Extracción de oro por cianuración: un enfoque en el proceso de cianuración por percolación

Introducción

El oro siempre ha tenido un valor significativo a lo largo de la historia de la humanidad, no solo por su uso en joyería, sino también en diversas industrias como la electrónica, la odontología y la aeroespacial. La extracción de oro de sus minerales es un proceso complejo, siendo la cianuración uno de los métodos más utilizados. La extracción de oro mediante cianuración implica el uso de... cianuro Soluciones para disolver el oro del mineral. Este proceso funciona porque el oro tiene la capacidad de formar complejos estables con iones de cianuro. Este artículo profundiza en el proceso de cianuración, con especial énfasis en... Cianuración por percolación método.

Comprensión de la extracción de oro por cianuración

Principio de cianuración

El principio fundamental de la cianuración se basa en la reacción del oro con el cianuro en presencia de oxígeno. Cuando el oro entra en contacto con una solución de cianuro y hay oxígeno disponible, se produce una reacción química. Mediante esta reacción, el oro se oxida y forma un complejo soluble. Los iones de cianuro desempeñan un papel crucial en este proceso al unirse a los iones de oro, disolviéndolos en la solución. Esta solubilidad permite la separación del oro de la matriz del mineral, que constituye el primer paso para extraer el oro del mineral en bruto.

Proceso general de cianuración

El proceso de cianuración normalmente consta de varios pasos clave:

1. Preparación de mineralEl mineral se tritura y muele primero hasta obtener un tamaño de partícula adecuado. Este paso es esencial, ya que aumenta la superficie del mineral, lo que permite un mejor contacto con la solución de cianuro. El proceso puede implicar varias etapas de trituración y molienda para lograr la finura deseada.

2. Lixiviación de cianuroTras la preparación del mineral, se lixivia con una solución de cianuro. Existen diferentes métodos de lixiviación, siendo dos tipos principales la cianuración por agitación y la cianuración por percolación. En la cianuración por agitación, el mineral se mezcla con la solución de cianuro en tanques agitados. La cianuración por percolación, objeto de este artículo, implica la percolación de la solución de cianuro a través del lecho de mineral.

3. Separación de la solución portadora de oroUna vez finalizado el proceso de lixiviación, es necesario separar la solución aurífera del residuo sólido. Esto puede lograrse mediante métodos como la filtración o la sedimentación.

4. Recuperación de oroTras separar la solución aurífera, se emplean diversas técnicas para recuperar el oro. Los métodos más comunes incluyen la precipitación con zinc, donde se añade zinc a la solución para separar el oro del complejo, formando partículas sólidas de oro. Otro método es la adsorción con carbón activado, donde se utiliza carbón activado para adsorber el complejo de oro de la solución, que posteriormente se procesa para obtener oro puro.

Proceso de cianuración por percolación

Cómo funciona la cianuración por percolación

La cianuración por percolación es un proceso en el que una solución diluida de cianuro se filtra a través de un lecho de mineral triturado o aglomerado. El mineral suele colocarse en un recipiente grande, como una tina de lixiviación o una pila. La solución de cianuro se distribuye uniformemente sobre la superficie del lecho de mineral y luego se filtra lentamente por gravedad. A medida que la solución atraviesa el mineral, el cianuro reacciona con el oro presente en él, formando un complejo soluble de oro y cianuro. Este complejo se recoge en el fondo del recipiente.

Componentes y pasos clave en la cianuración por percolación

1. Preparación de minerales para la cianuración por percolación:

• Trituración y cribadoEl mineral se tritura primero hasta obtener un tamaño de partícula relativamente grueso, generalmente de unos pocos centímetros a milímetros. Esto garantiza que haya suficientes huecos en el lecho de mineral para que la solución de cianuro se filtre. Tras el triturado, el mineral puede tamizarse para eliminar cualquier partícula de mayor tamaño.

