Iván Reyes López

Carbón activado

La mayoría de carbones adsorben oro en menor o mayor extensión, pero en la práctica el

carbón más activo es producido específicamente a partir de la carbonización de cáscara de

coco o pepa de durazno a alrededor de 700 - 800 ºC en presencia de vapor

Densidad 0.45 - 0.55 g/cm3

pH 6 - 8

Volumen total de poros >0.9 cm3/g

El carbón de coco se caracteriza por suestructura esqueletal porosa con una alta áreasuperficial (más de 1000 metros cuadradospor gramo) y un estrecho rango de tamañosde poros ( 95 % 10 – 20 Å )

Rate de adsorción de polvo de benceno ≥ 450 mg/g

Rate de adsorción de oro * 0,4 g / kg h

* Solución rica en oro

Nanoporos de una muestra de carbón activado, vistosal microscopio electrónico

Microporos r < 1 nmMesoporos r ≈ 1-25 nmMacroporos r > 25 nm

Iván Reyes López

Tiempo

0 6 12 18 24 horas

Oro ensolución

10 ppm

5 ppm

Carga de carbón

30 000 ppm Au

14 000 ppm Au

5 000 ppm Au

Cinética de adsorción de oro en carbón activado

Curva de equilibrio Au en carbón – Au en solución

Iván Reyes López

Mecanismo de adsorción de oro dentro del carbón activado

Algunos de los mecanismos propuestos :

el anión complejo Au(CN)2- es adsorbido vía intercambio aniónico

con algunas especies aniónicas dentro del carbón

el anión complejo Au(CN)2- es precipitado dentro del carbón como

AuCN insoluble

el anión complejo Au(CN)2- es reducido dentro del carbón como

oro metálico dentro de la estructura porosa ( como AuCl4-)

Factores que afectan la cinética de adsorción y el equilibrio

pH Se puede conseguir cargas de oro mucho más altas desde soluciones ácidas de Au Cl4

- que desde soluciones alcalinas de Au(CN)2-

0 6 12 pH

20 %

5 %

Au totalEn carbón

AuCl 4- Au0

Au(CN)2-

Iván Reyes López

Temperatura Las isotermas de equilibrio de adsorción entre 200 y 800 muestranun marcado decrecimiento en la actividad del carbón cuando latemperatura va elevándose

80 000

20 000

Au en carbón

Au en solución

100 200 ppm

200

600

800

Una inusual característica de actividad delcarbón es que la carga de oro y la cinética deadsorción son aumentadas por la presencia deelectrolitos en la solución, particularmenteCaCl2 .

Concentraciones bastante bajas de CaCl2 oNaCl ( sobre 0,2 M ) puede duplicar lacapacidad del carbón.

El efecto de los cationes adicionados está enorden Ca2+ > K+ > Na+

Fuerza iónica

Iván Reyes López

Ca

so

bre

car

bó

n

6 8 10

pH

Car

ga s

ob

re c

arb

ón

Calcio en soluciónA pH 7,5

tiempo

Au(CN)2-

calcio

El oro es adsorvido como un complejo neutro Ca[Au(CN)2]2 en preferencia aNa[Au(CN)2] debido a la mayor actividad de las sales de calcio respecto a lassales de sodio

Ca

so

bre

car

bó

n

6 8 10

pH

Car

ga s

ob

re c

arb

ón

Calcio en soluciónA pH 7,5

tiempo

Au(CN)2-

calcio

El oro es adsorvido como un complejo neutro Ca[Au(CN)2]2 en preferencia aNa[Au(CN)2] debido a la mayor actividad de las sales de calcio respecto a lassales de sodio

Iván Reyes López

Cianuro libre y otros aniones débiles en

solución

Si el oro es adsorvido mediante algún proceso deintercambio aniónico, debería esperarse la interferenciade otros aniones, particularmente complejos comoAg(CN)2

- o aniones débiles polarizables como ClO4-

Las pruebas muestran que tanto CN- como cianuroscomplejos Cu(CN)3

2- y Ag(CN)2- , realmente se

adsorven sobre carbón y disminuyen la carga de oro

La selectividad de carbón hacia los aniones complejos es :

Au(CN)2- > Ag(CN)2

- > Cu(CN)32- > CN-

La solución eluente está formada por :

• cianuro de sodio al 0,2 %• soda cáustica al 1 %• etanol al 10 % en volumen

Los aniones complejos adsorbidos en el carbón no son facilmente desorbidos

Ni el agua regia ni las soluciones concentradas de cianuro remueven el orodesde el carbón

Iván Reyes López

80 000

20 000

Au en carbón

Au en solución

100 200 ppm

200

600

800

El eluente

se calienta !!

Caso :

sulfuros

Iván Reyes López

Cianuración por agitación

FLOTACIÓN

RELAVE

Relave de cianuración

.

Carbóncargado

ELUCIÓNCarbón descargado

NaCN

C I P

Pulpa con carbón

pulpa

carbón

Iván Reyes López

CARBÓNCARBÓN

CARBÓN

CARBÓN

Celda de electrodeposición

Elución del carbón cargado

Eluente pobre

Eluentecargado

Tanques con carbón activado cargado

(Stripping)

Cianuración por agitación

FLOTACIÓN

RELAVE

Relave de cianuración

.

Carbóncargado

ELUCIÓNCarbón descargado

NaCN

C I PCarbón en lixiviación

CIL

.

