fundicion-de-oro

CURSO: PROCESAMIENTO DE
MINERALES DE ORO
ADSORCION – PRECIPITACION – FUNDICION Y
REFINACION DEL ORO
Ing.Msc. OSCAR APAZA MENDOZA

CONTENIDO
1.- MARCO TEORICO DE LA FUNDICION AU-AG
2.- ESCORIAS AURIFERAS
3.- FUNDENTES Y COMPOSICION DEL FLUX PARA LA FUSION DE
LA CARGA AURIFERA.
4.- MARCO TEORICO DE LA DESTILACION DEL HG
5.- HORNOS RETORTAS(Hg) Y DE FUNDICION(Au-Ag)
6.- REFINERIA DE YANACOCHA: MANUAL DE FUNDICION
7.- REFINERIA ALTO CHICAMA: PROCESO Y OPERACION

El concentrado, precipitado o lingote Au-Ag tienen impurezas
que lo impurifican como Cu, Pb, Zn, Sb, As, Se, Te, Bi, etc Las
operaciones para conseguir la separación y refinación, se
aplican dependiendo de la presencia y cantidad de impurezas.
PROCESOS PIROMETALURGICOS E HIDROMETALURGICOS DEL ORO

CARGA AURIFERA PARA FUNDICION
PRECIPITADO MERRILL PODEROSA
BALANCE
ORCOPAMPA

MUESTRA %Au %Ag %Cu %Pb %Zn %Fe
Bullión de Escorias 40,60 18,715 5,403 28,353 2,669 0,714
Au Refinado 99,975 0,0222 0,0018 0,0004 0,0002 0,0007
CARGA AURIFERA PARA FUNDICION
PRECIPITADO
YANACOCHA
LODOS ANODICOS-SPPC
BULLION ESCORIA-MARSA

PROCESO DE FUNDICION DE LA CARGA AURIFERA

FUNDICION Y COLADA DE LA CARGA AURIFERA

Metal / Mineral Punto de Fusión ºC Punto de Ebullición ºC
Au 1 064 2 808
Ag 961 2 210
Pt 1 769 4 530
Hg -38.9 357
Zn 420 907
Pb 327 1 744
Cu 1 083 2 595
SiO2 1 723 2 230
Na2B4O7.10H2O 750 --
Na2CO3 851 --
Na2NO3 271 --
CaF2 1 403 2 500
ZnO 1 975 --
Ag2O 230 --
PbO 886 --
Al2O3 2 072 2 980
Fe2O3 1 565 --
PUNTOS DE FUSION –EBULLICION DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS
FUNDICION DE ORO

DIAGRAMA DE FASES: FUSION ORO-PLATA (CURVA DE ENFRIAMIENTO)

FUNDICION DE PRECIPITADOS AURIFEROS

Escoria
Mata
Doré
Pruebas en crisol de sílice
FORMACION DE MATAS EN LA FUSION A DORE
Análisis de la Mata:
Cu 12,45 %
Pb 3,61
Te 6,75
As 0,20
Sb 0,89
Se 6,06
S 1,66
Au 4,85
Ag 59,04
Efecto del Carbón(crisol) sobre la Formación
de la mata en la fusion a dore

BALANCE MASICO EN LA FUNDICION

BALANCE DE ENERGIA EN LA FUNDICION

BALANCE METALURGICO-PROCESO FUSION

3.2. PESOS DEL DORE:
a. Peso de Au en el Dore : 841.9 x 0.06357 = 53.519 kg Au
b. Peso de Ag en el Dore : 841.9 x 0.9337 = 786.156 kg Ag
c. Peso de Impurezas en el Dore : 841.9 x 0.00273 = 2.298 kg Impurezas
3.3. PESOS EN LA ESCORIA
a. Peso escoria : 170 kg b. % Au en escoria: 0.02% c. %Ag en escoria: 1.16%
d. Peso de Au en la escoria: 170 x 0.0002 = 34 g Au
e. Peso de Ag en la escoria: 170 x 0.0116% = 1.972 kg Ag
4. CALIDAD DEL DORE PRODUCIDO
a. Pesos:Dore (841.9 kg), Au en el dore (53.519 kg) , Ag en el dore(786.156 kg)
b. Leyes Dore calculadas:
- Au = (53.519 x100) / 841.9 = 6.3569%
- Ag = ( 786.156 x 100) / 841.9 = 93.3787 %
BALANCE METALURGICO-PROCESO FUSION

DIAGRAMAS BINARIOS DE FUNDICION: Au-Ag
La recuperación depende de la
naturaleza del precipitado a ser
fundido y de las propiedades de los
fundentes a ser usados.
DORE PIERINA (19 – 21% Au y 78 – 80% Ag)

PROCESO DE FUNDICION DE ORO – FUSION

DIAGRAMA TERNARIO: Au-Ag-Cu
Si el Cobre no es eficientemente oxidado y removido en la escoria, permanece en estado
metálico y puede formar parte del Doré, alterando su punto de fusión. Se forma entonces
una aleación ternaria

PROCESO DE FUNDICION DE ORO Y COLADA

Los primeros cambios químicos que se producen durante la fundición dentro del
Horno de Inducción se deben al efecto del calor (Q), con el cual se origina la
descomposición de los fundentes oxidantes que son el Carbonato y el Nitrato de Sodio:
Na2CO3 + Q = Na2O + CO + ½O2 (851ºC)
NaNO3 + Q = Na2O + ½N2 + O2 (308ºC)
Con la presencia del Oxígeno proveniente de la descomposición de los fundentes
oxidantes, se inicia la oxidación de los metales base (que están en la carga como
impurezas) según las reacciones:
Zn + ½ O2 = ZnO
Pb + ½ O2 = PbO
Pb + O2 = PbO2
QUIMICA DE LA FUNDICION DEL ORO

QUIMICA DE LA FUNDICION DEL ORO
✓ Reacciones de descomposición térmica
2 NaNO3 (s) → Na2O (s) + N2 (g) + 5/2 O2 (g)
Na2B4O7 (s) → Na2O (s) + 2 B2O3 (s)
✓ Reacciones de formación de escorias
Cu2O (l) + Na2B4O7 (s) → Cu2B4O7 (l) + Na2O (l)
ZnO (l) + SiO2 (l) → ZnO.SiO2 (l)
MeO (l) + SiO2 (l) → ZnO.SiO2 (l)
✓ Reacciones de descomposición térmica
2 NaNO3 (s) → Na2O (s) + N2 (g) + 5/2 O2 (g)
Na2B4O7 (s) → Na2O (s) + 2 B2O3 (s)
✓ Reacciones de formación de escorias
Cu2O (l) + Na2B4O7 (s) → Cu2B4O7 (l) + Na2O (l)
ZnO (l) + SiO2 (l) → ZnO.SiO2 (l)
MeO (l) + SiO2 (l) → ZnO.SiO2 (l)

Este Diagrama presenta varias isotermas a diferentes temperaturas los
cuales indican puntos de fusión a determinadas composiciones
ternarias.Presenta puntos Eutécticos y Peritecticos, los cuales
representan bajos puntos de fusión del sistema ternario en mención.
Al agregar gran cantidad de fundentes oxidantes lo cual crea una atmósfera
fuertemente oxidante y que es muy perjudicial. Al tener una atmósfera
oxidante, se desprende gran cantidad de Oxigeno que provoca una
excesiva espumación durante la fusión de la carga.Esta espuma hace
que el Oro y Plata queden atrapados mecánicamente en la escoria,
incrementando notablemente el contenido metálico en ella. A fin de
minimizar esto, se necesitará un tiempo de retención adicional a fin de
que desaparezca la espuma y dar tiempo a que el Au y Ag atrapados
puedan separarse de la escoria por simple sedimentación.
La composición de la escoria se basa principalmente en el Sistema
Ternario B2O3-Na2O-SiO2, ya que son los 3 principales componentes. El
Diagrama presenta regiones (fases) determinadas con estructuras
cristalográficas definidas como la Cristobalita, Cuarzo y Tridimita, así
como compuestos conocidos como el Na2O.2B2O3 (Bórax) con su punto de
fusión de 742°C.
DIAGRAMAS TERNARIOS-COMPOSICION DE LAS ESCORIAS

