CURSO TEORICO PRACTICO
CIANURACION DE ORO Y PLATA
- TITULACION DE SOLUCIONES CIANURADAS
- PRUEBA METALURGICA DE CIANURACION EN
BOTELLA
- Ing. Juan Vega González
Enero 2011
MECANISMO DE DISOLUCION
DISOLUCION DE
ACIDOS Y BASES
FORMACION DE
COMPLEJOS
REACCIONES
REDOX
TIPOS DE LIXIVIACION
PERCOLACION
VAT
PILAS
- Rumas
- Botaderos
- In situ
LAB. PRUEBAS EN COLUMNA
AGITACION
- CIC
- CIP
- CIL
LAB. PRUEBAS EN BOTELLA
REACCION DE DISOLUCION DE ORO EN
SOLUCIONES DILUIDAS CON CIANURO
ECUACION DE ELSNER:
4 Au + 8NaCN + O2 + H2O = 4AuNa(CN)2 + 4 NaOH
MECANISMO CINETICO DE LA CIANURACION
Es un proceso de corrosión electroquímico, el oxigeno capta electrones
en una zona de la superficie metálica(zona catódica), mientras que el
metal entrega electrones. El tiempo esta gobernado pro la difusión y las
reacciones quimicas.
La disolución del metal puede variar su velocidad con las
concentraciones de O2 y CN- y con la intensidad de agitación.
PRINCIPALES FACTORES QUE AFECTAN LA
DISOLUCIÓN DEL ORO:
TAMAÑO DE PARTICULA
CONCENTRACIÓN DE
CIANURO
FACTORES
CONCENTRACIÓN DE
OXÍGENO
LA TEMPERATURA
LA ALCALINIDAD - PH
a. Tamaño de partícula:
Cuando en minerales se encuentra oro libre
grueso, la práctica usual es separarla por medios
gravimétricos, antes de la cianuración, de lo contrario,
las partículas gruesas no podrán ser disueltas
completamente en el tiempo disponible para llevar a
cabo el proceso de cianuración.
Otra práctica para reducir el tamaño de las
partículas de oro, es la molienda y clasificación de los
minerales de oro en circuito cerrado, donde las
partículas de oro grueso son reducidos de espesor y
quebrantadas, logran rebosar del clasificador.
b. Concentración de cianuro:
Hay variaciones muy grandes en la fuerza de
la solución que provoca la máximo velocidad de
disolución del oro, probablemente debido a la
variedad de las técnicas empleadas.
Usualmente el factor restrictivo que gobierna
la velocidad de disolución del oro es la
concentración de oxígeno en la solución en
contacto con el oro.
Barsky, Swalson y Heddley comprobaron mediante
pruebas realizadas, que la concentración de la
solución para una rápida disolución es de 0.05%
de NaCN.
Tabla N° 1:
CANTIDAD DE ORO DISUELTO EN UNA HORA
NaCN en solución
(%)
0.500
0.250
0.100
0.050
0.025
0.010
Au disuelto en 1 hora
(mg/cm2)
2.943
3.007
2.986
3.251
2.513
0.338
En la práctica, usan soluciones conteniendo menos de
0.05% de NaCN. dependiendo del resultado de las pruebas
metalúrgicas.
c. Concentración de oxígeno:
El uso del oxígeno es indispensable para la
disolución del oro, bajo condiciones normales de
cianuración.
Los agentes oxidantes, tales como el peróxido de
Sodio, dióxido de Manganeso, Cloro, entre otros, han
dejado de ser usados. De otro lado múltiples pruebas
han demostrado que una adecuada aireación da tan
buenos resultados como lo hacen los oxidantes
químicos citados.
Barsky, Swainson y Hedley, determinaron la
velocidad de disolución del oro en soluciones de 0.10%
de NaCN, a 25° C usando Oxígeno, Nitrógeno y mezcla
de ambos.
