El documento describe los procesos de adsorción de oro en carbón activado y métodos relacionados para la recuperación de oro de soluciones de cianuración. Explica que la adsorción de oro en la superficie porosa del carbón activado es selectiva y depende de factores físicos y químicos. También describe procesos como CIC, CIP, CIL y Merrill-Crowe que usan adsorción en carbón activado seguida por desorción y electrolisis para recuperar el oro de la solución.

1. CAPITULO IX
CONCENTRACION - PURIFICACION
DE SOLUCIONES DE CIANURACION
ADSORCION EN CARBON ACTIVADO
ING. VICTOR ALVAREZ TOHALINO

2. CARBON ACTIVADO
GENERALIDADES
Se obtiene al calentar materia orgánica (madera, cáscara de
coco) a 700-1000°C, en atmósfera controlada con vapor de
agua, CO2 y/u O2
Adsorbente de estructura grafítica con alta porosidad interna
Los poros se clasifican
según su tamaño
Posee un número muy grande microporos
Superficie específica muy grande (> 1000 m2/g)
Macroporos: x > 80 nm
Mesoporos : 2 < x < 80 nm
Microporos: x < 2 nm

3. ESTRUCTURA POROSA DEL CARBON ACTIVADO

4. ESTRUCTURA POROSA DEL CARBON ACTIVADO

5. CARACTERISTICAS DEL CARBON ACTIVADO
Propiedad Valores
Área específica total, m2/g 1100 - 1200
Tamaño de partículas, mm. 1,18 – 2,36
Densidad de partícula, g/cm3 0,80 – 0,85
Densidad real, g/cm3 2,0 – 2,2
Densidad aparente en lecho, g/cm3 0,45 – 0,48
Diámetro equivalente de poros, A > 10 / <10000
Volumen de poros en las partículas, cm3/g 0,70 – 0,80
Factor de huecos en lecho relleno, % 38 - 42
Calor específico, Kcal/Kg/°C 0,20 – 0,25
Contenido de ceniza, % 2 - 4

6. ADSORCION EN CARBON ACTIVADO
CARACTERISTICAS
La adsorción del oro contenido en la solución rica (pregnant) se realiza
en la superficie del carbón que posee gran número de centros activos
La adsorción de oro ocurre según la reacción:
C-OH(ads) + Au(CN)2
-
(aq) C-Au(CN)2(ads) + OH-
(aq)
Proceso altamente selectivo para la adsorción de complejos de Au y Ag
La preferencia para complejos metálicos es:
Au(CN)2
- >Hg(CN)2
- >Ag(CN)2
- >Cu(CN)3
2- >Zn(CN)4
2- > Fe(CN)6
4-
La solución despojada (barren) es reciclada a la etapa de cianuración

7. FACTORES FISICOS QUE INFLUYEN EN LA
ADSORCION EN CARBON ACTIVADO
Variable Efecto
Tipo de carbón
activado
Varios
Tamaño de las
partículas de carbón
Al aumentar provoca la disminución en la velocidad de
adsorción, al menos durante la primera etapa.
Agitación Una agitación fuerte aumenta la velocidad de adsorción,
porque la mayoría de sistemas industriales son
operados solamente hasta el seudo - equilibrio.
Densidad de pulpa Disminuye la cinética

8. FACTORES QUIMICOS QUE INFLUYEN LA
ADSORCION EN CARBON ACTIVADO
Variable Efecto
Temperatura La adsorción de oro activado es exotérmica, un aumento en
temperatura disminuye la capacidad de carga.
Concentración de oro Aumenta la cinética y la capacidad de carga
Concentración de cianuro Disminuye la cinética y la capacidad de carga
pH solución En el rango 9 – 11, tiene poco efecto
Fuerza iónica Aumenta la cinética y la capacidad de carga
Concentración de otros
metales
Si hay otros metales que compiten por los sitios activos,
disminuye la cinética y la capacidad de carga para el oro
Deterioro del carbón El deterioro o envenenamiento del carbón por adsorción,
precipitación o bloqueo físico de otra especie en solución, tiene
un efecto muy grave en la eficiencia de adsorción

9. ADSORCION EN CARBON ACTIVADO
METODOS
DE
APLICACION
Carbón en pulpa
CIP
Carbón en columna
CIC
Carbón en lixiviación
CIL
Cianuración en pilas
Cianuración en tanques

10. CIRCUITO CIC PARA RECUPERACION DE ORO

11. CIRCUITO CIP PARA RECUPERACION DE ORO

12. CIRCUITO CIL PARA RECUPERACION DE ORO

13. ADSORCION EN CARBON ACTIVADO (CIC)

14. ADSORCION EN CARBON ACTIVADO (CIC)

15. DESORCION DE CARBON ACTIVADO
CARACTERISTICAS
El carbón cargado con oro se somete a elusión para desorber el metal
La desorción o elusión de oro se realiza según la reacción:
C-Au(CN)2(ads) + OH-
(aq) C-OH(ads) + Au(CN)2
-
(aq)
El carbón contacta con una solución concentrada de cianuro a alta
temperatura en el interior de un tanque
La solución obtenida en la desorción tiene mayor concentración de oro
que la solución cianurada
El carbón es reciclado al circuito de adsorción
Los factores que inhiben la adsorción, favorecen la desorción