Diagrama Ternario del Sistema B2O3-Na2O-SiO2

− Fusión de precipitados
Na2B4O7(l) + Me2O(l)  Me2B4O7(l) + Na2O(l)
SiO2(s) + 2 MeO(s,l)  2 MeO.SiO2(l)
NaNO3(s)  Na2O(l) + ½ N2(g) + O2(g)
Me(l) + ½ O2(g)  MeO(s,l,g)
B O2 3 SiO2
Na O2
2 2 3NaO 2BO
(743°C)
2 2 3NaO B O2 2 3
(966°C)
2 2 3Na O 4B O
(815°C)
600
650
700
800
900
800
700
600
600
700
800
900
1000
1100
1000
900
800
2Na O SiO22
(1089°C)
2Na O 2SiO22
(875°C)
722°C
2
2 3
Na O 3BO
740°C
650 799°C
846°C
Cuarzo
Tridimita
Cristobalita
50
w% SiO2
B O2 3 SiO2
Na O2
2 2 3NaO 2BO
(743°C)
2 2 3NaO B O2 2 3
(966°C)
2 2 3Na O 4B O
(815°C)
600
650
700
800
900
800
700
600
600
700
800
900
1000
1100
1000
900
800
2Na O SiO22
(1089°C)
2Na O 2SiO22
(875°C)
722°C
2
2 3
Na O 3BO
740°C
650 799°C
846°C
Cuarzo
Tridimita
Cristobalita
50
w% SiO2
QUIMICA DE FORMACION DE ESCORIAS – FUSION DE PRECIPITADOS ORO
La sustentación básica para lograr la retención de la impurezas de metales no
ferrosos y ferrosos en la escoria está en su oxidación para formar compuestos
silicatados o boratados. Esta suposición es factible termodinámicamente en las
condiciones de operación que se dan en el crisol.

PUNTO PERITECTICO
Diagrama Ternario del Sistema B2O3-Na2O-SiO2

PROCESO
EN PLANTA
CMPSA 29
C C D E-2
E-4
E-3
E-2
E-4
E-5
E-1
Clarificación
Zn en
polvo
Desaereación
Precipit - Filtrac
Recepción
de Mineral
Chancado
Molienda
Clasificación
Gravimetría
Fundición
Separación
S/L
A-2
A-3
A-
1 A-
1 A-
A-
A-1
A-2
A-3
A-4
Agitación
Agua
fresca
Merril
Crowe
PLANTA PODEROSA: PROCESO MERRIL CROWE Y FUNDICION DE PRECIPITADOS
PLANTA CIANURACION – MERRILL CROWE

PROCESO DE FUNDICION DE PRECIPITADOS Y TRATAMIENTO DE ESCORIAS

Bandeja
Precipitado
Cono
Mezclador
Secadores eléctricos
Precipitado
Bandeja
Precipitado
Horno de Fundición
Balanza
Dore de Oro y
Plata
PLANTA PODEROSA: SECUENCIA OPERATIVA EN LA FUNDICION

PROCESO DE FUNDICION: COSECHA Y SECADO DEL PRECIPITADO

PROCESO DE FUNDICION: PREPARACION DE LA CARGA

PROCESO DE FUNDICION: FUNDICION DEL PRECIPITADO

BALANCE DE Au Y Ag EN FUNDICION DE PLATA
BALANCE EN LA FUNDICION: PODEROSA

PROCESO DE FUNDICION: COLADA Y SEPARACION BULLION-ESCORIA

PROCESO DE FUNDICION: RECUPERACION DEL Au -ESCORIAS

PROCESO DE FUNDICION: REFUNDICION DEL BULLION INICIAL

PLANTA YANACOCHA NORTE: FUNDICION PRECIPITADOS M.CROWE

PLANTA ARES: PROCESO MERRIL CROWE Y FUNDICION DE PRECIPITADOS

REFINERIA PLANTA ARES: FUNDICION DE PRECIPITADOS M. CROWE

REFINERIA PLANTA ARES: BALANCES METALURGICOS
PRECIPITADO
BALANCES METALURGICOS

3,045
4,895
5,784
9,291
13,287
0
2
4
6
8
10
12
14
1998 1999 2000 2001 2002
TM.PRECIPITTADO/CRISOL
AÑO
GRAF. N°10: RENDIMIENTO DE CRISOLES
65,22
46,10 46,10
24,50
19,50
0
10
20
30
40
50
60
70
1998 1999 2000 2001 2002
KG.FUND./KG.PRECIP.%
AÑO
GRAF. N°8: CARGA FUNDENTE
99,12
99,29
99,66 99,68 99,70
99,00
99,10
99,20
99,30
99,40
99,50
99,60
99,70
99,80
99,90
100,00
1998 1999 2000 2001 2002
DORE(Au+Ag)%
AÑO
GRAF. N°7: CALIDAD DE DORE
99,57
99,68
99,82 99,82 99,84
98,55
98,77
99,07
99,34 99,40
97,50
98,00
98,50
99,00
99,50
100,00
1998 1999 2000 2001 2002
Au,Ag%
AÑO
GRAF. N°6: RECUPERACIÓN METALÚRGICA PROCESO DE FUNDICIÓN
Au% Ag%
REFINERIA PLANTA ARES: GRAFICOS DE OPTIMIZACION

CELDAS
ELECTROLITICAS
DORE
FUNDICION
FILTRO
PRENSA
CATODOS ELECTROLITICOS
INTERCAM BIADOR DE CALOR
M ANOM ETRO
CALENTADOR DE
SOLUCION DEDESORCION
BOM BA
H2SO4
ATAQUE
ACIDO
SOLUCION
NaOH
TORRE DE
NEUTRALIZACION
AIRE
TANQUEDESOLUCION
DE DESORCION
TANQUEDESOLUCION
DE DESORCION
COLUMNAS
DEL CIRCUITO
DE DESORCION
M ANOM ETRO
R1 R2
SOLUCION
DESORCION
25 GPM
DIAMETRO = 1.20 m.
ALTURA = 4.20 m.
SOLUCION
LAVADO
DSM
20 Mesh
12.5 GPM
12.5 GPM
CIRCUITO DE DESORCION - ELECTRODEPOSICION - FUNDICION
MINERA COMARSA
PLANTA COMARSA: PLANTA ADR Y FUNDICION DE PRECIPITADOS EW

FUNDICION DE PRECIPITADOS AURIFEROS: ADR-COMARSA

PLANTA AURIFERA DE ORCOPAMPA: PROCESOS ADR Y MERILL COWE

PLANTA DE REFINACION DE LODOS ANODICOS (Au-Ag) - SPCC

Se entiende por escoria, una mezcla de compuestos y óxidos de diversos
orígenes (como por ejemplo las impurezas y las gangas de los minerales) y
otros aditivos que actúan como fundentes. Durante la fundición, la escoria
forma una fase que se separa del doré y debido a su inmiscibilidad y menor
densidad se ubica sobre éste, lográndose así la separación de ambas fases.
Para la formación de escorias es necesario emplear diversos reactivos
fundentes (conocido en inglés como flux). Se entiende por fundentes, toda
sustancia o compuesto que se agrega a propósito a la carga, con el objeto de
facilitar la fusión de aquellos componentes de alto punto de fusión como los
involucrados en la fundición del Oro.
ESCORIAS AURIFERAS

El proceso de fundición de precipitados de Oro y Plata produce un producto secundario
denominado “Escorias”. Este producto contiene mínimas cantidades de valores metálicos de Oro
y Plata. Estas escorias son recogidas en conos y almacenadas para su posterior tratamiento.
Durante la fundición, la escoria forma una fase que se separa del doré, debido a su inmicibilidad y
menor densidad se ubica sobre éste, lográndose así la separación de ambas fases.
Para la formación de escorias es necesario emplear diversos reactivos fundentes (conocido en
inglés como flux).
Las escorias producidas deben cumplir con las siguientes características generales
Bajo punto de fusión.
Baja viscosidad.
Baja densidad.
Alta fluidez.
Alta solubilidad de los óxidos de los metales básicos.
No solubilidad del Oro y la Plata.
No alterar el estado metálico del Oro y la Plata.
Buena separación del metal Doré.
Bajo desgaste refractario (por corrosión y/o abrasión).
Fácil de romper para volver a ser tratado.
ESCORIAS EN LA FUNDICION

FUNDICION DE ORO-COLADA DE ESCORIAS

ENSAYES QUIMICOS: PRECIPITADO Y ESCORIAS
MUESTRA %Au %Ag %Cu %Pb %Zn %Fe
Bullión de Escorias 40,60 18,715 5,403 28,353 2,669 0,714
Au Refinado 99,975 0,0222 0,0018 0,0004 0,0002 0,0007

PROCESO DE TRATAMIENTO DE ESCORIAS : PLANTA PODEROSA

CIRCUITO DE DESTILACION (Hg) Y FUNDICION DE PRECIPITADOS DE ORO: PIERINA

FUNDICION DE ORO-COLADA DE ESCORIAS
 La escoria generada del proceso de fusión de
precipitados es granulada mediante la inyección
de agua en un canal de contacto diseñado para
este fin.