Tabla N° 2
EFECTO DEL OXIGENO SOBRE LA VELOCIDAD DE
DISOLUCIÓN DEL ORO
Oxígeno (%)
Disolución del Oro
(mg/cm2 / hora)
0.0
9.0
20.9
60.1
99.5
0.04
1.03
2.36
7.62
12.62
d. Temperatura
El suministro de calor a la solución de cianuro
en contacto con oro metálico, produce fenómenos
opuestos que afectan la velocidad de disolución. El
incremento de la temperatura aumenta la actividad de
la solución, incrementándose por consiguiente la
velocidad de disolución del oro, al mismo tiempo, la
cantidad de oxígeno en la solución disminuye porque
la solubilidad de los gases decrece con el aumento de
la temperatura.
En la práctica el uso de soluciones calientes
para la extracción del oro, resulta desventajosa por el
elevado costo, por lo que usualmente, se lixivia a
temperatura ambiente.
e. La Alcalinidad de la Solución- pH:
El uso de la cal (en solución) para mantener un PH de
10.5 a 11 (alcalinidad protectora) cumple las funciones de:

Evitar pérdidas de cianuro por hidrólisis:
(NaCN + H2O = HCN + NaOH),
haciendo que la reacción sea favorecida hacia la izquierda.

Prevenir o evitar las pérdidas de cianuro por acción de
dióxido de carbono del aire: 2NaCN + CO2 + H2O= 2 HCN +
Na2CO3.

Ver diagrama de Eh-pH para el sistema CN – H2O a 25 ºC
• Neutraliza los componentes ácidos resultantes de la
descomposición de los diferentes minerales de la mina en
la solución de cianuro.
• Neutraliza los componentes ácidos tales como sales
ferrosas, férricas y el sulfato de magnesio contenidos en el
agua antes de adicionar al circuito de cianuración.
• Facilita el asentamiento de las partículas finas de modo que
pueda separarse la solución rica clara de la mena
cianurada.
METODOS DE CIANURACION
TIPOS DE CIANURACION
PERCOLACION
VAT
PILAS
- Rumas
- Botaderos
- In situ
LAB. PRUEBAS EN COLUMNA
AGITACION
- CIC
- CIP
- CIL
LAB. PRUEBAS EN BOTELLA
CIC
CIP
CIL
Aplicable a soluciones claras salientes de
lixiviación por percolación en bateas o pilas,
normalmente en varias etapas y en
contracorriente.
Aplicable A pulpas salientes de cianuración
por agitación, se trata sin separación
sólido/líquido, en tanques separados en
varias etapas y en contracorriente.
Consiste en absorber el oro en carbón
durante y no después de, la lixiviación,
llevándose a cabo la misma en los mismos
tanques lixiviadores, pero moviendo el
carbón en contracorriente con la pulpa de
mineral.
RECUPERACIÓN DE ORO
SOLUCIONES CIANURADAS
Y
PLATA DE
De la solución cosecha, el Au y Ag pueden ser
recuperados usando uno o más de los siguientes
procesos:
1) Cementación con polvo de zinc
(Proceso Merril - Crowe)
2)
Absorción con carbón activado.
3)
Intercambio iónico
4)
Electrodeposición
PRUEBA DE CIANURACION EN BOTELLAS
Las pruebas de cianuración en botellas son efectuadas para obtener
información preliminar sobre el consumo total de reactivos que
intervienen en el proceso de lixiviación tales como el NaCN, CaO; así
mismo se puede predecir el porcentaje de recuperación en Au y Ag
que podamos obtener.
El tamaño del mineral que será utilizada en la prueba, es reducido
hasta una granulometría de ¼” O GRANULOMETRIA QUE SE DESEA
PROBAR. Este material se homogeniza y cuartea, de aquí se toman
muestras para la prueba de cada botella y para análisis de cabeza y
granulometría.
En el proceso de cianuración se usa cal, que sirve para neutralizar la
acidez del mineral y consecuentemente evitar la formación de gas
cianhídrico. El constituyente importante del reactivo es su propia
alcalinidad, la que debe determinarse en términos de CaO.
