Cianuración Del Oro

CIANURACIÓN DEL ORO

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PLACERES Son depósitos auríferos acumulados en arenas, gravas y en el lecho vivo de los ríos. Se definen los placeres como “un depósito de minerales en grano, residuales, de valor económico, que han sido concentrados por agentes mecánicos.

EL ORO

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• El oro, Au (del latín aurum), número atómico 79, peso atómico 197,2, es un metal amarillo brillante, es el más maleable y dúctil de todos los metales, cristaliza en el sistema cúbico central en las caras. • En estado puro es demasiado blando, por lo que por lo general es utilizado en aleación con plata o cobre, como es el caso de su uso en joyería.

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PROPIEDADES FÍSICAS DEL ORO Estado

Sólido

Densidad

19300 kg/m3

Punto de fusión

1337,33 K (1064 °C)

Punto de ebullición

3129 K (2856 °C)

Conductividad eléctrica

45,5 × 106 S/m

Conductividad térmica

317 W/(K· m)

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REACCIONES DEL ORO • El oro es uno de los metales menos activos. No se oxida en el aire ni en el oxígeno a ninguna temperatura; de ahí la expresión metal noble que se le aplica. • Resiste completamente a los ácidos clorhídrico, nítrico y sulfúrico a las temperaturas hasta 100°C, también resiste el ataque de los ácidos bromhídrico, yodhídrico y fluorhídrico. • Una mezcla de ácido clorhídrico y nítrico (agua regia, 3:1 v/v) lo disuelve.

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REACCIONES DEL ORO • Todos los halógenos atacan al oro. El bromo es el más activo. El cloro cuando está húmedo, o a temperatura elevada ataca fácilmente al metal. • El ácido cianhídrico y los cianuros alcalinos reaccionan ligeramente, pero en presencia de oxidantes. • El mercurio reacciona

rápidamente con el oro para formar amalgama. Esta propiedad se utiliza

para recoger el metal finamente dividido de arena, gravas y minerales pulverizados.

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ESTADO NATURAL DEL ORO • El oro existe en el agua de mar, pero en tan grande dilución que no es comercialmente factible extraerlo. • Suele presentarse en estado metálico finamente dividido en los filones de ciertos minerales. Si por la acción de los agentes atmosféricos, estos filones se desintegran poco a poco, los restos aluviales van a pasar a los ríos, en cuyos lechos se depositan las partículas de oro por su mayor densidad.

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PRINCIPALES MINERALES PORTADORES DE ORO Mineral

Composición

Contenido de oro (%) Densidad (g/mL) Dureza

Oro nativo

Au

Mayor 75%

16-19

2,5-3

Electrum

Au, Ag

45-75%

13-16

2-2,5

Calaverita

AuTe2

40%

9,2

2,5-3

Crennerita

(Au,Ag)Te2

31-44%

8,6

2-3

Silvanita

AuAgTe4

34-30%

8,2

1,5-2

Petzita

Ag3AuTe2

19-25%

9,1

2,5

Calaverita

CIANURO

Grupo de compuestos químicos que tienen como base carbono y nitrógeno.

CN-

MetalCN

HCN

Cianuros

CNO-

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SCN-

CIANURO

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• Los cianuros más importantes que se usan en la minería del oro son: el cianuro de sodio y el de calcio. Este último se comercia en una forma impura que contiene cerca del 50% de Ca(CN)2 equivalente. El de sodio se expende en varias concentraciones desde el 85 hasta el 98% de NaCN.

NaCN = Na+ + CN− • Una disolución de cianuro de sodio, si no se regula el pH en agua se hidroliza como sigue:

NaCN + H2 O ↔ HCN + NaOH

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• La adición de hidróxido de sodio o cal a la pulpa con cianuro es una práctica universal, no solamente para evitar pérdidas de cianuro por hidrólisis sino también para neutralizar cualquier constituyente ácido del mineral, que de otra manera liberaría ácido cianhídrico.

• La extensión hasta donde prosigue esta hidrólisis en las soluciones de cianuros comerciales en agua, depende principalmente de la cantidad de álcali libre en el cianuro. Si este álcali es apreciable, entonces la descomposición del cianuro podría ser despreciable. En ausencia del álcali libre apreciable, la hidrólisis puede retardarse mediante la adición de cal o soda.