TRATAMIENTO DE ESCORIAS: MINERA YANACOCHA

CIANURACION INTENSIVA DE ESCORIAS: YANACOCHA

CIANURACION INTENSIVA DE ESCORIAS : YANACOCHA

La escoria proveniente del horno es granulada y almacenada en una tolva,
previa separación sólido-líquido. La escoria pasa a través de una
chancadora rotatoria Nordberg-Barmac de 3 a 10 toneladas por hora, para
luego almacenarse en la tolva de alimentación del reactor de lixiviación.
El reactor es de marca Gekko, y tiene una capacidad de 6 toneladas
métricas de escoria por lote lixiviado, siendo el tiempo de lixiviación de 48
horas.
El licor producto de la lixiviación pasa a la planta de precipitación con zinc,
mientras que las colas son bombeadas hacia una tolva y de allí llevadas al
pad de lixiviación para disposición final.
Las escorias producidas son re-fundidas y/o tratadas a través de molienda
y separación gravimétrica.
CIANURACION INTENSIVA DE ESCORIAS: YANACOCHA

PLANTA DE CIANURACION INTENSIVA - ANTAPITE

PROCESO DE TRATAMIENTO DE ESCORIAS – PAMPA LARGA

MATERIAL
FUNDICION
Escorias Refundidas
Bullión Escorias
Fundición
Bullión Toma de Muestra
Análisis: Vía fuego
Encuarte: Ag
Granallado
Disgregación: HNO3
cc
Precipitado de Au
Disolución Agua Regia:
HNO3
: 1
HCl : 3
Filtrado
Precipitación de Au:
Neutralización: Urea
Bisulfito de Na
53%
53%
32%
Lavado:
Secado
Pesado
Fundido
Barra : Dore
H2
O
HNO3
cc
Análisis A.A.
FASES DEL PROCESO DE REFINACION DE ORO
TRATAMIENTO DE ESCORIAS: MINERA MARSA

TRATAMIENTO DE ESCORIAS: MINERA MARSA

FUNDENTES Y COMPOSICION DEL FLUX
EN LA FUSION DE LA CARGA

FUNDENTES PARA LA FUNDICION DEL ORO

La adición de fundentes se efectúa principalmente por las siguientes razones:
•Reducción de pérdidas por volatilización: Los fundentes reducen el punto
de fusión de la carga a un nivel por debajo de la temperatura que pudiera
ocasionar volatilización. La fusión forma capas de escorias vidriosas que
cubren físicamente el metal durante la fundición, reduciendo el potencial de los
elementos volatilizantes de la capa del metal.
•Protección del baño: La formación de una capa de escoria aísla el baño
metálico fundido de la atmósfera para evitar posibles reacciones de oxidación
con ésta. Asimismo se evita las excesivas pérdidas de calor.
•Recolección de impurezas: Los fundentes reaccionan químicamente con las
impurezas que contiene el precipitado. La impurezas forman con los fundentes,
compuestos químicos que son solubles en la escoria.
FUNDENTES – CAUSAS DE SU ADICION EN LA FUNDICION DEL ORO

PROCESO DE FUNDICION DE ORO:DORES Y ESCORIAS

Fundentes Oxidantes.
Estos fundentes oxidantes o depuradores, proporcionan oxígeno para convertirlos
metales base en óxidos y escorificarlo. Entre ellos tenemos:
- El nitrato de potasio.
- El nitrato de sodio.
- El cloruro de sodio.
Fundentes Reductores.
Los fundentes reductores son los que eliminan el oxígeno, o se combinan con el y pasan a
la escoria. Transformando los óxidos metálicos a metales propiamente.
En nuestro caso es requerido únicamente para transformar el óxido de plomo a plomo metálico.
Actuando éste como colector del oro y la plata.
Entre las sustancias que actúan como reductores, tenemos:
- El carbón vegetal. - El carbonato de sodio
- Las harinas vegetales. - El carbonato de potacio
- El zinc.
- El hierro.
Fundentes neutros o reguladores.
. Son los que no producen oxidación ni reducción, sirven como solvente de las impurezas
producidas por la acción de los fundentes oxidantes y reductores.
Su presencia en cantidad considerable, es importante para proporcionar la fluidez y solubilidad de
las impurezas. A este grupo pertenecen:
- El bórax.
- La sílice.
- El vidrio molido.
CLASIFICACION DE LOS FUNDENTES

•Bórax: Densidad: 2370 kg.m-3. El Borato de Sodio (Na2
B4O7.10 H2O), es un excelente solvente de metales básicos.
Tiene características ácidas y cuando se encuentra fundiéndose
con color rojo disuelve y funde prácticamente todos los óxidos de
metal, ambos el ácido y la base. El Bórax se funde a 750º C, lo
cual baja el punto de fusión para todas las escorias. Este es muy
fluído cuando se funde.
•Sílice: Densidad: 2334 kg.m-3. El Dióxido de Silicio (SiO2) es
añadido a la carga para balancear el contenido básico (cáustico)
de la escoria y producir una escoria borosilicatada. La Sílice pura
se funde a 1750ºC y es el reactivo ácido más disponible para
fundir. Las escorias basadas en Sílice son viscosas y atrapan
mucho metal valioso en suspensión. Cuando la Sílice esta
mezclada con el Bórax forma una escoria muy fluida que puede
disolver los óxidos de metales bases y se combina con ellos en la
forma de silicatos estables.

•Nitrato de Sodio: Densidad: 2260 kg.m-3. El nitrato de sodio (NaNO3) es
añadido para oxidar los metales básicos en la carga. Este es un agente
oxidante muy poderoso cuyo punto de fusión es de 270ºC. A bajas
temperaturas el nitro se funde con pocas alteraciones; pero a temperaturas por
encima de 380ºC se descompone produciendo Oxígeno. Este oxida a los
sulfuros y algunos metales incluyendo el Plomo, Hierro y Cobre. La adición de
nitro se mantiene a un mínimo porque al liberar oxígeno ocasiona una
reacción de espuma vigorosa y puede ocasionar el rebose en el crisol.
También puede oxidar el crisol reduciendo su vida.
•Carbonato de Sodio: Densidad: 2400 kg.m-3. El Carbonato de Sodio (NaCO3)
tiene la misma función que el nitro, pero es menos enérgica. Además de
su función oxidante, provee a la escoria transparencia y fluidez. En general la
fusión del Carbonato de Sodio es estable a altas temperaturas, pero se
descompone produciendo CO2 cuando se añade óxidos ácidos como la Sílice.
•Fluoruro de Calcio: Densidad: 3180 kg.m-3. Es conocido también como
Espato Flúor (Fluorspar) (CaF2). Este aditivo reduce la viscosidad de la
escoria por la sustitución de los iones de Silicio por iones Flúor dentro de la
estructura de la escoria borosilicatada, lo que origina la reducción de la
viscosidad del sistema.