• Aglomeración (opcional)En algunos casos, especialmente en minerales con alto contenido de arcilla o materiales de grano fino, puede ser necesaria la aglomeración. La aglomeración consiste en añadir un aglutinante, como cemento o cal, al mineral y mezclarlo con agua. Esto ayuda a formar partículas más grandes y estables, mejorando la permeabilidad del lecho mineral y evitando la obstrucción de los poros durante el proceso de percolación.

2. Configuración de lixiviación:

• Tanques de lixiviación o lixiviación en pilas:

• Tanques de lixiviaciónPara operaciones de menor escala o minerales de mayor ley, se utilizan comúnmente tinas de lixiviación. Se trata de grandes contenedores revestidos donde se deposita el mineral. Las tinas cuentan con un doble fondo, que permite que la solución de cianuro se acumule bajo el lecho de mineral sin arrastrar partículas sólidas. La solución de cianuro se introduce por la parte superior de la tina, ya sea mediante un sistema de aspersión o simplemente vertiéndola sobre el mineral.

• Lixiviación en pilasLa lixiviación en pilas es más adecuada para operaciones a gran escala y minerales de baja ley. En este proceso, el mineral se apila sobre un revestimiento impermeable en el suelo. La pila puede ser bastante grande, a veces abarcando varias hectáreas. La solución de cianuro se distribuye sobre la pila mediante una red de aspersores o sistemas de riego por goteo.

• Preparación de la solución de cianuro:La solución de cianuro utilizada en la cianuración por percolación es típicamente una solución diluida de Cianuro de sodio o cianuro de potasio, con una concentración que suele estar entre el 0.01 % y el 0.1 % en peso. La solución también puede contener otros aditivos, como cal, para ajustar el pH. Mantener un pH adecuado es crucial, ya que afecta la estabilidad del cianuro y la velocidad de disolución del oro. El pH óptimo para la cianuración suele estar entre 10 y 11.

3. Percolación y lixiviación:

• Distribución de solucionesLa solución de cianuro se distribuye uniformemente sobre la superficie del lecho de mineral. En el caso de las tinas de lixiviación, esto se puede lograr mediante una tubería perforada o un sistema de boquillas de aspersión. En la lixiviación en pilas, los sistemas de aspersores o riego por goteo garantizan que la solución llegue a todas las partes de la pila.

• Tiempo de lixiviaciónEl tiempo de lixiviación en la cianuración por percolación puede variar significativamente según factores como el tipo de mineral, el tamaño de partícula y la concentración de la solución de cianuro. Generalmente, puede variar de varios días a varias semanas. Durante este tiempo, la solución de cianuro se filtra continuamente a través del mineral, reaccionando con el oro y disolviéndolo.

• Monitorear y controlarDurante todo el proceso de lixiviación, es fundamental monitorear diversos parámetros. Esto incluye la verificación regular del pH de la solución, la concentración de cianuro y la cantidad de oro disuelto. Se toman muestras de la solución periódicamente y se analizan en un laboratorio. Se pueden realizar ajustes al pH o a la concentración de cianuro si es necesario para optimizar el proceso de lixiviación.

4. Recolección y tratamiento de la solución preñada:

• ColecciónLa solución aurífera, también conocida como solución cargada, se recoge en el fondo de la tina de lixiviación o del sistema de drenaje en la lixiviación en pilas. En las tinas de lixiviación, la solución cargada se extrae a través de una válvula en el fondo del doble fondo. En la lixiviación en pilas, la solución se recoge en sumideros o estanques ubicados en la base de la pila.

• TratamientoUna vez recolectada, la solución preñada se trata para recuperar el oro. Como se mencionó anteriormente, los métodos comunes incluyen la precipitación de zinc y la adsorción con carbón activado. En la precipitación de zinc, se añade polvo o virutas de zinc a la solución preñada. El zinc reacciona con el complejo oro-cianuro, desplazando el oro y formando partículas sólidas de oro, que posteriormente pueden filtrarse y procesarse. En la adsorción con carbón activado, la solución preñada se pasa a través de una columna llena de carbón activado. El complejo oro-cianuro se adsorbe en la superficie del carbón, y este se retira de la columna y se procesa para extraer el oro.