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• El ácido carbónico que es más fuerte que el cianhídrico descompone las soluciones de cianuros alcalinos, de acuerdo a la siguiente reacción química: NaCN + H2 CO3 → HCN + NaHCO3 • Esta reacción también puede evitarse con el uso de cal, soda y otros álcalis. • Si el pH de la solución (o pulpa) disminuye, el cianuro tenderá a descomponerse.

CN− + H+ = HCN

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RECUPERACIÓN DE ORO

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RECUPERACIÓN DE ORO

Físicos

Químicos

•Gravitacional •Centrífugos •Flotación

•Cianuración •Otros

RECUPERACIÓN DE ORO

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• El oro puede extraerse de los placeres recurriendo a la concentración gravimétrica o centrífuga, debido a la diferencia del peso específico del oro de 19,3 g/cm3 y de la ganga que fluctúa alrededor de 2,6 g/cm3. • El oro que se encuentra dispersado en un grano más fino en la mena, no puede recuperarse con facilidad, suele encontrarse en combinación con la plata, pero en aquellas menas en la que figura como metal principal, puede recuperarse por una de los siguientes procesos: • Cianuración • Amalgamación. • Cloruración

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CIANURACIÓN DE ORO

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PROCESO GENERAL Reducción de tamaño

• Chancado • Molienda

Lixiviación

• Cianuración

Concentració n de soluciones

• Carbón activado

Precipitación

• EW • Zinc

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ANALOGIA

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CIANURACIÓN • Las reacciones que tienen lugar durante la disolución del oro en las soluciones de cianuro bajo condiciones normales; han sido establecidas en forma suficientemente definidas. La ecuación global de la reacción ente el oro y el cianuro es la siguiente: − − 2Au + 4CN + O2 + 2H𝟐 O → 2Au(CN)2 + 2OH− + H2 O2

CINÉTICA DE LA REACCIÓN. • La disolución del oro en soluciones de cianuro, es un proceso de corrosión electroquímica, en el cual, el oxigeno capta electrones en una zona de la superficie metálica (Zona catódica), mientras que el metal entrega electrones (Zona anódica).

LIXIVIACIÓN Au

SOLUCIÓN O2 -

-

O2 + 2 H2O + 4 e => 4 OH

OHZona catódica

eZona anódica Au(CN)2Au + 2 CN- => Au(CN)2- + eCN-

Esquema de disolución del oro en medio cianuro

CINÉTICA DE LA REACCIÓN. • Reacción global : • 2Au + 4CN- + O2 + 2H2O

2Au(CN)2- +2 OH- + H2O2

• Es posible predecir que la disolución del metal, pueda variar su velocidad por las concentraciones de CN- y O2 en la solución. • Dado que a Pº = 1 (atm) y 25ºC la solubilidad del O2 , en soluciones acuosas es muy baja (0,27x10-3 mol/L), y el cianuro libre esta entre 1-2 g/L, implica que en la práctica la velocidad de disolución esta controlada por la concentración de O2 y su difusión hacia su superficie de ataque.

CINÉTICA DE LA REACCIÓN. De las consideraciones anteriores el mecanismo que toma lugar en una partícula de oro, considera entonces las reacciones electroquímicas y la difusión de cianuro y oxígeno, hasta la superficie de la partícula; esquematizado en la figura anterior. Cuando el metal se encuentra al interior, en una roca porosa, el proceso puede ser también controlado por la difusión de la solución hacia el interior de la roca.

CINÉTICA DE LA REACCIÓN. •El aumento en la concentración de cianuro libre, no acelera la reacción. •En general la cinética de lixiviación con cianuro sobre oro es lenta, debido principalmente a la solubilidad baja del oxígeno, que es fundamental en la reacción química.

•Por otra parte, la solubilidad del oxígeno y la estabilidad del cianuro disminuyen a medida que la temperatura aumenta, así, la temperatura de trabajo ambiental proporciona condiciones adecuadas de cianuración.