CARBONATO DE SODIO
NITRATO DE SODIO
SILICE
FLUOR SPAR

CLASIFICACION DE LOS FUNDENTES

PLANTA FUNDICION YANACOCHA NORTE: FUNDENTES

MEZCLA DEL FLUX – ALIMENTACION Y FUSION

COMPOSICION DEL FLUX PARA LA FUNDICION: YANACOCHA

COMPOSICION DE UNA MEZCLA FUNDENTE PARA LA FUSION DEL ORO

CALCULO DEL ORO Y PLATA: FILTRADO DE PRECIPITADOS (MERRILL CROWE)

BALANCE METALURGICO PLANTA PUCAMARCA (ADR):FUNDICION

Para la fundición del precipitado proveniente de soluciones limpias, la carga siguiente
permite generalmente una rápida fusión, dando una escoria fluida y limpia.
100 Kg. de precipitado
80 Kg. de bórax
60 Kg. de dióxido de manganeso
40 Kg. de arena (sílice)
Parte del bórax puede ser sustituido por fluoruro de calcio; al igual, el manganeso puede
ser reemplazado por nitro.
Para la fundición del precipitado de oro que ha sido calcinado, en muchas plantas se
emplea la siguiente carga de fundentes
100 kg de precipitado calcinado
25 a 40 kg. de sílice
40 a 60 kg. de bórax
l0 a 15 kg. de carbonato de sodio
5 kg. de fluoruro de calcio
1 a 2 kg. de nitro.
El precipitado obtenido es fundido con una cantidad apropiada de una mezcla de
fundentes, a fin de lograr una rápida fusión, con la consiguiente fluidez de la escoria y
garantizar su limpieza.
Para 10 kilos de precipitado, utilizar:
- Bórax granulado 3 kilos.
- Carbonato de sodio. 5 kilos
- Nitrato de potasio ... 0.5 kilos.
- Sílice en polvo 1.0 kilos.
COMPOSICION DEL FLUX PARA LA FUNDICION
FLUX PARA PRECIPITADOS-SOLUCIONES LIMPIAS
FLUX PARA PRECIPITADOS CON ZINC
FLUX PARA PRECIPITADOS CALCINADOS

REFINERIA PIERINA-BARRICK: OPTIMIZACION DEL FLUX –FUNDICION PRECIPITADOS

Antes de poder realizar las pruebas del precipitado con los fundentes, fue
necesario caracterizar el tipo de precipitado que se obtenía en los Filtros Prensa.
La calidad del precipitado colectado se mide en base a su contenido metálico (de Oro y
Plata) y es una importante variable de control.
Se observó que se tenía una baja calidad de precipitado, con un contenido
metálico promedio de Au-Ag del 50%. La diferencia para el 100%, son por impurezas
y mayormente Tierra Diatomácea (TD) o Diatomita.
•La cantidad de impurezas contenidas en el precipitado, principalmente Zinc.
Actualmente este contenido se mantiene en valores entre 5-8%, lo cual es bajo en
comparación a los precipitados típicos que se obtienen en otras plantas y el cual no ha
afectado en las leyes de Au y Ag en el Barren.
•La cantidad de TD en el precipitado. La TD ingresa a los Filtros Prensa cuando éstos
se encuentran en operación. Este material es utilizado como ayuda filtrante en este tipo
de filtros. Como se sabe, la TD es un material a base de Sílice, cuyo contenido en el
precipitado debe considerarse a fin de obtener un adecuado balance en la escoria
que se quiere formar. Su ingreso hacia los Filtro Prensa es inevitable, pero es
perfectamente controlable. Actualmente este contenido se mantiene en valores
entre 7-10%
1. CARACTERIZACION DE LA CALIDAD DEL PRECIPITADO

La composición de la escoria se basa principalmente en el Sistema
Ternario B2O3-Na2O-SiO2, ya que son los 3 principales componentes. El
Diagrama presenta regiones (fases) determinadas con estructuras
cristalográficas definidas como la Cristobalita, Cuarzo y Tridimita, así
como compuestos conocidos como el Na2O.2B2O3 (Bórax) con su punto de
fusión de 742°C.
Lo más importante que se puede obtener de este Diagrama, son las
isotermas a diferentes temperaturas que tiene y que indican puntos de fusión a
determinadas composiciones ternarias. El Sistema presenta puntos Eutécticos
y Peritecticos, los cuales representan bajos puntos de fusión y nos dan un
punto de partida para calcular la composición del fundente.
Se empezó trabajando con composiciones cercanas a los puntos
Eutécticos del sistema ternario mencionado ya que son los que tienen el punto
mas bajo del sistema (aproximadamente 550°C). Sin embargo, las pruebas
realizadas, han mostrado que no son los más adecuados para trabajar
con nuestro tipo de precipitado, principalmente por la baja cantidad de
metales base presentes. Alcanzar dicho punto implica agregar gran
cantidad de fundentes oxidantes innecesarios, lo cual crea una atmósfera
muy oxidante y que es perjudicial tanto para la vida de los crisoles como
para la calidad de las escorias.
2. COMPOSICION DE LA ESCORIA –DIAGRAMAS TERNARIOS

Al tener una atmósfera muy oxidante, se desprende gran cantidad de
Oxigeno que provoca espumación durante la fusión de la carga. Esta
espuma (que además contiene vapor de agua, gases de combustión y
vapores de óxidos metálicos como ZnO) hace que el Oro y la Plata
queden atrapados mecánicamente en la escoria, incrementando
notablemente el contenido metálico en ella. A fin de minimizar esto, se
necesitará un tiempo de retención adicional a fin de que desaparezca la
espuma y dar tiempo a que el Au y Ag atrapados puedan separarse de la
escoria por simple sedimentación. Obviamente esto retrasa la continuidad
del proceso.
Se ha visto que el Nitrato de Sodio es un fuerte agente oxidante. Si se
tiene un exceso de este componente se crea una atmósfera fuertemente
oxidante y empieza a ocurrir una “descarburización” acelerada del crisol,
ya que el Carbono contenido en él(60% SiC- 30% C), comienza a reaccionar
directamente con el Nitrato de Sodio dando CO2 y N2 :
C + 0.5 O2 = CO
CO + 0.5 O2 = CO2
4NaNO3 + 5C = 2Na2CO3 + 3CO2 + 2N2
3. ESPUMACION DURANTE LA FUSION – DESCARBURIZACION CRISOL

Datos:
Ppdo humedo
cosechado 465,7Kg
ppdo total 479,671Kg
Considerando 3% que luego se recupera en lavado de las
telas
Au 1128,62Oz
Datos obtenidos del prolan de
refineria
Ag 1060,33Oz
Datos obtenidos del prolan de
refineria
Diatomea 4Bolsas Definir: Dicalite 22,7
SiO2 88,076Kg Dicamex 20
Datos del precipitado cargado a la retorta:
Ppdo Húmedo Cargado 400Kg
Ppdo Húmedo Sobrante 65,7Kg
Ratio de
carga 0,83
Kg cargado a retorta/Kg de
precipitado total
Au 29,27 Kg
Ag 27,50 Kg
SiO2 73,45 Kg
A.- DATOS DEL PRECIPITADO COSECHADO Y CARGADO A RETORTA
400/479.671= 0.83 (ratio)
Kg Au= 1128.62 x 31.1x0.83
Kg Au= 29.27
Kg Ag= 1060.33 x 31.1 x 0.83
Kg Ag= 27.50
Kg SiO2= 88.076 x 0.83=73.45
4. CALCULO DE LA COMPOSICION DEL FLUX PARA LA FUNDICION

