cianuracion por agitacion de minerales de oro

CURSO: Procesos Extractivos II

DOCENTE: Ing. Edgar Segura

ALUMNO: Castromonte Pari, Diego

CODIGO: 20092658B

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OBJETIVOS

Conocer el proceso de cianuración por agitación y aplicarlo para la recuperación de oro en nuestras muestras minerales.

Emplear las distintas fuerzas de cianuro y observar su comportamiento en distintos tiempos transcurridos (4 hrs, 8 hrs, 24 hrs, 48 hrs, 72 hrs).

Estimar el porcentaje acumulado de extracción de oro que se puede obtener a lo largo de dichos tiempos.

PROCESOS EXTRACTIVOS II | FIGMM - UNI 2

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REVISION TEORICA

El principio básico de la cianuración es aquella en que las soluciones alcalinas débiles tienen una acción directa disolvente preferencial sobre el oro y la plata contenidos en el mineral. La reacción enunciada por Elsher en su Journal Prakchen (1946), es la siguiente:

4 Au + 8 KCN + O2 + 2 H2O → 4 AuK(CN)2 + 4 KOH

La química involucrada en la disolución de oro y plata en el proceso de cianuración en pilas es la misma aplicada en los procesos de cianuración por agitación. El oxígeno, esencial para la disolución del oro y plata, es introducido en la solución de cianuro mediante la inyección directa de aire al tanque solución de cabeza, por irrigación en forma de lluvia y por bombeo de la solución recirculante. La velocidad de disolución de los metales preciosos en soluciones de cianuro depende del área superficial del metal en contacto con la fase líquida, lo que hace que el proceso de disolución sea un proceso heterogéneo; la velocidad de disolución depende también de la velocidad de agitación lo que indica que el proceso sufre la presión de un fenómeno físico.

Reactivos a usar Cianuro.- El solvente más comúnmente utilizado es el cianuro de sodio. El cianuro se prepara con agua no ácida a un pH neutro cuya concentración es 10% en peso. La concentración mínima en la solución lixiviante está entre 0.05 - 0.10 % de NaCN como máximo. Cal.- La cal se agrega directamente con el mineral en el chancado, la función es mantener una alcalinidad de 10 a 11, su consumo variará de acuerdo a cada mineral y está entre 0.5 a 5 kg/TM. La ley como CaO libre debe estar entre 60 y 70% para evitar transporte de carga inútil

Este mismo proceso es el que se emplea en las grandes compañías mineras en el Perú y en el exterior. Un ejemplo en nuestro país es la Compañía Minera Poderosa.


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PARTE EXPERIMENTAL

CONDICIONES DEL MINERAL

i) Obtener 10 kg de mineral cuarteadoii) Mineral 100% - 10 mallasiii) Homogenizar y cuartear en muestras de 1 kg

CONDICIONES DE LA PRUEBA DE CIANURACION

i) Peso del mineral: 1 Kgii) Tiempo de molienda: 20 minutosiii) Volumen de agua: 0.5 Liv) Granulometría: 80% - 200 mallas


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CIANURACION

Se colocará la pulpa del mineral en 3 L de agua en un balde común y adicionaremos distintas cantidades de cianuro para cada muestra:

- Grupo 1: 0.5 g/L- Grupo 2: 1.0 g/L- Grupo 3: 1.5 g/L- Grupo 4: 2.0 g/L

En nuestro caso (Grupo 1) adicionamos 1.5 g de NaCN que es lo que corresponde a 0.5 g/L de fuerza de cianuro. El pH debe encontrarse alrededor de 11, y en caso varíe le añadimos una cantidad necesaria de cal. Empezamos la agitación.

Mediremos la cantidad de cianuro consumido y la ley del oro en tiempos establecidos para determinar cómo es la variación de estos con el tiempo. Pera ello los tiempos que en nuestro caso tomamos fueron de: 3 hrs, 6 hrs, 24 hrs, 48 hrs, 72 hrs, 96 hrs.


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CALCULOS

Empezamos el trabajo un día lunes a las 8 am colocando la mezcla con las condiciones establecidas en el agitador.

Pasadas las 3 primeras horas (11 am) detenemos el agitador y dejamos la solución en reposo por espacio de unos 2 minutos. Luego de esto extraemos 50 mL de la solución para pasar a filtración. De esta cantidad emplearemos 25 mL para la determinación del cianuro libre y 25 mL para el análisis químico.

