La Recuperación Metalúrgica

La recuperación metalúrgica es el mejor indicador de la eficiencia tecnológica para extraer el metal del material que lo contiene, por lo general en minas de oro una buena recuperación metalúrgica se encuentra entre 65% a 90%, dependiendo de las características del mineral.

En todo proceso de cálculo del cut off y del valor económico del depósito, se requiere determinar el porcentaje de recuperación metalúrgica, que junto con el precio, tonelaje y costos constituyen las variables mas importantes para calcular la rentabilidad de un proyecto minero.

Consideramos que luego de tener los primeros indicadores de presencia de un volumen de mineral importante para la escala de trabajo que nos permite nuestro capital de inversión, es muy importante conocer el tipo de procesamiento de concentración o recuperación del metal y el porcentaje de recuperación.

La experiencia en minería muestra importantes depósitos descubiertos, intensamente explorados con considerables cantidad de recursos, que tienen que esperar un período de tiempo hasta obtener la tecnología que haga factible y económica la recuperación del elemento metálico de interés.

Se recomiendan los siguientes tips para mejor seguimiento en las pruebas metalúrgicas:

1. Las pruebas deben ser realizadas con profesionales con experiencia en investigaciones metalúrgicas
2. Antes de cada prueba metalúrgica realizar la caracterización del mineral, mediante interpretación geológica, mineralógica, determinación de características físicas y químicas
3. Registro del lugar de procedencia o localización en el depósito del mineral de cada prueba
4. Las recuperaciones obtenidas deben ser factibles de escalarlas a tamaños industriales
5. Para un eventual financiamiento bancario, las pruebas metalúrgica y los análisis químicos deben estar respaldadas por un laboratorio certificado

Proceso de Lixiviación

El proceso de lixiviación mas frecuente en nuestro medio se realiza en la extracción de oro con solución cianurada, para la aplicación de este proceso es recomendable el mayor control en las siguientes variables: Tamaño de la roca y de partícula de oro, Concentración de Cianuro, Concentración e Oxígeno, Temperatura y Alcalinidad.

Tamaño de la Roca y Partícula de Oro: El tamaño de la roca indica la cantidad de superficie libre que pueda presentar para mayor contacto con la solución cianurada, a menor tamaño de la roca la solución logrará mayor contacto con las partículas de oro. Respecto del tamaño de la partícula de oro, la experiencia indica que cuando se presenta el oro libre o grueso, es recomendable separarla con métodos gravimétricos antes de la cianuración, caso contrario las partículas gruesas no podrán ser disueltas completamente dentro de los plazos previstos de cianuración. Otra opción para reducir el tiempo de lixiviación es la molienda y clasificación del mineral de oro en un circuio cerrado.

Concentración de Cianuro: 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. Hay variaciones muy grandes en la fuerza de la solución que provoca la máxima velocidad de disolución del oro, probablemente debido a la variedad de las técnicas empleadas. Barsky, Swalson y Heddley comprobaron mediante pruebas realizadas, que la concentración de la solución para una rápida disolución es de 0.05% de NaCN. En el cuadro siguiente se indica la cantidad de oro que se disuelve en una hora para diferentes concentraciones de cianuro en una muestra particular de mineral.

NaCN %	Au disuelto en 1 hr mg/cm2
0.500 0.250 0.100 0.050 0.025 0.010	2.943 3.007 2.986 3.251 2.513 0.338

En la práctica la mayoría de las plantas de cianuración que tratan minerales de oro, usan soluciones conteniendo menos de 0.05% (500 ppm) de NaCN. El promedio general esta probablemente cerca de 0.01 a 0.03% de NaCN, dependiendo del resultado de las pruebas metalúrgicas.

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 sido utilizados con mayor o menor éxito en el pasado, debido al costo de estos reactivos y las complicaciones inherentes en el manejo de ellos, 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 siguiente velocidad de disolución del oro en soluciones de 0.10% de NaCN, a 25° C usando Oxígeno, Nitrógeno y mezcla de ambos.

Oxígeno %	Au disuelto en 1 hr mg/cm2
0.0 9.0 20.9 60.1 99.5	0.04 1.03 2.36 7.62 12.62

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.

Alcalinidad: El uso de la cal (en solución) para mantener un PH de 10.5 a 11 (alcalinidad protectora) cumple las funciones de:

1. Evitar pérdidas de cianuro por hidrólisis: (NaCN + H2O = HCN + NaOH), haciendo que la reacción sea favorecida hacia la izquierda.
2. Prevenir o evitar las pérdidas de cianuro por acción de dióxido de carbono del aire: 2NaCN + CO2 + H2O= 2 HCN + Na2CO3
3. Neutraliza los componentes ácidos resultantes de la descomposición de los diferentes minerales de la mina en la solución de cianuro.
4. 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.
5. Facilita el asentamiento de las partículas finas de modo que pueda separarse la solución rica clara de la mena cianurada.