Paso
N°1:
Determinando la cantidad de cinc de
exceso:
Precipitado seco
retorteado 215Kg
Au 29,27 Kg
Ag 27,50 Kg 215 29,27 27,50 73,45 85
SiO2 73,45 Kg
% Oxida. Zn Kg.
21,5 18,2
Zn que queda
sin oxidar
78,5 66,6
Oxidación del Zn en el
retorteo
82,83
Kg de
ZnO
Paso
N°2:
Determinar la cantidad necesaria de oxígeno a reaccionar con el cinc y
evitar su inclusiòn en la barra
Impurezas
en barras
65,4 16 81,4 X1 = 1,5
Kg ½
O2
12 6,2 X1 X2 X2 = 7,8 Kg ZnO
PP Seco (Kg) = P Au (Kg) + P Ag (Kg ) + P SiO2 (Kg) + P Zn (Kg)
P Zn (Kg)
B.- CALCULO DEL ZINC EN EXCESO Y EL OXIGENO QUE REACCIONA CON EL ZINC
Pesos atomicos: Zn(65.4), Oxigeno(16), ZnO(81.4)
Zn + 1/2 O2 = ZnO
Kg Zn sin oxidar= 85 kg x 21.5% = 18.2 kg
Kg Zn oxidado retorteo= 85 x 78.5%=66.6 kg
Kg ZnO= (81.4 /65.4) x 66.6 kg= 82.83 kg ZnO
Kg O2= (6.2 x 16)/65.4 = 1.5
Kg ZnO=(6.2 x 81.4)/65.4= 7.8
% Oxidacion Zn : 100-21.5=78.5

Paso N°3: Determinar cantidad de carbonato de sodio para oxidar el cinc de exceso
Y1 = 10,1
Kg
Na2CO3
106 62 28 16 Y2 = 5,9 Kg Na2O
Y1 Y2 Y3 1,5 Y3 = 2,7 Kg CO
Paso N°4:
Determinación de la cantidad teórica de silice para
escorificar el ZnO.
162,8 60 222,8 Z1 = 33,4 Kg SiO2 teórica
90,58 Z1 Z2 Z2 = 124,0 Kg 2 ZnO.SiO2
SiO2 ppdo 73,45
SiO2
40,1
Kg
remanente
SiO2 teórica 33,4
Paso N°5:
Deteminación de la cantidad necesaria de fundentes para neutralizar la carga, trabajando en una isoterma
de 900 °C
Kg
M4 SiO2 73,4
M5 Na2O 5,9
B2O3 ? 202 139,2 62
M1 2 M2 M3
Na2CO3 + Q = Na2O + CO + 1/2 O2
2 ZnO + SiO2 = 2 ZnO. SiO2
X MeO+ Y SiO2 = X MeO. Y SiO2
Na2B4O7 + Q = 2B2O3 + Na2O
Valores reales en la carga
C.- CALCULO DEL CARBONATO SODIO, SILICE Y FUNDENTES(NEUTRALIZAR CARGA)
Pesos atomicos: Na2CO3(106), Na2O(62), CO(28) Na2B4O7(202) , 2B2O3(139.2), Na2O(62)
2ZnO(162.8) , SiO2(60) , 2Zn.SiO2(222.8)
Kg Na2CO3= (106 x 1.5)/16 = 10.1
Kg Na2O=(62 x 1.5)/16 = 5.9
Kg CO = (28 x 1.5)/16 = 2.7
Kg SiO2 teorico = (60 x 90.58)/162.8 = 33.4
Kg ZnO.SiO2 =(222.8 x 90.58)/162.8= 124
Kg SiO2 ppdo= 88.076 x 0.83=73.45
Kg SiO2 teorico=(60x90.58)/162.8=33.4

%
Oxidac.
Cinc
BORAX
VALOR EN
CARGA
AJUSTE DE FLUX Kg TERNARIO(%)
B2O3 2(B2O3) Na2O BORAX SiO2 Na2O SiO2 Na2O B2O3 SiO2 Na2O B2O3
M2 2M2 M3 M1 M4 M5 M6 M7 M8 M6 M7 M8
78,5
6,0 12,00 5,3 17,4 73,4 5,9 73 11,2 12,0 76,0 11,6 12,4
10,2 20,48 9,1 29,7 73,4 5,9 73 15,0 20,5 67,4 13,8 18,8
12,0 24,00 10,7 34,8 73,4 5,9 73 16,6 24,0 64,4 14,6 21,0
13,0 26,00 11,6 37,7 73,4 5,9 73 17,5 26,0 62,8 15,0 22,2
14,0 28,00 12,5 40,6 73,4 5,9 73 18,4 28,0 61,3 15,3 23,4
15,0 30,00 13,4 43,5 73,4 5,9 73 19,3 30,0 59,9 15,7 24,4
16,0 32,00 14,3 46,4 73,4 5,9 73 20,2 32,0 58,5 16,0 25,5
17,0 34,00 15,1 49,3 73,4 5,9 73 21,0 34,0 57,2 16,4 26,5
18,0 36,00 16,0 52,2 73,4 5,9 73 21,9 36,0 55,9 16,7 27,4
COLUMNAS BORAX
2M2 (2B2O3) = M2 x 2 =12
M3 (Na2O) = (2M2 x 62)/139.2 = 5.3
M1(BORAX) = (M3 x 202)/62 =17.4
VALORES EN CARGA
Kg SiO2 ppdo = 88.076 x 0.83 = 73.45
Kg Na2O=(62 x 1.5)/16 = 5.9
AJUSTE DE FLUX (Kg)
SiO2 = 73.4 = 73
Na2O = M3(5.3) + M5 (5.9) = 11.2
B2O3 = 2M2 (12) = 12
TERNARIO(%)
SiO2 (M6)=(73) / (73 + 11.2 + 12)x 100 = 76.0 %
Na2O (M7)= (11.2) / (73 + 11.2+ 12)x 100 = 11.6 %
B2O3(M8) = (12) / 96.2) x 100 = 12.4 %
D.- CALCULO DEL BORAX - AJUSTES DEL FLUX Y VALORES TERNARIOS

CANTIDAD DE FUNDENTES CON RESPECTO A PPTADO PESO TOTAL DE
ESCORIABORAX(kg) CARBONATO(kg) BORAX(%) CARBONATO(%)
17,4 10,1 8,10 4,69 173,7
29,7 10,1 13,82 4,69 186,0
34,8 10,1 16,20 4,69 191,1
37,7 10,1 17,55 4,69 194,0
40,6 10,1 18,90 4,69 196,9
43,5 10,1 20,25 4,69 199,9
46,4 10,1 21,60 4,69 202,8
49,3 10,1 22,95 4,69 205,7
52,2 10,1 24,30 4,69 208,6
Eutectico %
Peritectico
%
SiO2 39,0 34,0
Na2O 20,0 20,5
B2O3 41,0 45,5
CANTIDAD DE BORAX Y CARBONATO (Kg)
BORAX (M1) = M3(5.3) x (202/62) = 17.4
CARBONATO = Y1(10.1) = 10.1
CANTIDAD CON RESPECTO A PPTADO (%)
BORAX (%) = (17.4 kg / 215 kg)x100 = 8.10%
CARBONATO(%) = (10.1 kg/215 kg) x 100 = 4.69%
PESO TOTAL DE ESCORIA
Kg Escoria = Borax(17.4) +Carbonato( 10.1) + Zn(85) + SiO2(73.45) + Impurezas en barras (12) = 173.7 kg
E.- CANTIDAD DE FUNDENTES(Kg y %) y PESO TOTAL ESCORIA

5. COMPOSICION TERNARIA DETERMINADA: 600 ºC

5.1. COMPOSICION DEL FLUX PARA LA FUNDICION: BARRICK

5.2. DIAGRAMA TERNARIO OPTIMO: B203-NA2O-SIO2

A.- Se ha determinado que para procesar nuestro tipo de precipitado, es necesario trabajar
con puntos cercanos al punto Peritéctico, correspondiente a la siguiente composición
ternaria, y que se puede apreciar en el diagrama ternario optimo. Las pruebas demostraron que
alcanzar el punto eutectico ,implica crear una atmosfera muy oxidante con espumacion
(fusion).
B2O3 Na2O SiO2
45.5 % 20.5 % 34 %
B.- De todos las composiciones evaluadas, es el que ha dado mejores resultados. En esta
composición, el punto de fusión es cercano a 600°C, y se obtiene una escoria de baja
viscosidad el cual hace posible se mantenga al mínimo la adición de Espato Flúor. Además
la escoria obtenida es bastante dócil al tratamiento posterior para la recuperación de los pocos
valores metálicos atrapados en ella. En el diagrama ternario optimo,se ha trazado una línea
adicional desde la composición del Bórax hacia la Sílice, y en el punto Peritéctico se tiene un
ratio de 2:1 Bórax a Sílice.
C.- Actualmente se esta trabajando con la siguiente adición de Fundentes por cada 1000
Kg de Precipitado seco. La adición exacta depende de la cantidad de TD que contiene el
precipitado, y el cual varía entre 7 y 10%:
* Bórax = 320 – 350 Kg
* Sílice = 90 – 110 Kg
* Carbonato de Sodio = 12 Kg
* Nitrato de Sodio = 4 Kg
* Espato Flúor = 1 Kg
6. RESULTADOS OBTENIDOS