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CIANURACIÓN DE MINERALES DE ORO El método más apropiado para aplicar a un determinado mineral depende de factores técnicos y económicos, entre otros: • • • • •

Tonelaje a tratar Características físicas y mineralógicas de la mena Leyes y reservas de la mina Tipo y cantidad de minerales acompañantes Costos de inversión y operación

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• En un sistema relativamente simple de este tipo, el oro se disuelve con facilidad y las únicas condiciones que se requieren son:  Que el oro esté libre y limpio.  Que la solución de cianuro no contenga impurezas que puedan inhibir la reacción.  Mantener un adecuado abastecimiento de oxígeno a la solución durante todo el proceso de la reacción.

• Una de las causas en la cianuración, en la mena, cuyo pero su efecto en perjudicial.

más frecuentes que ofrece dificultades es la presencia de minerales de cobre contenido puede ser menos de 0,10%, la disolución y precipitación del oro es

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TIPOS DE CIANURACIÓN

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CIANURACIÓN EN BATEAS

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CIANURACIÓN POR AGITACIÓN • El mineral, después de ser molido, es introducido bajo la forma de pulpa en los reactores (pachucas, agitadores Dorr o cubas agitadas), para ser puesto en contacto con una solución que contiene el cianuro, produciéndose la reacción entre el oro y el cianuro. Luego se separan los sólidos de la fase acuosa, está última es enviada a la unidad de recuperación del oro (carbón activo en columna o precipitación sobre zinc).

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LA CIANURACIÓN EN PILA • Este proceso permite tratar yacimientos con menor contenido de mineral valioso. Así yacimientos con contenidos de 1 gramo de oro por tonelada puede ser explotado a cielo abierto con lixiviación en pila. En este proceso se agrupan grandes volúmenes de mineral en forma de pirámides truncadas (pilas) sobre un área impermeabilizada (con arcilla, plástico, asfalto, etc.), luego una solución con cianuro es enviada por medio de distribuidores sobre lo alto de la pila drenando a través de la misma por gravedad. • Las soluciones reunidas en la base de la pila, con la ayuda de una capa drenante, son colectadas y enviadas a la unidad de recuperación del oro (carbón activo en columna o precipitación sobre zinc). El proceso continúa hasta que la extracción de oro no aumente o lo haga muy lentamente.

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LA CIANURACIÓN EN PILA • El mineral necesita ser aglomerado, para lo cual se utiliza agua (o solución cianurada), cemento (12 kg/ ton de mineral) y cal (aprox. 1 kg/ton mineral). • La aglomeración se puede efectuar con tambores o aprovechando las “caídas” de las correas transportadoras.

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VARIABLES DE LA CIANURACIÓN

EFECTO DEL TAMAÑO DE LA PARTÍCULA EN LA VELOCIDAD DE LA DISOLUCIÓN DEL ORO

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Generalmente cuando se presenta oro grueso libre en la mena, este es recuperado por medio de trampas antes de la cianuración, ya que las partículas gruesas podrían no disolverse en el tiempo disponible de cianuración.

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EFECTO DEL OXÍGENO SOBRE LA DISOLUCIÓN El uso del oxígeno o un agente oxidante es esencial para la disolución del oro bajo condiciones normales de cianuración. Agentes oxidantes como: permanganato de potasio, peróxido de sodio, bromo y cloro fueron usados con relativo éxito, pero debido al costo de estos reactivos y las complicaciones de su uso, actualmente no son utilizados.

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EFECTO DE LA ALCALINIDAD SOBRE LA DISOLUCIÓN DEL ORO

Las funciones del hidróxido de calcio en la cianuración son las siguientes: • Evitar pérdidas de cianuro por hidrólisis.

• Prevenir pérdidas de cianuro por acción del anhídrido carbónico del aire. • Neutralizar los componentes ácidos tales como sales ferrosas, férricas y sulfato de magnesio contenidos en el agua. • Descomponer los bicarbonatos del agua antes de su uso en la cianuración. • Neutralizar la acidez de los constituyentes de la mena. • Neutralizar los componentes ácidos resultantes de la descomposición de los diferentes minerales de la mena en las soluciones de cianuro. • Facilitar el asentamiento de las partículas finas de modo que pueda separarse la solución rica de la mena cianurada. •Mejorar la extracción cuando se tratan menas que contiene teluros. En la práctica se usa soda cáustica o cal, pero por su bajo costo se prefiere la cal para neutralizar la acidez de la mena y contrarrestar los efectos dañinos de los cianicidas.