,

NaCN

Iván Reyes López

El eluente se hace circular por la celda de electrodeposición, queopera a 3 V aproximadamente, donde el ánodo es de aceroinoxidable y el cátodo es de lana de acero, donde finalmente sedeposita el oro y los metales que estuvieran presentes

En el ánodo evoluciona oxígeno: 4 OH- O2 + 2 H2O + 4 e-

En el cátodo ocurre deposición de oro y evolución de hidrógeno :

2 e- + 2 H2O H2 + 2 OH-

e- + Au(CN)2- Au + 2 CN-

El oro y plata depositado es desprendido de la lana (cátodo) por acciónmecánica y se funde en crisol basculante ( o en horno de inducción) , con fluxformado por carbonato de sodio, borax y si es necesario se emplea sílice

DORÉ

Iván Reyes López

5 % por atricción

El carbón “fino” se separa del circuito

Proceso Angloamericano con presión (AA/presión).

NaCN : 1.2 a 1.5 %

NaOH : 1.0 a 1.5 %

Presión : 45 psi

Temperatura : 130 C

Tiempo : 8 Hrs

Contra las impurezas depositadas en el carbón durante la adsorción,incrustaciones inorgánicas, especialmente carbonatos, grasas ymateriales orgánicos atrapados

Se emplea ácido clorhídrico por un tiempo de 2 horas

82

84

86

88

90

92

94

96

98

100

% R

ecu

per

aci

ón

Test 1 Test 2 Test3

Eficiencia de Adsorción Au

Carbópn sin Lavado

Carbón con Lavado

Carbon Nuevo

Iván Reyes López

Reactivación térmica

Se seca el carbón a 2000

Por media hora alrededor de 7000 en horno

Tratamiento de minerales de oro en pilas (Heap Leaching)

Planta Merrill Crowe

Poza de

OperaciónPoza de

Menores

eventos

Pad de Lixiviación

TK Recirc.

Au : >1.5 ppm Au : < 0.8 ppm

Au : 0.04 ppm

Cianuración en Pila

Iván Reyes López

Regadío de la pila por goteo

Tipos de Sistema de Riego por Goteo

MAYOR DENSIDAD DE EMISORES O GOTEROS POR AREA, A MENOR CAUDAL , DISTRIBUYEN DEMANERA MAS UNIFORME LA SOLUCION CIANURADA DENTRO DE LA PILA , SIN VARIAR EL FLOW RATE.

Goteros integrados cilíndricos

Goteros insertados Cintas de Goteo

Iván Reyes López

Mantenimiento y Limpieza del modulo de riego por goteo

• Como en la mayoría de los casos no se estila usar filtros, Cada cierto tiempo se debenrealizar purgas ,esto en función al grado de turbidez de la solución barren; abriendo de lasmangueras en su parte terminal para la eliminación de finos acumulados interiormente.

• Para una mayor practicidad se recomienda instalar tuberías de purga a los extremos decada tendido de mangueras

• Cuando el taponamiento de las mangueras es demasiado prematuro es necesario laincorporación de filtros portátiles en las tuberías .

ING. LUIS A. CHAVARRY LINARES

La permeabilidad representa la facilidad de circulación de la solución de cianuro en las pilas de mineral.

ING. LUIS A. CHAVARRY LINARES

Permeabilidad de la Pila.

La permeabilidad de la pila durante la operación de lixiviación, es el mayor factor a considerarpara obtener máxima recuperación del mineral. La aglomeración de grandes cantidades demineral con arcilla mejora la permeabilidad y hacen el proceso efectivo.

Iván Reyes López

PILA

POZA DE SOLUCION

HEAP LEACHING

FILTRO

TORRE

DE

VACIO

Zn

FILTRO

SOLUCION BARREN

•CEMENTO DE ZINC

•FUNDICION

•DORE

Planta Merrill Crowe

Cementación con polvo de zinc

Las reacciones principales en este procedimiento son la deposición catódica de oro y la

corrosión anódica del cinc que ocurren en la superficie de las partículas de cinc:

Au(CN)2- + e- = Au + 2 CN-

Zn + 4 CN- = Zn(CN)4- + 2 e-

Que sumándolas se puede escribir :

2 Au(CN)2- + Zn = 2 Au + Zn(CN)4

-

Las reacciones secundarias que ocurren son la reducción del agua y el oxígeno disuelto:

2 H2O + e- = 2 OH- + H2

O2 + 2 H2O + 4 e- = 4 OH-

Estas reacciones consumen simultáneamente cinc al pasarlo a Zn2+ :

Iván Reyes López

2 Zn + 8 CN- + O2 + 2 H2O = 2 Zn(CN)4- + 4 OH-

Esta reacción es minimizada mediante la extracción de aire de la solución rica en una

torre al vacío Crowe. Al eliminar el oxígeno, también se elimina el CO2 disuelto, no

permitiendo la formación de carbonato de calcio que podría causar dificultades en

filtraciones posteriores

Cianuración en botella Cianuración en columna

Respuestas :

Consumo de cal por peso de mineral , kg cal/TM mineral

Consumo de cianuro por peso de mineral, kg cianuro/TM mineral

Tiempo necesario de lixiviación

Recuperación de oro y plata en porcentaje

• Evaluar los factores influyentes sobre la cianuración : pH,

granulometría del mineral, dilución de la pulpa,

concentración de la solución de cianuro de sodio,

velocidad de agitación