D.- Las recuperaciones para el Oro y la Plata respectivamente, y en el cual se han obtenido
notables incrementos, sobre todo para el caso de la Plata en el que se ha pasado desde una
recuperación de 99.2% a 99.6% (promedio). En el caso del Oro, se ha mejorado su
recuperación desde un 99.7% a un 99.9% (máximo).
El adecuado control en la adición de reactivos oxidantes minimizado las pérdidas de
Plata en la escoria como Oxido (AgO) o atrapado mecánicamente debido a la excesiva
espumación. Como se mencionó anteriormente, para reducir la espumación, es necesario dar un
tiempo adicional de retención a fin de que ésta desaparezca y los valores metálicos de Oro y Plata
puedan separarse de la escoria por simple decantación.
E.-Se ha logrado mejorar el rendimiento del crisol, para procesar nuestro tipo de
precipitado, pasando de procesar 5000 Kg (promedio) de precipitado por crisol, hasta un
máximo de 7600 Kg, siendo esto un incremento superior al 50%. La línea de tendencia es muy
favorable, y muestra que está en aumento y que todavía no ha logrado mantenerse estable.
F.- El contenido de Oro y Plata que contiene el producto final, es un parámetro importante de
control, y es uno de los principales objetivos del estudio de optimización, pues permite determinar
si las impurezas contenidas en el precipitado han sido eficientemente removidas en las
escorias. El grafico representa las variaciones en el contenido metálico de el Doré. Se puede ver,
que ha mejorado la calidad de las barras pasando de un contenido promedio de Au-Ag de
98% hasta 99%
G.- Las evaluaciones en la calidad de las escorias, han determinado también la cantidad mínima
de fundentes necesaria para procesar el precipitado. Se ha logrado reducir el factor Fundente /
Precipitado desde valores cercanos a 1 hasta valores de 0.42 (relación en peso), y que es el
actualmente utilizado. Se ha podido comprobar que esta reducción puede hacerse sin afectar la
calidad del Doré y escorias obtenidas
6.1. RESULTADOS OBTENIDOS

6.2. GRAFICOS DE OPTIMIZACION OBTENIDOS
CALIDAD DEL PRECIPITADO CALIDAD DE LAS BARRAS DORES
RECUPERACIONES Au-Ag
% Au
% Ag
98.7
98.8
98.9
99.0
99.1
99.2
99.3
99.4
99.5
99.6
99.7
99.8
99.9
100.0
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
Jan
Feb
Mar
Apr
May
%
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
Nov
Dec
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
Jan
Feb
Mar
Apr
May
$/KgDore
COSTOS DE FUNDENTES

MARCO TEORICO: DESTILACION
Y CONDENSACION DEL Hg

MINERALOGIA Y PROPIEDADES DEL MERCURIO

CIRCUITO DE OBTENCION DEL MERCURIO: MINERIA ARTESANAL

CIRCUITO DE OBTENCION DEL MERCURIO: HIDROMETALRUGIA ORO

ETAPAS DEL PROCESO DE OBTENCION DEL MERCURIO

CIRCUITO DE DESTILACION (Hg) –RETORTAS: PUCAMARCA

Las retortas son operadas bajo una ligera presión negativa y el vapor de Mercurio es usualmente
recuperado dentro de un sistema de condensación por agua en contracorriente. El vapor es
rápidamente enfriado a menos del punto de ebullición (356°C) y el mercurio líquido es colectado bajo agua
para evitar la reevaporación. Pérdidas de mercurio del orden del 0,2% o 0,4% son obtenidas por cada
ciclo de destilación, esas pérdidas son generalmente el resultado del mercurio no condensado.
El Mercurio puro ebulle normalmente a 356°C. Sin embargo, el mercurio presente en el precipitado
esta reemplazando átomos en la estructura del Oro, y este punto de ebullición se incrementa a
480°C como resultado de una baja concentración de mercurio, afortunadamente, el punto de ebullición
del mercurio puede ser bajado reduciendo la presión y puede ser mejorado colocando el precipitado en un
sistema de vacío. Por lo que una bomba de vacío es proveída para reducir la presión en la retorta por
debajo de la presión atmosférica. Esta bomba está diseñada para dar a 700°C una baja presión, menor
20 a 28 Kp para volatilizar virtualmente todo el mercurio presente en el precipitado.
El mercurio removido es colectado por un sistema de condensadores enfriados por agua, luego, es
almacenado en un colector, que es descargado 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, ubicado 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, de donde recién es descargado a
la atmósfera. La saturación de los carbones se controla mediante monitoreos constantes.
HORNO RETORTA-PRINCIPIO DE OPERACION

100
200
300
400
500
600
Temperatura°C
1 atm
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 tiempo [hrs]
Aire
0
-2
-4
-6
-8
-10
pZn
pHg
Tf,Zn
Ciclo Típico de una Retorta

GRAFICO: OPERACIÓN DEL HORNO RETORTA (Hg)

Dependiendo del tipo de mineral a procesar (mineralogía) algunos contienen
significativas concentraciones de Mercurio (>0,1 – 0,5%) y deben ser
tratados para removerlos antes de la fundición del precipitado. Este tratamiento
debe ser realizado para minimizar la emanación de gases tóxicos de Mercurio
a la atmósfera durante las siguientes etapas del proceso.
Por su alta presión de vapor relativa (1,3 x 10-3 mmHg a 20°C) comparada con
otros metales (Au = 10-10, Ag = 10-22 y Pt < 10-22 mmHg), el Mercurio puede
ser separado eficientemente de otros metales preciosos o bases por una
simple destilación. El Mercurio es removido por Retortas, hornos
especialmente diseñados para este fin. El punto de ebullición de Hg es de
357°C, las temperaturas típicas aplicadas son de 600-700°C para
vaporizar todo el contenido de Mercurio. Estas temperaturas son similares a
las aplicadas para la tostación o calcinación y otras reacciones que ocurren
bajo estas condiciones también son aplicadas durante la Retorta.
La temperatura de la Retorta es incrementada lentamente para secarlo
completamente antes de vaporizar el Mercurio y para dar tiempo que el
Mercurio migre hacia la superficie. El sistema es mantenido a máxima
temperatura durante 10 horas para asegurarse la total volatilización del
Mercurio. Remociones del 99% son fácilmente obtenidas.
DESTILACION Y CONDESACION DEL MERCURIO

Alimentación:
Au
Ag
Zn
Pb...
SiO2
H2O 20 - 30%
Hg > 0,1 - 0,5%
Calcina
Au
Ag
Zn
Pb...
SiO2
Hg < 0,05%
Gas:
Hg
H2O...
BALANCE DE LA DESTILACION Hg- RETORTA
P < 1 atm
T = 600 °C

PROCESO DE DESTILACION Y CONDENSACION DEL Hg

PRODUCTOS OBTENIDOS: MERCURIO Y CARBON CON Hg

CIRCUITO DE DESTILACION DE Hg – PLANTA ARES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Horas
0
100
200
300
400
500
600
Temperatura
Ciclo de Secado y Desmercurizado
CIRCUITO DE DESTILACION DE Hg – PLANTA ARES

CIRCUITO DE DESTILACION (Hg) Y FUNDICION DE PRECIPITADOS DE ORO: LAGUNAS NORTE

CIRCUITO DE DESTILACION (Hg) –RETORTAS: YANACOCHA NORTE

MANEJO Y TRANSPORTE DEL MERCURIO RECUPERADO

EMBALAJE Y TRANSPORTE DEL MERCURIO RECUPERADO

RETORTAS DESTILACION (Hg) y
HORNOS DE FUNDICION(Au)

HORNO DESTILADOR DE Hg - RETORTA

HORNO RETORTA - PARTES DEL EQUIPO

La Retorta utiliza condensadores enfriados por agua para la condensación
del Mercurio. Estos tubos de condensación tienen 100 mm de diámetro a los
cuales se les hizo un rediseño y se les instaló 4 tuberías internas con el fin de
incrementar el área de enfriamiento y mejorar la transferencia de calor. El
tanque colector almacena temporalmente el Mercurio. El post-enfriador está
refrigerado por agua y condensa eventuales remanentes de Mercurio. A la
succión de la bomba de vacío se localiza 4 columnas de carbón activado por
Retorta. Una bomba de vacío es instalada para crear el vacío necesario en la
Retorta.