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EFECTO DE LA TEMPERATURA • Cuando se aplica calor a una solución de cianuro que contiene oro metálico, dos factores opuestos influyen en la velocidad de disolución. El aumento de la temperatura agiliza la actividad de la solución y consiguientemente acelera la velocidad 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 de una mena tiene muchas desventajas, tales como el costo de calentamiento de la pulpa, el aumento de la descomposición de cianuro debido al calor y el consumo excesivo de cianuro a causa de la reacción acelerada entre los cianicidas de la mena (sulfuros de cobre, de hierro, etc.) y el cianuro.

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ADSORCIÓN CON CARBÓN ACTIVADO

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ADSORCIÓN CON CARBÓN ACTIVADO • El carbón activado tiene una gran área superficial, por lo que tiene una gran capacidad adsorbente. -Carbonización de cáscara de coco o pepa de durazno a alrededor de 700 - 800 ºC. -Densidad 0.45 - 0.55 g/cm3 -volumen total de poros >0.9 cm3/g. Microporos r < 1 nm Mesoporos r ≈ 1-25 nm Macroporos r > 25 nm

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ADSORCIÓN CON CARBÓN ACTIVADO • Caracterización de carbón activado. Característica

F-400

V-100

NC90

Fósil

Cáscara de coco

Cáscara de coco

Activación

Física

Física

Física

Área superficial (m2/g)

1197

420

1596

23

18

18,6

0,69

0,19

0,74

Origen

Diámetro promedio de poros (Å)

Volumen de poros (cm3/g)

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MECANISMOS DE ABSORCIÓN • El complejo Au(CN)2- es adsorbido vía intercambio iónico con algunas especies dentro del carbón. • El complejo Au(CN)2- es precipitado dentro del carbón como AuCN insoluble. • El complejo Au(CN)2- es reducido dentro del carbón como oro metálico dentro de la estructura porosa. • La adsorción del oro se disminuye en presencia de interferentes.

Au(CN)2- > Ag(CN)2- > Cu(CN)3-2> CN-

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• Carbón en Pulpa (CIP) Se aplica a pulpas que salen de cianuración por agitación (sin separación sólido / líquido), en estanques separados, en varias etapas y en contracorriente. • Carbón en Lixiviación (CIL) Consiste en adsorber el oro durante la lixiviación, en los mismas estanques, pero moviendo el carbón en contracorriente con la pulpa de mineral. • Carbón en Columna (CIC) Se aplica a soluciones claras que provienen de cianuración en piscinas o pilas, normalmente en varias etapas y en contracorriente.

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OBSERVACIONES EN LA ADSORCIÓN CON CARBÓN ACTIVADO • Un pH muy alto afecta la carga de oro en el carbón. Un valor pH= 10 es adecuado. • Con partículas más finas de carbón la cinética del proceso es mayor, pero significan una mayor caída de presión en las columnas. • Con partículas más gruesas de carbón, la columna puede operar con una mayor velocidad de la solución.

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ELUCIÓN DE ORO EN C.A. • Los complejos adsorbidos en el carbón no son fácilmente desorbidos. • Ni el agua regia ni las soluciones concentradas de cianuro remueven el oro desde el carbón. • La solución eluente está formada por : -Cianuro de sodio al 0,2 % -Soda cáustica al 1 %

-Etanol al 10 % en volumen -Alta temperatura

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REGENERACIÓN DE C.A. • Se debe regenerar el carbón activado, debido a la acción de impurezas depositadas en el carbón durante la adsorción, incrustaciones inorgánicas, especialmente carbonatos, grasas y materiales orgánicos atrapados. • Se emplea ácido clorhídrico por un tiempo de 2 horas.

• Se seca el carbón a 200 °C, luego por media hora alrededor de 700° C en horno.

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PRECIPITACIÓN DE ORO

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FILTRACIÓN-CLARIFICACIÓN • Proceso en el cual se debe eliminar todos los sólidos en suspensión de la solución rica, aun aquellas suspensiones coloidales prácticamente invisibles a la vista. La clarificación se efectúa mejor en filtros de hojas al vacío de baja presión cuyo diseño especial facilita el manejo y el cambio de los forros. • El dispositivo más simple empleado es un filtro de arena que consiste en un tanque circular con filtro en el fondo, cubierto con arena silícea limpia.