Lixiviación con pads recargables

Otro aspecto que últimamente viene tomando forma en forma muy gradual es la construcción de Pads recargables, principalmente por la presencia cada vez mas frecuente de ley baja de oro en los depósitos o en las etapas finales de un proceso de extracción.

Este proceso se sustenta en el ciclo de recuperación del oro en el proceso de lixiviación en un pad, para ello es necesario medir el tiempo que se requiere para lograr el porcentaje de recuperación económica de oro en un primer piso de un pad.

La construcción de pads de un solo piso requiere que éstos se encuentren en la proximidad de las operaciones de extracción de mineral, para luego del proceso de lixiviación se realice la recarga del mineral para depositarlo como material lixiviado en multiples pisos.

La parte mas importante de este proceso es el control de calidad del mineral en los frentes de minado, en donde se debe evitar el envío de mineral contaminante a los pads. En el mejor de los casos para mejor control de la calidad de la lixiviación de los primeros pisos y administrar la calidad de la solución y momento de la descarga, es muy conveniente mantener modulos independientes al interior de un pad, para de esta manera llevar un control de la caracterización del mineral ingresado a cada módulo y analizar el contenido de la solución en cada módulo de riego independiente.

ADR : ADSORCION, DESORCIÓN, RECUPERACIÓN

Adsorción

Luego del proceso de lixiviación, la solución cianurada con oro, es recirculada en carbón activado en columnas, El carbón activado debido a su gran área superficial 500-1500 m2/gr y por su gran porosidad, tiene una alta capacidad adsorvente, lo que hace posible y rentable su aplicación. Estos carbones son de estructura granular, siendo más aptos los fabricados a partir de cáscara de coco, debido a su dureza, que lo hace más resistente a la ruptura por abrasión y tienen una mayor capacidad de adsorción que otros carbones activados. La tecnología del uso del carbón activado comprende 3 técnicas de aplicación y son el carbón en pulpa (CIP), el carbón en columna (CIC) y el carbón en lixiviación (CIL). La técnica de adsorción varía dependiendo del tipo de cianuración:

1. Carbón en Pulpa (CIP): Aplicable a soluciones claras salientes de lixiviación por precolación en bateas o pilas, normalmente en varias etapas y en contracorriente.
2. Carbón en Columna (CIC): Aplicable A pulpas salientes de cianuración por agitación, se trata sin separación sólido/líquido, en tanques separados en varias etapas y en contracorriente.
3. Carbón en Lixiviación (CIL): Consiste en absorber el oro en carbón durante y no después de, la lixiviación, llevándose a cabo la misma en los mismos estanques lixiviadores, pero moviendo el carbón en contracorriente con la pulpa de mineral.

Desorción:

El proceso de desorción (extracción del oro del carbón) se realiza adicionando solución de soda cáustica a alta temperatura (100º a 140º C) al carbón en un compartimento a presión. En este proceso la solución liverará al oro cianurado y pasará a un proceso electro deposición, formandose aquí un cemento con alto contenido de oro.

Fundición:

El cemento con alto contenido de oro pasará a fundición a fin de extraer el oro bullón que muchas veces se presenta con contenido de plata cuando en el mineral estuvo presente.

Proceso SART para recuperación de mineral de Au con cobre

Si bien el alza de precios del oro ha estado acompañada por un alza en los costos (mayores precios de reactivos como cianuro y cal, de la energía, y de otros insumos como el acero), estos altos precios han hecho posible incorporar como recursos explotables minerales de baja ley de oro y/o minerales de oro con altos contenidos de cobre. Existe una tecnología que ha despertado el interés creciente de la industria para el tratamiento de estos recursos de Au-Cu, que corresponde al Proceso SART (Sulphidization, Acidification, Recycling, and Thickening). Recientemente (2008), la planta de Telfer, en Australia, de propiedad de Newcrest Mining Limited, era pionera de la aplicación de esta tecnología, desarrollada inicialmente por Lakefield Research en Canadá para el proyecto Lobo Marte de propiedad de un joint venture entre Teck Corporation y Mantos Blancos, en Chile. Hoy en día Yanacocha en Perú, de Newmont Mining Corporation, cuenta con una planta SART en sus instalaciones y se encuentran en desarrollo, en etapa de ingeniería de detalles, los proyectos de dos plantas para las operaciones de Maricunga y Mantos de Oro, de Kinross Gold Corporation, en Chile.

El proceso SART ha sido diseñado para regenerar cianuro y recuperar cobre de soluciones de lixiviación de minerales de oro. El nombre hace referencia a las siglas en inglés de las operaciones unitarias del diagrama de flujos del proceso: sulfidización (S), acidificación (A), recirculación de cianuro (R), y espesamiento del precipitado de cobre (T, «thickening»»).

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