HORNO RETORTA - SISTEMAS DE CONTROL

HORNOS DE CRISOL
HORNOS DE CRISOL FIJO
Se usa para fundir metales férreos o no férreos. Los crisoles pueden ser de grafito
o carburo de silicio, se usa como combustible carbón, petróleo o kerosene o ambos.
HORNOS DE CRISOL BASCULANTE
Estos hornos son calentados por petróleo usando un quemador, también se puede
usar como combustible gas o kerosene. La ventajas de este tipo de horno es el de
tener pequeña oxidación de los elementos componentes del metal.
COMBUSTIBLES PARA FUNDICION
- Sólidos: La antracita, lignito, hulla, turba, coke, generalmente se usan en Hornos
de Crisol
- Líquidos: Petróleo, aceite quemado, alcoholes, etc. Usados en Hornos de Crisol.
- Gaseosos: Gas propano, gas natural y otros.
- Eléctricos: Generalmente se usa con la aplicación de la ley de Joule.

HORNO DE CRISOL FIJO HORNO DE CRISOL BASCULANTE
CON QUEMADOR DE PETRÓLEO

HORNO DE CRISOL BASCULANTE EN OPERACION

Bandeja
Precipitado
Cono
Mezclador
Secadores eléctricos
Precipitado
Bandeja
Precipitado
Horno de Fundición
Balanza
Dore de Oro y
Plata
FUNDICIÓN DE ORO (HORNO BASCULANTE)-CIA PODEROSA
Tiempo de secado = 16 hr
Humedad menor a 2%
70% Au

CLASIFICACION DE LOS HORNOS PARA FUSION
HORNOS ELECTRICOS
Existen 3 tipos de Hornos Eléctricos:
HORNOS DE RESISTENCIA
Donde el calor se desprende en un circuito que rodea el Horno.
HORNOS DE INDUCCION
Los Hornos de inducción sirven para fundir metales ferrosos y no
ferrosos mediante el flujo magnético producido en el Inductor.
HORNOS DE ARCO ELECTRICO
hornos de resistencia, en los que esta constituida sobre todo por el
medio gaseoso comprendido entre el electrodo y la materia a
calentar.
Se les clasifica en tres categorías:
a) La corriente no pasa por el baño
b) La corriente atraviesa el baño en serie de un electrodo al otro
c) La corriente conducida por un electrodo

HORNO DE INDUCCION – PRINCIPIO FISICO DE CALENTAMIENTO

HORNO DE INDUCCION – LEY DE FARADAY LENZ
DE ACUERDO CON LA LEY DE FARADAY-LENZ, EN TODA SUSTANCIA CONDUCTORA DE LA
ELECTRICIDAD, QUE SE ENCUENTRA SOMETIDA A UN CAMPO MAGNÉTICO VARIABLE, SE
INDUCE UNA CORRIENTE ELÉCTRICA.

El principio de operación de este horno se basa en el calentamiento por inducción de
acuerdo a la ley de Faraday que dice que una corriente eléctrica será inducida en
cualquier conductor eléctrico en presencia de un campo magnético en movimiento.
Cuando se aplica corriente alterna a la bobina en el horno, se crea un campo
magnético en el crisol. Este campo magnético crea una corriente inducida en el
material cargado (precipitado mas fundente) el cual causa que el metal se funda dentro
del crisol. El metal se funde por inducción. Los fundentes (materiales no-
metálicos) se funden por conducción.
El horno tiene una cubierta (tapa) que es manualmente levantada para cargar y llenar el
crisol. El polvo y humos que se producen durante la fusión son colectados en una
conexión de succión giratoria en un costado del horno. Los humos y polvos son
enviados a un sistema de colección de polvos. Después que la carga y los fundentes
son fundidos, el horno es inclinado usando un mecanismo hidráulico para vaciar
la escoria en los escorificadores (conos) y el metal doré en los moldes de las
barras.
El horno y la fuente de poder son enfriados por un ciclo interno cerrado de enfriamiento
por agua mediante un intercambiador de calor de placa y marco. Para efectuar este
enfriamiento se usan bombas internas que hacen circular el agua desionizada a 60 psi.
HORNO DE INDUCCION - PRINCIPIO DE OPERACION

HORNOS DE INDUCCION ELECTRICA: PARTES EXTERNAS

HORNO DE INDUCCION – PARTES INTERNAS
El horno de inducción es un contenedor formado por un circuito helicoidal (bobina) conectado a
una fuente de corriente alterna y que está refrigerado con agua. Esta bobina está protegida por
material refractario, dentro del cual se aloja un crisol removible de Carburo de Silicio. El precipitado
de Oro y Plata frío y seco, que ha sido procesado en las retortas, se mezclan con los fundentes

HORNO DE INDUCCION EN OPERACION

PLANO REFINERIA PUCAMARCA : HORNO DE INDUCCION

HORNO DE ARCO ELECTRICO
El horno principal es un electrodo de arco. En operación de tres electrodos de grafito se
encuentran sumergidas en la masa fundida y oscilan verticalmente para encontrar una
trayectoria actual de la menor resistencia. El calentamiento de la materia es a traves de
calentamiento por resistencia.

CLASES DE HORNO DE ARCO ELECTRICO: DIRECTO E INDIRECTO
A. INDIRECTO: ELECTRODO x ELECTRODO

HORNO DE ARCO ELECTRICO - PARTES

HORNO DE ARCO ELECTRICO EN OPERACION

HORNO DE ARCO ELECTRICO EN OPERACION: REFINERIA YANACOCHA

HORNO DE ARCO ELECTRICO –CIRCUITO FUNDICION ORO

PLANTA FUNDICION ORO : YANACOCHA NORTE

COSECHA-RETORTEO DEL PRECIPITADO Y SECUENCIA FUNDICION

COMPARACION DE FUNDICIONES YANACOCHA NORTE Y PAMPA LARGA

REFINERIA ORO- YANACOCHA
MANUAL DE FUNDICION

PREPARACION DEL PRECIPITADO-FLUX

ESTADO DEL CRISOL Y REPARACIONES-CAMBIOS

HORNO DE ARCO ELECTRICO: CRISOL Y ELECTRODOS

ESTADO DE LOS ELECTRODOS Y RECTIFICACIONES-CAMBIOS

CARGA DEL PRECIPITADO-FLUX AL HORNO DE ARCO

ENCENDIDO DEL HORNO DE ARCO ELECTRICO

CIRCUITO DEL HORNO DE ARCO ELECTRICO

RECARGA DEL HORNO CON PRECIPITADO

Escoria Electrodos
Basculamiento
ETAPAS DE FUNDICION: ESCORIFICACION
ESCORIFICACION