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PRECIPITACIÓN CON ZINC • El proceso comprende una separación líquida-sólida después de la cianuración (decantación contra corriente o filtración); • una clarificación de la solución aurífera, una des-aireación de la solución, a tratar bajo vació parcial.

• El aumento del polvo de zinc y de la sal de plomo, para que mejore la precipitación del oro y la recuperación del oro precipitado sobre un filtro, generalmente precubierto. • Un cierto número de elementos (particularmente el cobre) pueden perturbar la reacción, tanto en términos de tiempo como de rendimiento. • Las separaciones líquido-sólido y la clarificación son operaciones difíciles y costosas para ciertos minerales (pulpa de mineral fuertemente molida o mineral arcilloso).

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PROCESO MERRIL CROWE • El proceso Merrill Crowe consiste en la precipitación del oro (que está en solución) sobre cinc metálico (polvo de cinc en cantidad de 0,5 a 1,5 partes de cinc por parte de oro). El proceso es bastante antiguo, al que se le ha introducido algunas modificaciones, como el agregar sales de plomo para activar la reacción. La reacción electroquímica es la siguiente:

Zn+ Au(CN)2−+ H2O + 2CN− → Au+ Zn(CN)2−4+ OH + ½H2

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El proceso Merril Crowe funciona bien cuando: • Las soluciones están desoxigenadas. El oxígeno incrementa el consumo de cinc y, debido a la presencia de cianuro libre, el oro precipitado se puede redisolver. Por lo tanto, la solución se pasa por una torre de desaireación, para reducir el porcentaje de oxígeno en la solución hasta aproximadamente 1 ppm. • Las soluciones están suficientemente limpias. La primera operación es la clarificación de la solución que proviene de la lixiviación. Consiste en la eliminación de los sólidos finos presentes por medio de filtros, hasta alcanzar un contenido máximo de 5 ppm.

• Se dosifica cantidades adecuadas de cinc y sales de plomo

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El cinc se agrega como polvo (-400 mallas) en cantidad de 0,5 a 1,5 partes de cinc por parte de oro. También se agrega nitrato o acetato de plomo en una cantidad del orden de 0,5 partes de sal de plomo por parte de oro.

• Las soluciones tienen una concentración adecuada de cianuro libre. La concentración requerida depende de la concentración de oro en la solución. Para soluciones diluidas (menos de 1 g Au/ton y pH= 10,5), se recomienda una concentración superior a 0,2 g/L NaCN. Para soluciones concentradas, de 20 a 100 g Au/ton), la concentración mínima recomendada es de 2 –5 g/L NaCN.

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ELECTROOBTENCIÓN DE ORO Ejemplos de elctroobtención de metales Metal

Electrolito

Cátodo

Oro

Solución de cianuro

Lana de acero

Cobre

Solución de sulfato

Acero inoxidable

Cobalto

Solución de sulfato

Acero inoxidable

Cromo

Solución de sulfato

Hastelloy

Cadmio

Solución de sulfato

Aluminio

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ELECTROOBTENCIÓN DE ORO • Se emplea un cátodo de lana de acero. • Se emplea ánodo de acero inoxidable. • El voltaje de celda es alrededor de 3V.

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ELECTROOBTENCIÓN DE ORO • Reacción anódica: 4𝑂𝐻 −

𝑂2 + 2𝐻2 𝑂 + 4𝑒 −

• Reacción catódica: 𝑒 − + 𝐴𝑢(𝐶𝑁)− 2

𝐴𝑢 + 2𝐶𝑁 −

CONSIDERACIONES EN EL PROCESO DE PRECIPITACIÓN 64

Una eficiente precipitación del oro depende de control adecuado de ciertas propiedades físicas y químicas de la solución. Las propiedades más importantes son: • Materias en suspensión tales como lama y precipitados de carbonato de calcio con hidratos de aluminio, magnesio y hierro, presentes en la solución rica antes de la clarificación. • Compuestos que forman sarro principalmente carbonatos y sulfatos de calcio. • Oxígeno y dióxido de carbono disueltos en la solución. • Concentración del cianuro y la alcalinidad.