Como se había anticipado, con 25 mL haremos la determinación de cianuro libre (el no consumido)Ya colocada esta solución en un vaso de 200 mL le añadimos 3 – 4 gotas de KI (10 %) y lo titulamos con AgNO3 (4.33 g/L). Observamos su cambio de color, un tono más turbio.

Para este primer caso se gastaron 0.3 mL de AgNO3 y por cálculos estequiométricos se le multiplica a esta cantidad por 0.1 lo cual corresponde numéricamente al Cianuro Libre en gramos por cada litro de solución:

Cianuro Libre = 0.3 x 0.1 = 0.03 g/L


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También podemos calcular la cantidad de cianuro consumido, ya que tenemos la fuerza de cianuro y lo único que tenemos que hacer es hacer una resta con el cianuro libre y multiplicarlo por la cantidad de solución en litros:

Cianuro Consumido = (0.5 – 0.03) x 3 = 1.41 g

Cabe señalar que esta es la cantidad de cianuro consumido para 1 Kg de mineral, es decir, si hubiésemos tomado 2 Kg, el cianuro consumido seria la mitad. Realmente deberíamos expresas esta cantidad como 1.41 Kg/TM.

Como la cantidad de cianuro en nuestra prueba tiene que ser constante (1.5 g), hacemos una reposición de los 1.41 gramos consumidos en el balde de agitación, añadiendo además los 50 mL de agua extraídos en solución.

Los otros 25 mL son guardados en una botella pequeña y en el exterior anotamos la fuerza de cianuro empleada y las horas transcurridas, para su posterior análisis químico en la determinación de la ley de oro en la solución.

Tota esta operación la realizaremos de manera similar para los siguientes tiempos.


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RESULTADOS

Para una fuerza de cianuro de 3 g/L se tienen los datos en la siguiente tabla. Completamos los datos para poder realizar nuestros gráficos:

TIEMPO (HORAS) VOL. SOL. LEYES SOLUCIONES

FINOS Au (mg) EXTRACCION Au (%) CONSUMO NaCN (kg/TM)

PARC. ACUM. COSECHA (LT)

Au (ppm) Parcial Acum. PARCIAL ACUM. PARCIAL ACUM.

4.00 4.00 3.00 1.834 5.5020 5.5020 45.75 45.75 5.70 5.70

4.00 8.00 3.00 2.434 1.8917 7.3937 15.73 61.48 2.49 8.19

16.00 24.00 3.00 2.831 1.3127 8.7064 10.91 72.39 2.79 10.98

24.00 48.00 3.00 3.133 1.0476 9.7540 8.71 81.10 3.03 14.01

24.00 72.00 3.00 3.191 0.3307 10.0846 2.75 83.85 3.51 17.52

24.00 96.00 3.00 3.138 0.0005 10.0852 0.00 83.85 3.96 21.48

RELAVE (kg) 1.000 1.942 1.9420

CABEZA CALCULADA (kg)

1.000 12.027 12.0272

CABEZA ANALIZADA (kg)

1.000 11.620

Para una fuerza del cianuro de 1 g/L tenemos otra tabla:




Au (ppm) Parcial Acum. PARC. ACUM. PARCIAL ACUM.

4.00 4.00 2.50 1.700 4.2500 4.2500 35.34 35.34 1.72 1.72

4.00 8.00 2.50 2.249 1.4575 5.7075 12.12 47.46 1.12 2.84

16.00 24.00 2.50 2.836 1.5800 7.2875 13.14 60.59 1.70 4.54

24.00 48.00 2.50 3.333 1.3843 8.6718 11.51 72.10 1.20 5.74

24.00 72.00 2.50 3.551 0.7117 9.3834 5.92 78.02 0.90 6.64

24.00 96.00 2.50 3.639 0.3975 9.7810 3.31 81.32 0.55 7.19

RELAVE (kg) 1.000 2.340 2.3400


1.000 12.121 12.1210


1.000 11.620

Para una fuerza de cianuro de 0.5 g/L tenemos la siguiente tabla:


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Au (ppm) Parcial Acum. PARC. ACUM. PARCIAL ACUM.