Ventajas y desventajas de la cianuración por percolación

Ventajas

1. Idoneidad para minerales de baja leyLa cianuración por percolación, especialmente la lixiviación en pilas, es muy eficaz para el tratamiento de minerales auríferos de baja ley. Dado que el proceso es relativamente sencillo y no requiere una molienda exhaustiva ni equipos costosos para el procesamiento de minerales de grano fino, puede ser económicamente viable para minerales que no serían rentables de procesar con otros métodos más complejos.

2. Bajos costos de capital y de operaciónEn comparación con otros métodos de extracción de oro, como la cianuración por agitación, que requiere tanques de agitación grandes y costosos, y un alto consumo de energía para la mezcla, la cianuración por percolación tiene menores costos de capital. El equipo requerido, como cubas de lixiviación o materiales sencillos para la construcción de pilas, es relativamente económico. Además, los costos operativos también son menores, ya que consume menos energía y requiere menos mano de obra para la operación diaria.

3. Beneficios ambientales (relativamente)En términos de impacto ambiental, la cianuración por percolación puede presentar algunas ventajas. Por ejemplo, en la lixiviación en pilas, el mineral no se somete a una molienda extensiva, lo que reduce la generación de polvo fino. Además, el uso de cubas de lixiviación revestidas o revestimientos de pilas ayuda a prevenir la fuga de soluciones que contienen cianuro al medio ambiente. Sin embargo, cabe destacar que el cianuro sigue siendo una sustancia altamente tóxica, por lo que una gestión ambiental adecuada sigue siendo crucial.

4. Proceso simpleEl proceso de cianuración por percolación es relativamente sencillo y fácil de entender y operar. Esto lo hace accesible para operaciones mineras de pequeña escala con conocimientos técnicos limitados.

Desventajas

1. Tasa de lixiviación lentaUna de las principales desventajas de la cianuración por percolación es su velocidad de lixiviación relativamente lenta. A diferencia de la cianuración por agitación, donde el mineral se mezcla continuamente con la solución de cianuro, el proceso de percolación se basa en el lento movimiento de la solución a través del lecho de mineral. Esto puede resultar en tiempos de lixiviación más largos, lo cual podría no ser adecuado para operaciones que requieren un alto rendimiento o una rápida respuesta.

2. Baja recuperación de oro en algunos casosLa tasa de recuperación de oro en la cianuración por percolación puede ser menor que la de otros métodos, especialmente en minerales con mineralogía compleja. Si el oro está finamente diseminado o atrapado en otros minerales, la solución de cianuro podría no acceder eficazmente a todas las partículas de oro, lo que resulta en tasas de recuperación más bajas.

3. Toxicidad del cianuroEl cianuro es una sustancia altamente tóxica, y su uso en la cianuración por percolación presenta importantes riesgos ambientales y de seguridad. Cualquier fuga o manipulación inadecuada de soluciones que contienen cianuro puede tener graves consecuencias para el medio ambiente y la salud humana. Se deben cumplir estrictas medidas de seguridad y normativas ambientales para minimizar estos riesgos.

4. Sensibilidad a las propiedades del mineralEl éxito de la cianuración por percolación depende en gran medida de las propiedades del mineral. Por ejemplo, los minerales con alto contenido de arcilla pueden causar problemas de permeabilidad en el lecho mineral, lo que resulta en un flujo deficiente de la solución y una lixiviación ineficiente. Además, los minerales que contienen ciertos minerales que pueden reaccionar con el cianuro, como los que contienen cobre, pueden consumir el cianuro y reducir la eficacia del proceso de lixiviación.

