos concentradores
Falcon, de 21 y 48 pulg de diametro, con capacidad de 20 ton/hr y 60 Ton/hr de
sólidos, respectivamente. Con el plan de recuperar oro y plata de los gruesos del
ciclón de la molienda primaria con el Falcon de 21 pulg y emplear el de 48 pulg
para el tratamiento de los gruesos del ciclón de la molienda secundaria. Las colas
de los Falcons retornarían al circuito de molienda

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Tabla I. Operaciones mineras de lixiviación de oro y flotación de sulfuros con oro, que han incorporado el concentrador
centrífugo Knelson. Resultados de recuperación de oro y el producto final que se obtiene del concentrado de Knelsons.
Capacidad
Ton/día
Proceso Ley Mineral Instalación
de Knelson
Recup de
Au en
Knelsons
%
Recup total
de Au
%
Producto final
de conc Knelson
Western
Mining Co.,
Australia
8,000 Lixiviación de Au
Con NaCN
3.6 gAu/ton bajoflujo de
ciclones
37.1 95 Doré : 94.5% Au
Rosebery
Mine,
Tasmania
2,000 Flotación de Cu,
Pb, Zn
2.4 g Au/ton
105 g Ag/ton
0.5% Cu
3.1% Pb
10.8% Zn
Bajoflujo de
ciclones
30 - Doré : 70% Au
25% Ag
Boddington
Mine
Australia
2,000
mineral
oxidado
Lixiviación de Au
con NaCN
8.5 g Au/ton Bajoflujo de
ciclones
31.9 97.3 Conc : 75-80% Au
Boddintong
Mine
Australia
1,200
mineral no
oxidado
Lixiviación de Au
con NaCN
11.8 g Au/ton Bajoflujo de
ciclones
68.9 98.2 Conc : 75-80% Au
Golden Giant
Mine
Canada
- Lixiviación de Au
con NaCN
12.4 g Au/ton Bajoflujo de
ciclón
35-40 96.5 Conc : 75-80% Au
LAC Minerals
LTD Canadá
2,500 Flotación de Cu.
Cianuración de
colas de flotación
7 g Au/ton
0.7% Cu
Bajoflujo de
ciclón
40 - Conc : 85% Au
Pegasus Gold
Mine,
Montana, USA
16,000 Flotación de Pb y
de Zn
0.58 g Au/ton Bajoflujo de
ciclón
15 85.1 Doré : 55% Au
25% Ag
20% Pb

9. XXIII Convención AIMMGM, Acapulco, Gro. Octubre 20-23, 1999 A. López Valdivieso y Col.
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.
Los concentradores gravimétricos centrífugos emplean un elevado flujo de agua,
que afectarían el porciento de sólidos en molienda y clasificación, por lo que,
previo a la instalación de los Falcons, se realizó un análisis de balance de agua
en el circuito de molienda. El análisis reportó la necesidad de eliminar agua de las
colas del Falcon de 48 pulg con el fin de tener un porciento de sólidos adecuado
en el molino secundario. Para ello, se contempló en el proyecto de la
implementación de los concentradores, el dimensionamiento y la instalación de
un ciclón 15 pulg de diametro, para el desaguado de las colas del Falcon de 48
pulg, antes de su alimentación al molino.
Con la implementación de los Falcons y el ciclón de desaguado, el circuito de
molienda quedó configurado de acuerdo a la figura 1.
Para el enriquecimiento del concentrado gravimétrico de los Falcons, se consideró
una etapa de concentración gravimétrica secundaria en una mesa Wilfley, de
donde se obtiene un concentrado final, que se envía a MET-MEX, y unas colas,
que se envían a la descarga del molino primario. La operación de la mesa Wilfley
es intermitente, de unos dos turnos por semana.

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32.08 12.34
36.89 36.89
68.97 49.23
CICLON 1.11 0.43
D20 0.21 0.21
1.32 0.64
127.93 49.20
38.16 38.16 FALCON
166.09 87.36 21"
107.89 41.50
32.21 32.21
140.10 73.71 20.04 7.71
17.98 17.98
38.02 25.69
33.20 12.77 MOLINO DE BOLAS
2.04 2.04 8' 5" x 12'
35.24 14.81
141.09 54.27 141.09 54.27
34.25 34.25 42.18 42.18
175.34 88.52 183.27 96.45
160.01 61.54
LEYENDA 75.05 75.05
Ton/h m3/h 235.06 136.59
Sólido Sólido
Agua Agua
Pulpa Pulpa
20.13 7.74
75.74 75.74
95.87 83.48
CICLON 30.84 11.86
D20 131.49 131.49
162.33 143.35
58.79 22.61
93.51 93.51 10.71 4.12
152.30 116.12 78.51 78.51
89.22 82.63
83.72 32.20
32.56 32.56 CICLON
116.28 64.76 FALCON D15
48"
60.03 23.09
79.90 79.90
139.93 102.99
1.24 0.48
0.22 0.22
23.39 9.00 1.46 0.70
9.17 9.17
32.56 18.17
48.08 18.49
14.37 14.37
62.45 32.86
103.85 39.94
64.73 64.73
168.58 104.67
MOLINO DE BOLAS
9' x 9'
71.77 27.60 71.77 27.60
27.91 27.91 23.54 23.54
99.68 55.51 95.31 51.14
Figura 1. Representación esquematica del circuito de molienda de concentración gravimétrica en concentradores
centrifugos. Balance de agua - pulpa. Minera El Pilón, S.A. de C.V.

