el carbón activado
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Marcelo Gatica.
Universidad de Atacama Facultad de Ingeniería
Departamento de Metalurgia
Reseña.Las materias primas para la
preparación del carbón activo son maderas, carbón mineral, cuescos de frutas, cáscaras de coco, residuos de petróleo entre otros.
En 1981 comienza en Chile los procesos para recuperación de oro mediante carbón activado.
Puede ser utilizado en los siguientes procesos:
a.- carbón en columnas (CIC). b.- carbón en pulpa (CIP). c.- carbón en lixiviación (CIL).
Propiedades del carbón activado.El carbón activado se fabrica calentando
materiales orgánicos, tales como: carbón, madera, cáscaras de coco, etc.
Los poros pueden ser clasificados según su tamaño característico:
Macroporos: x > 100-200nm Mesoporos: 1.6nm < x < 100-200nm Microporos: x > 1.6nm
Las propiedades más importantes del carbón activado son:
La capacidad de adsorción.
La velocidad de adsorción.
La dureza y resistencia a la abrasión.
Las características de reactivación.
Selectividad.
Mecanismo de adsorción.La adsorción del cianuro de oro en
el carbón activado se basa en la adhesión específica de iones Au(CN)2ˉ sobre los sitios activados del carbón.
n2n
2n Au(CN)MnAu(CN)M
Capacidad de adsorción del carbón activado:
El equilibrio de la adsorción en carbón activado está representado por la ecuación de Freundlich:
Cinética:
• La velocidad inicial de adsorción de cianuro de oro es elevada.
• A las condiciones de equilibrio, la
cinética se hace más lenta.
• Ocurre un seudo-equilibrio al ocuparse los sitios fácilmente asequibles, por lo que comienza a ocupar los microporos.
• Ejemplo de cinética de adsorción de oro sobre carbón activado.
Puede ser descrita por la ecuación:
ot CtmC loglog
Donde:
Ct =concentración de oro en tiempo t.
Co=concentración de oro al tiempo inicial.
m= constante de vlocidad.
Selectividad:
• El carbón activado es altamente selectivo para la adsorción de Au y Ag.
• De las orgánicas, las con mayor peso molecular son más espontáneamente adsorbidas.
Factores que afectan la adsorción.• Tipo de carbón activado.• Tamaño de las partículas de carbón.• Agitación .• Densidad de pulpa.
• Temperatura.• Concentración de Oro.• Concentración de Cianuro.• pH de la solución.• Fuerza iónica de la solución.• Concentración de otros metales.
Isotermas de adsorción a distintas temperaturas.
Elución.El carbón activado cargado con oro y otros
metales debe ser desorbido o descargado.
De la elución se produce: una solución con alta concentración en oro para posterior recuperción y carbón descargado (para reciclarlo).
Factores que afectan a la Elucion.Temperatura.Concentración de cianuro.Fuerza iónica. pH.Solventes orgánicos. Concentración de oro en la soluciónOtros metales .
Carbón en columna (CIC).Cuando la pulpa es fácil de filtrar o
cuando se utiliza la cianuración en pilas.
Soluciones claras y la carga del carbón en contracorriente a través de varias columnas.
Diagrama del proceso CIC.MINERAL
LIXIVIACIÓN
SEPARACIÓN SÓLIDO/LÍQUIDO
CARBON ENCOLUMNA
DESORCIÓN DEL CARBÓN
ELECTRODEPOSITACIÓN DE ORO
CIANURO
REGENERACIÓN DELCARBÓN
ORO
MOLIENDACAL
SÓLIDOS
Carbón en pulpa (CIP).Cuando el mineral proviene de una lixiviación por
agitación o contiene mucha arcilla.
Esta método se desarrollo para evitar la etapa de separación sólido-líquido, donde la pulpa y el carbón son agitados en uno o varios estanques.
Cuando la adsorción se completó, el carbón es separado de la pulpa por medio de tamizaje.
Diagrama del proceso (CIP).MINERAL
LIXIVIACIÓN
ADSORCIÓN CIP
DESORCIÓN DEL CARBÓN
ELECTRODEPOSITACIÓN DE ORO
CIANURO
SOLUCIÓN DEELUCIÓN
REGENERACIÓN DELCARBÓN
ORO
MOLIENDACAL
COLAS A DESCARTE
Carbón en lixiviación (CIL).Variante de tratamiento de carbón en
pulpa.
Se usa cuando el mineral contiene materia orgánica sobre la cual podría adsorberse el oro.
El carbón se agrega directamente a la etapa de cianuración, de tal manera que pueda adsorber el Au(CN)2
- .
Carbón en lixiviación (CIL).Variante de tratamiento de carbón en pulpa.
Se usa cuando el mineral contiene materia orgánica sobre la cual podría adsorberse el oro.
El carbón se agrega directamente a la etapa de cianuración, de tal manera que pueda adsorber el Au(CN)2
- .
Diagrama del proceso CIL:MINERAL
CARBON EN LIX.
DESORCIÓN DEL CARBÓN
ELECTRODEPOSITACIÓN DE ORO
CIANURO
SOLUCIÓN DEELUCIÓN
REGENERACIÓN DELCARBÓN
ORO
MOLIENDA
CAL
COLAS A DESCARTE
FIN DE LA PRESENTACIÓN.