Horno de Arco Electrico Lingoteras
Colada
ETAPAS DE FUNDICION: MOLDEO - COLADA

ETAPAS DE FUNDICION : MOLDEO - COLADA

REFINERIA ORO- LAGUNAS NORTE
PROCESO Y OPERACION

Diagramade f lujogeneral del Proceso en Lagunas Norte

El proceso comienza con la colección del precipitado proveniente de la planta de procesos, el cual es
retenido en cuatro filtros prensa (tres en operación y uno en stand by). La solución filtrada, que se
denomina solución barren y que contiene menos de 0,02 ppm de Au y Ag, es recepcionada en el tanque
de solución barren para luego ser bombeada al pad de lixiviación para el riego de las pilas. El sólido
retenido es recogido cada 6 ó 7 días, dependiendo de la cantidad precipitada, y es recepcionado en
bandejones.
El precipitado obtenido en los filtros prensa contiene significativas concentraciones de mercurio por lo
que es tratado en los hornos de retorta para remover el mercurio por una simple destilación
aprovechando su alta presión de vapor relativa comparada con otros metales preciosos. Este
tratamiento es realizado para minimizar la emanación de gases tóxicos de mercurio a la atmósfera
durante la fundición.
Mediante la fundición del precipitado de oro y plata se obtiene un metal doré en presencia de escorias
y a temperaturas que exceden el punto de fusión de toda la carga (1 100 a 1 300ºC, aproximadamente).
El tiempo para fundir completamente la carga depende de la calidad de la escoria que se forma,
así como de la composición química de la aleación Au-Ag.
Mediante el proceso de fundición se obtiene el producto final de barras Doré. El proceso comienza con
la colección del precipitado proveniente de la planta Merrill Crowe. Este precipitado sólido es retenido
en los filtros prensa y recogido cada 6 o 7 días en bandejas, para luego ser trasladado por un
montacarga a los hornos de retorta para recuperar el mercurio por destilación. Luego el precipitado seco
y frío es mezclado con fundentes y cargados a dos hornos de inducción, donde por un sistema de
colada en cascada se obtiene las barras doré con una composición de oro y plata del 95 %.
DESCRIPCION PROCESO DE FUNDICION-PLANTA ALTO CHICAMA
FILTRACION DEL PRECIPITADO
RETORTEO Y RECUPERACION Hg
FUNDICION

CIRCUITO DE DESTILACION (Hg) Y FUNDICION DE PRECIPITADOS DE ORO

La solución que contiene el precipitado pasa a través de la bomba de
alimentación de los filtros prensa de 14” x 14” y de 300 kW con un flujo de
solución de 1 187 m3/h. La descarga de esta bomba que contiene pequeñas
partículas de oro, plata y mercurio, junto con algunos sobrantes de zinc,
alimenta a 4 filtros prensa (3 operativos y uno en reserva), con cámaras de 1
200 x 1 200 x 60 mm accionadas por un motor hidráulico de 7,5 kW.
Después de que el filtro prensa es cerrado mediante el cilindro hidráulico,
se bombea la precapa de tierra diatomea sobre las telas para obtener un
filtrado claro.
El flujo de solución que ingresa a cada filtro es de 396 m3/h.
El contenido de sólidos de la solución que alimenta al filtro prensa es 80
mg/L y en la solución barren saliente es menor a 3 mg/L.
El porcentaje de humedad del precipitado es 50% w/w y su densidad 1 450
kg/m3 .
La capacidad de cada filtro prensa es 2,8 m3/h/m2 .
El filtro, una vez puesto en servicio, recibe el flujo de la pulpa de precipitado
durante un ciclo de 6 a 7 días, luego es cosechado por el personal de fundición.
FILTRACION DE PRECIPITADOS(MERRILL CROWE): PROCEDIMIENTO DE OPERACION

FILTRACION DE PRECIPITADOS - EQUIPOS

La destilación del mercurio se produce en los hornos de retorta que tienen una capacidad de 1 m3 y 220
kW de potencia. En el horno de retorta el precipitado es secado y el Mercurio que se encuentra en él es
recuperado en vapor, para ello se eleva la temperatura en rampas hasta alcanzar un máximo de 550 ºC.
El Mercurio puro ebulle normalmente a 356°C. Sin embargo, el Mercurio presente en el precipitado se
incrementa a 480°C como resultado de una baja concentración de Mercurio; el punto de ebullición del
Mercurio puede ser reducido bajando la presión por medio de una bomba de vacío la cual reduce la
presión en la retorta por debajo de la presión atmosférica. Esta bomba está diseñada para dar a 700°C
una baja presión menor 20 a 28 KPa y volatilizar virtualmente todo el mercurio presente en el precipitado.
La retorta utiliza condensadores enfriados por agua para la condensación del Mercurio. Estos son tubos
de condensación que tienen 100 mm de diámetro. El mercurio condensado es almacenado
temporalmente en un tanque colector. En la succión de la bomba de vacío se localizan 4 columnas de
carbón activado que tienen la función de retener y colectar el mercurio residual del vapor.
El precipitado seco que sale de la retorta y que tiene un contenido de oro y plata de 50%, es enfriado y
dispuesto en recipientes para su preparación con fundentes antes de entrar a los hornos de inducción.
Una vez que el ciclo de la retorta haya culminado, el Mercurio recuperado es drenado de los tanques
colectores hacia botellas de acero (contenedores) que son fabricados con planchas de acero
grueso de 3/8”. De los contenedores el mercurio es envasado en frascos (conocidos como flasks,
en inglés) reciclables y reusables. Los procedimientos y materiales utilizados para su fabricación
cumplen las normas americanas (EPA) y de las Naciones Unidas (UN).
DESTILACION DEL MERCURIO Y ALMACENAMIENTO: SECUENCIA DE OPERACION

RETORTEO DEL MERCURIO - EQUIPOS

La adición de fundentes se efectúa principalmente por las siguientes razones:
-Reducción de pérdidas por volatilización
-Protección del baño
-Recolección de impurezas
Los fundentes más empleados, se describen brevemente a continuación:
Bórax: El Borato de Sodio (Na2 B4O7.10 H2O), es un excelente solvente de metales básicos.
Sílice: El Dióxido de Silicio (SiO2) es añadido a la carga para balancear el contenido básico.
Nitrato de Sodio: El nitrato de sodio (NaNO3) es añadido para oxidar los metales básicos en la carga.
Carbonato de Sodio: El Carbonato de Sodio (NaCO3), provee a la escoria transparencia y fluidez.
Los sacos de fundentes son adicionados y mezclados con el precipitado seco en forma automatizada, con lo cual se
obtiene una buena mezcla que permite la rápida fusión de la carga.
La adición de fundentes se efectúa por medio de un sistema consistente de: 4 tolvas de 1 tonelada de capacidad
con fondo cónico de 60º. Cada tolva esta compuesta de celdas de carga, vibradores de presión de 1,1 kW ,
compuertas de válvulas operadas por aire y válvulas manuales de descarga.
El fundente desde las tolvas cae en un transportador de tornillo sin fin que alimenta los fundentes a razón de
7,5 Kg/min hacia el mezclador horizontal.
En el mezclador horizontal por otro lado es añadido el precipitado de los hornos de retorta. La adición es de la
siguiente manera: las bandejas de retorta que contiene el precipitado son llevadas por un elevador de horquillas hacia
una tolva de carga con fondo de 45º y dispuesta con un vibrador de 1,1 kW. La tolva posee una compuerta de cuchilla
que descarga la carga hacia un transportador de pared flexible el que alimenta el mezclador horizontal a razón de 43
kg/min. El transportador de pared flexible es de 4,0 kW de potencia.
El mezclador horizontal tiene una compuerta de cuchilla que descarga la carga en un transportador de pared flexible
de 4,0 Kw el cual mediante un conducto de descarga y una conexión de manguera flexible añade el precipitado
mezclado con el fundente en el horno de inducción a razón de 50,5 kg/min.
PREPARACION DE LA CARGA PARA FUNDICION ORO

La fusión se realiza en los hornos de Inducción.
Los hornos de inducción disponen de crisoles de carburo de silicio, en los cuales la carga
requiere cerca de 2 horas para fundirse completamente y llegar a una temperatura de 1 200ºC
(aprox.), esta temperatura es necesaria a fin de realizar las escorificaciones y la colada final para
obtener las barras Doré (aleación de oro y plata).
El punto de fusión del Doré depende de la composición química de la aleación.
El Doré se recibe en lingoteras sobre una estructura tipo cascada para la formación de las barras.
FUNDICION DE PRECIPITADOS-HORNOS DE INDUCCION

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