PRINCIPALES REACCIONES
A pH menores de 10 las reacciones son las siguientes:
NaCN + H2O -------- NaOH + HCN (gas)
NaCN + CO2 + H2O- ------- HCN + NaHCO3
Debemos tener en cuenta que un exceso de alcalinidad
puede retrasar la velocidad de disolución del oro,
especialmente si el mineral es un sulfuro.
El oro se disuelve con el NaCN de la siguiente manera:
4Au + 8NaCN +O2 + H2O ------- 4Au(CN)2Na + 4 NaOH
PARAMETROS DE PRUEBA
Toda prueba se realiza por duplicado, los parámetros ya
establecidos en las pruebas son:
•Porcentaje de sólidos
:
40% (dilución :1.5)
o2
•CN:
500 ppm
•Tiempo de agitación
:
72 horas
Pesar 250 g de mineral y le adicionamos en una botella.
•L/S = 1.5
:
L = 1.5 (250) = 375 ml
•Medimos el pH natural (pH=7.5), luego adicionamos cal
hasta llevarlo a un pH = 10.5
•Adicionamos NaCN, con una concentración de 500
ppm
de CN-:
500 ppm CN- (49/26) = 942.3 ppm de NaCN
0.942 g/lt * 0.375 lt = 0.35 g de NaCN
Inicio de prueba y toma de muestra para ensayo:
• Poner a girar las botellas sobre los rodillos, controlando
el cianuro consumido y el necesario para mantener 500
ppm de CN- en la solución.
• Los controles se hacen a las 1, 2, 4, 8, 24, 48 y 72 hora;
o a los tiempos que se requieran, cada control se hace de
la siguiente manera:
Tomamos 20 - 30 ml de solución cianurada, filtramos,
analizamos por Au, Ag y cianuro libre; titulamos 10 ml
de muestra con AgNO3, usando rodanine o KI como
indicador.
La reacción que se va a formar es la siguiente:
AgNO3 + 2 NaCN ---------- Na(CN)2Ag + NaNO3
Titulador de AgNO3
Concentración de AgNO3
2.17 g/l
0.217 g/l
0.0217 g/l
Rango de detección (ppm)
250 – 2500
25 - 250
2.5 – 25
Si se usa menos de 5 ml de la solución titulante para identificar
el punto final, se vuelve hacer el análisis volumétrico de la muestra,
usando la siguiente concentración mas baja de titulador de AgNO 3. Si se
requiere más de 50 ml de titulador para identificar el punto final, usar la
siguiente concentración más alta de titulador de AgNO 3.
El mas usado es 4.33 g/l y se usa 25 ml de solución cianurada
DETERMINACION DE CIANURO A REPONER
NaCN (ppm) = VAgNO3 gasto (ml) * Conc. AgNO3 (g/lt) * 577
V muestra (ml)
CN- (ppm) = NaCN (ppm)
1.884
Por ejemplo si en el primer control ( 1 hora ) al titular tenemos
un gasto de 6.2 ml de AgNO3
El NaCN libre (ppm) = (6.2 * 2.17 * 577) / 10 = 776.29 ppm
0.776 * 0.375 = 0.291 g de NaCN
El NaCN A REPONER será 0.35 – 0.29 = 0.06 g de NaCN
DETERMINACIÓN DE % EXTRACCION DE ORO Y PLATA
De las muestras que sacaron en cada control de la prueba; estas
se mandan a analizar por Au y Ag y en base a estos datos se
calcula las extracciones por soluciones, a la par con estos datos
también se calcula las extracciones por sólidos tanto como para
cabeza ensayada como cabeza calculada.
Tiempo ( horas )
ensayes ( ppm )
Au
Ag
0
0.00
0.00
2
1.31
4.11
4
1.57
5.25
8
1.84
6.90
24
2.14
9.11
48
2.22
10.68
72
2.28
11.61
GRACIAS
Ing. Juan Vega González