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IV. RESULTADOS
La tabla II, presenta los resultados obtenidos en recuperación total de oro, plata
durante los meses, Octubre a Diciembre de 1998, de implementación de los
concentradores Falcons, y se comparan con los resultados de los meses de Junio
a Septiembre, que se operó sin concentración gravimétrica. Con los
concentradores ha sido posible incrementar la recuperación de Au y Ag en 3
porciento. El ahorro de cianuro de sodio en el proceso de lixiviación ha sido de
200 g/ton, debido a que se disminuyó el consumo de 1.1 kg /ton a 0.9 kg/ton de
mineral procesado. El concentrado que se obtiene de los Falcons, se enriquice en
una mesa Wilfley de 4x10 pies, para obtener un producto con 9 kg Ag/ton y 22 g
Au/ton, que se envía a MET-MEX de Industrias Peñoles, S.A. en Torreón, Coah.
Tabla II. Producción de Ag y Au en doré y en concentrado gravimétrico con y sin
concentradores centrífugos en el circuito de molienda. Recuperación total de Ag y
Au. Minera El Pilón, S.A. de C.V.
Ton Mineral
Procesadas. 1998
Mineral Mineral Doré Conc
Grav
Doré Conc
Grav
Rec Ag
%
Rec Au
%
Ag
g/ton
Au
g/ton
kg Ag kg Ag kg Au kg Au Total Total
Oct-Dic: 67,640 304 0.36 17347 1839 18.25 4.66 93 94
Jun-Sept : 60,744 314 0.36 17215 - 19.86 - 90 91
V. PROYECTOS DE DESARROLLO A CORTO PLAZO
Actualmente, se está enviando el concentrado gravimétrico a MET-MEX de
Industrias Peñoles, S.A., planta Torreón, Coah. El envío del concentrado, está
resultando en un alto costo de tratamiento, de aproximadamente $ 290.00
USD/ton, que incluye pago por maquila, deducciones, refinación de plata, flete,
representante y uso de rampa.
Para evitar el alto costo de tratamiento, se ha establecido un programa de trabajo
a corto plazo, Agosto-Diciembre, 1999, el cual está enfocado a establecer un
proceso para la obtención de doré a partir del concentrado gravimétrico. Los
procesos que se están evaluando son: 1) la lixiviación con cianuro de sodio con
altos niveles de oxígeno en la pulpa, y 2) tostación y fusión.

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VI. CONCLUSIONES
Con la implementación de dos concentradores centrífugos Falcon de 21 y 48 pulg
de diametro, en el circuito de molienda ha sido posible aumentar la recuperación
de oro y plata en 3%, para tener una recuperación total de 93% de Ag y 94% de
Au. Con estos concentradores, se recupera el 10% de la plata y el 20% del oro
que contiene el mineral, y ha sido posible disminuir el consumo de cianuro de
sodio en 0.200 g/ton en la lixiviación de oro y plata.
Los concentradores centrífugos recuperan oro y la plata de gruesos de
hidrociclones del circuito de molienda primaria y secundaria. Para tener el
porciento de sólidos apropiado en la molienda secundaria, ha sido necesario
adicionar un hidrociclón D15, para el desague de las colas del concentrador que
trata las colas del hidrociclón del molino secundario y que retornan a la
alimentación del molino.
VII. AGRADECIMIENTOS
Los autores del presente trabajo agradecen de manera extensiva a la Dirección
General de Minera El Pilón, S.A. por haber autorizado la publicación de los
resultados del proyecto desarrollado sobre la implementación de los
concentradores gravimétricos en la Compañía.
VIII. BIBLIOGRAFIA
Brewis, Tony; (1995); Mining, Separación por Gravedad; pag 30-35; Octubre.
Knelson, B. V.; (1988); Centrifugal Concentration and Separation of Precious Metals;
Memorias: 2nd International Conference on Gold Mining, Vancouver, Canadá; pag 303-
317.
Ounpuu, M.; (1992): Gravity Concentration of Gold From Base Metal Flotation Mills;
Memorias : 24th
Annual Meeting of the Canadian Mineral Processors, Ottawa, Ontario,
Canadá; pag 1-11.
Laplante, A., Liu L. and Cauchon A.; (1990); Gold Gravity Recovery at the Mill of Les
Mines Camchib Inc., Chibougamau, Quebec; Memorias : 1990 Annual CMP Meeting.