16. PROCESO DE DESORCION ZADRA
CARACTERISTICAS
Se efectúa el lavado del carbón con agua
Después el carbón contacta con una solución que fluye en sentido
ascendente que contiene: 1% de NaOH y 0,1% de NaCN
Se coloca el carbón cargado en una columna o tanque de fondo cónico
El proceso se realiza a presión atmosférica y temperatura 93 - 98°C
La solución eluída va a celdas electrolíticas
El ciclo tiene una duración entre 30 y 48 horas
El carbón es reciclado a la etapa de adsorción

17. PROCESO DE DESORCION ZADRA
VARIACIONES
Composición de la solución: NaOH = 1% y NaCN = 0,1%
La operación se realiza en una columna presurizada
Composicion de la solución: NaOH = 1%, NaCN = 0,1% y
C2H5OH = 20%
Presurizado
Alcohol
etílico
Presión: 50 - 80 Lb/pulg2
Temperatura: 135 -140°C
Periodo de elusión: 8 - 12 horas
Presión: atmosférica
Temperatura: 80°C
Ciclo de elusión: 6 horas

18. DESORCION A PRESION DE CARBON CARGADO

19. REACTIVACION TERMICA DE CARBON

20. CIANURACION-CARBON ACTIVADO-MERRIL CROWE
CIANURACION
ADSORCION
DESORCION
MERRIL CROWE
FUSION
Mineral
Cal NaCN
Solución cargada
Solución pura y concentrada
Carbón activado cargado
TRATAMIENTO QUIMICO
LAVADO
REACTIVACION TERMICA
Carbón
Activado
Carbón descargado
Precipitado de oro
Barras de oro
Solución barren
Zn en polvo

21. ELCTRODEPOSICION DE OR0
CARACTERISTICAS
En el cátodo se produce la reducción del oro:
Au(CN)2
- + e- Au + 2CN-
Densidad y eficiencia de corriente proporcionales a la concentración de
oro del electrolito
El electrolito tiene baja concentración de oro
El cátodo es de lana de acero inoxidable
En el ánodo se efectúa la oxidación del oxígeno:
4OH- O2 + 2H2O + 4e-
Ampliar el área catódica aumenta la velocidad de deposición de oro
pese a la baja concentración
El ánodo insoluble es de acero inoxidable

22. CIANURACION-CARBON ACTIVADO-ELECTRODEPOSICION
CIANURACION
ADSORCION
DESORCION
ELECTRODEPOSICION
FUSION
Mineral
Cal NaCN
Solución cargada
Solución pura y concentrada
Carbón activado cargado
TRATAMIENTO QUIMICO
LAVADO
REACTIVACION TERMICA
Carbón
Activado
Carbón descargado
Cátodo de oro
Barras de oro
Solución barren

23. FUSION
Fundentes
Precipitados de M.C.
y/o cátodos de EW
Escoria
Oro
A tratamiento para
recuperación
A moldeo
Gases
Energía
Fundentes: Bórax, sílice, nitrato de sodio

24. HORNOS DE FUSION
OPERACION
INTERMITENTE
No basculares
Basculares
Horno de reverbero
Horno con crisol de grafito
Horno de arco eléctrico
Horno de inducción

25. HORNO DE FUSION DE ORO

26. HORNO DE FUSION DE ORO

27. HORNO DE FUSION DE ORO

28. 28
Lime Milk 0.6 Kg/tm
Yanacocha Pad
YN Pad Preg. Solution 650 m
3
/h
Recirculation Solution 500 m
3
/h
Preg. Solution at Pad
Carachugo 500 m
3
/h
Floculant
Separation of
solids
Filtration
Cyanide
100 ppm Sludge at Pad
Total Preg. Solution to Plant 1,150 m
3
/h
Precipitation Plant "Merril Crowe" # 2
Towers
Zinc in powder
Gold-Zinc Precipitate
Treatment Pampa Larga
Refinery
Filtration of Precipitate
Barren Solution 650 m
3
/h
Liquid chlorine
Sulfhydrate of
Sodium
Chloride ferric
Separation of solids
Excess Water Treatment Plant of Cerro Yanacocha
Discharge of tried water to
the environment
Sludge to Pad
FLOW SHEET - PLANTA YANACOCHA NORTE
Barren Solution To
Carachugo Pad 500
m
3
/h

29. DIAGRAMA DE PROCESOS GOLD FIELDS

30. CARGUIO Y ACARREO AGLOMERACION LIXIVIACION POZAS DE SOLUCION
BARRAS DORÉ REFINERIA PLANTA DE CARBON
MERRILL CROWE
PLANTA DE EXCESOS
DIAGRAMA DE PROCESOS MINERA YANACOCHA