Comparación con otros métodos de extracción de oro

Comparación con la cianuración por agitación

1. Eficiencia de lixiviaciónLa cianuración por agitación generalmente presenta una mayor eficiencia de lixiviación en comparación con la cianuración por percolación. En la cianuración por agitación, la mezcla continua del mineral y la solución de cianuro garantiza un mejor contacto entre ambos, lo que resulta en una disolución más rápida del oro. Esto puede resultar en tiempos de lixiviación más cortos y mayores tasas de recuperación de oro, especialmente para minerales con alto contenido de oro o mineralogía compleja.

2. Equipo y CostoLa cianuración por agitación requiere equipos más complejos y costosos, incluyendo grandes tanques de agitación, potentes motores de mezcla y sofisticados sistemas de bombeo de lodos. Esto implica mayores costos de capital. En cambio, la cianuración por percolación requiere equipos más sencillos, como cubas de lixiviación o materiales básicos para la construcción de pilas, lo que la hace más rentable en términos de inversión de capital. Sin embargo, los costos operativos de la cianuración por agitación no necesariamente son mayores, ya que los tiempos de lixiviación más cortos pueden compensar el mayor consumo de energía para la mezcla.

3. Adecuación para los tipos de mineralLa cianuración por agitación es más adecuada para minerales que requieren molienda fina y procesamiento intensivo, como los minerales de oro ricos en sulfuros. La cianuración por percolación, por otro lado, es más adecuada para minerales oxidados de baja ley que pueden procesarse en un estado más grueso.

Comparación con métodos de extracción de oro sin cianuro

1. Impacto AmbientalLos métodos de extracción de oro sin cianuro, como la lixiviación con tiourea o la biolixiviación, suelen considerarse más respetuosos con el medio ambiente, ya que no utilizan cianuro altamente tóxico. Sin embargo, estos métodos también presentan sus propios desafíos ambientales. Por ejemplo, la tiourea puede ser perjudicial para el medio ambiente si no se gestiona adecuadamente, y la biolixiviación puede requerir condiciones ambientales específicas y tiempos de procesamiento más prolongados. La cianuración por percolación, a pesar del uso de cianuro, puede gestionarse de forma responsable con el medio ambiente mediante la contención y el tratamiento adecuados de las soluciones que contienen cianuro.

2. Costo y EficienciaLos métodos sin cianuro pueden tener costos más altos en términos de reactivos o consumo de energía. Por ejemplo, la tiourea es más cara que el cianuro, y la biolixiviación puede requerir cultivos microbianos especializados y condiciones ambientales controladas, lo que puede incrementar los costos. En términos de eficiencia, la cianuración, incluida la cianuración por percolación, generalmente presenta una mayor tasa de recuperación de oro en comparación con algunos métodos sin cianuro, especialmente para minerales de oro tradicionales.

Conclusión

La cianuración por percolación es un método importante en la industria de extracción de oro, en particular para el tratamiento de minerales de oro oxidados y de baja ley. Su simplicidad, costo relativamente bajo e idoneidad para ciertos tipos de minerales la convierten en un proceso valioso. Sin embargo, no está exento de inconvenientes, como la baja tasa de lixiviación, la posibilidad de una menor recuperación de oro y los riesgos ambientales y de seguridad asociados con el uso de cianuro. A medida que la industria minera continúa evolucionando, se están realizando esfuerzos para mejorar el proceso de cianuración por percolación, por ejemplo, mediante una mejor caracterización del mineral, la optimización de los parámetros del proceso y el desarrollo de métodos más efectivos y respetuosos con el medio ambiente para la gestión del cianuro. Además, se está investigando sobre métodos alternativos de extracción de oro que puedan superar las limitaciones de la cianuración. A pesar de estos desafíos, es probable que la cianuración por percolación siga desempeñando un papel importante en la producción de oro en el futuro previsible, especialmente en regiones con abundantes recursos de oro de baja ley.