4.00 4.00 2.50 0.958 2.3950 2.3950 19.91 19.91 0.85 0.854.00 8.00 2.50 1.445 1.2654 3.6604 10.52 30.43 0.65 1.50

16.00 24.00 2.50 2.050 1.5848 5.2452 13.18 43.61 1.02 2.5224.00 48.00 2.50 2.659 1.6250 6.8702 13.51 57.12 1.17 3.6924.00 72.00 2.50 3.579 2.4330 9.3031 20.23 77.35 0.90 4.5924.00 96.00 2.50 3.972 1.1615 10.4646 9.66 87.01 0.78 5.37

RELAVE (kg) 1.000 1.985 1.9850


1.000 12.450 12.4496


1.000 11.620


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Resumimos los datos de % extracción para diferentes fuerzas del cianuro:

TIEMPO (HORAS)

% EXTRACCION Au

Fuerza NaCN 3 g/L Fuerza NaCN 1 g/L Fuerza NaCN 0.5 g/L0 0 0 0

4 45.75 35.34 19.918 61.48 47.46 30.43

24 72.39 60.59 43.6148 81.1 72.1 57.1272 83.85 78.02 77.3596 83.85 81.32 87.01

0 20 40 60 80 100 1200

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

% EXTRACCION Au Fuerza NaCN 3 g/L% EXTRACCION Au Fuerza NaCN 1 g/L% EXTRACCION Au Fuerza NaCN 0.5 g/L

TIEMPO (Horas)

% E

XTRA

CCIO

N A

u


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Tenemos otra tabla para el cianuro consumido para diferentes fuerzas del cianuro:

TIEMPO (HORAS)

CONSUMO NaCN (Kg/TM)

Fuerza NaCN 3 g/L Fuerza NaCN 1 g/L Fuerza NaCN 0.5 g/L0 0 0 04 5.7 1.72 0.858 8.19 2.84 1.5

24 10.98 4.54 2.5248 14.01 5.74 3.6972 17.52 6.64 4.5996 21.48 7.19 5.37

0 20 40 60 80 100 1200

5

10

15

20

25

CONSUMO NaCN (Kg/TM) Fuerza NaCN 3 g/LCONSUMO NaCN (Kg/TM) Fuerza NaCN 1 g/LCONSUMO NaCN (Kg/TM) Fuerza NaCN 0.5 g/L

TIEMPO (Horas)

CON

SUM

O N

aCN

(Kg/

TM)


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CONCLUSIONES

- Como se puede observar en el segundo gráfico, el consumo de NaCN con una fuerza de cianuro de 3.0 g/L fue ampliamente mayor que aquellos que tienen una fuerza de cianuro 1 .0 y 0.5 g/L. Esto lo observamos para el tiempo final (96 horas, tiempo acumulado), se consumieron un total de 21.48 g/L de NaCN, mientras que en los otros casos el consumo fue 7.19 y 5.37 g/L, respectivamente. Mientras más fuerza de cianuro tengamos para realizar nuestra prueba, mayor será su gasto. Esta gran cantidad de NaCN empleado deberá justificar la cantidad de Au recuperado, de lo contrario podremos decir que se ha desperdiciado NaCN.

- En el segundo gráfico se observa que en las primeras horas de la prueba, la fuerza de cianuro de 3.0 g/L es quien lleva la ventaja en cuanto a la extracción de Au. La fuerza de 0.5 g/L no parece ser tan productiva. Sin embargo, al finalizar la prueba, las cosas se revierten. Para un tiempo final de 96 horas la recuperación de Au empleando una fuerza de NaCN de 0.5 g/L fue de un 87.01 %, mientras que para 3.0 g/L fue de 83.85 %.

- Empleando diferentes fuerzas de cianuro, el porcentaje de extracción de Au estuvo alrededor del 85 %. Por más que utilicemos más cianuro, la recuperación estará alrededor de ese valor. Incluso puede ser contraproducente como en este caso. Una mayor fuerza de cianuro hizo que se reduzca el porcentaje de extracción de Au, hubo un desperdicio de NaCN, por tanto un desperdicio económico también. Por tanto, si queremos mejorar la producción de Au, la solución no estará en emplear mayor cantidad de cianuro, sino que debemos evaluar otros factores.


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