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FUNDICIÓN Y REFINACIÓN DE PRECIPITADOS DE ORO

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FUNDICIÓN DEL PRECIPITADO El oro precipitado además de contener plata, viene asociado con una serie de impurezas, puede contener de 10 a 40% de zinc (en el caso de M.C.). El oro se seca donde los últimos indicios de humedad son eliminados. El precipitado seco se puede tratar de varias maneras. La elección depende principalmente de la riqueza del producto y la presencia de ciertas impurezas. Los métodos de tratamiento son los siguientes: • Fusión directa. • Fusión después de una tostación. • Tratamiento con ácido, seguido de una fusión.

• El oro y plata depositado se funden en crisol basculante (o en horno de inducción) junto con carbonato de sodio, borax y si es necesario sílice.

FUNDICIÓN DEL PRECIPITADO Secado a 650 °C para eliminar el agua y evaporar el mercurio.

Fusión a 1300 °C, generalmente en hornos eléctricos.

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REFINACIÓN DEL ORO • La refinación del oro consiste en hacer dos operaciones para obtener el oro fino: La primera, llamada también “Purificación del oro bruto” tiene por objeto la eliminación de todos los metales menos la plata, y la segunda, el refino propiamente dicho, que consiste en la separación de estos dos metales. • Las impurezas se eliminan mediante una operación preliminar de fundición agregando fuentes como bórax, permanganato de potasio, o mediante la acción del aire o de los óxidos metálicos, los cuales tienen por objeto la oxidación de las impurezas.

Eliminación de metales

Oro Separación de plata

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REFINACIÓN DEL ORO • Con el fin de eliminar el hierro algunas veces se emplea el azufre. El sulfuro de hierro que se forma se superpone al oro y se separa fácilmente después de la solidificación. • El refino que consiste en una aleación de plata debe someterse a uno de los procesos de refinación para obtener el oro en su máxima ley de pureza (99,9% de oro) para ello hay varios procedimientos: • • • •

Refinación por ácido nítrico. Refinación por ácido sulfúrico Refinación por cloro. Refinación por electrólisis.

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REFINACIÓN DEL ORO • Refinación con ácido nítrico: ácido nítrico tiene la propiedad de disolver la plata y no ejercer acción alguna sobre el oro Precipitado (oro + plata)

3Ag + HNO3

3AgNO3 + 2H2 O + NO

Ácido nítrico oro 99,9%

Solución de nitrato de Ag

Cloruro de sodio Cloruro de plata

Reducción con zinc (en medio ácido) plata 99,9%

AgNO3 + NaCl

2AgCl + Zn

AgCl + NaNO3

2Ag + ZnCl2

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DIFERENTES CIRCUITOS DE LIXIVIACIÓN DE ORO

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MANEJO DE CIANURO EN PLANTA

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PREPARACIÓN Y ADICIÓN DE CIANURO • La preparación de la solución de cianuro se ejecutará en un lugar especialmente construido para este fin, en un ambiente ventilado de forma natural (aire libre), será supervisada íntegramente por el Jefe de Turno, más un operario y operador de equipos, esta operación comienza en el momento que el jefe de planta da las instrucciones para el retiro del big – bag desde la bodega de almacenamiento. • El operador procederá a desembalar la bolsa que está contenida en un cajón de madera. Estos trabajadores deberán contar con la debida preparación en el manejo de sustancias peligrosas y con los elementos de protección personal exigidos. • Una vez desembalado el big – bag, será transportado hasta el sitio de descarga mediante una grúa horquilla.

• Previamente en un estanque se prepara solución 77 de hidróxido de sodio (NaOH) con una concentración de 5 g/L a pH 13. Posteriormente el cianuro es descargado en el estanque en una tolva lateral del reactor que dispone de una punta de lanza metálica en posición vertical donde se apoya la bolsa sostenida por la grúa horquilla. • El supervisor a cargo debe verificar que no exista personal no autorizado en la operación. Dará instrucciones al operador de la grúa horquilla para que proceda a bajar lentamente la bolsa apoyándola en la punta de la lanza, esta comenzará a abrirse liberando las briquetas de cianuro de sodio. Este método de descarga evita la polución de polvos al medio ambiente. • Vaciada la bolsa, comienza la agitación y la formación de la solución cianurada, controlando el proceso de posibles liberaciones de ácido cianhídrico débiles que serán detectados con un medidor de gases. Esta operación se verifica en pH 13, donde la concentración de HCN en el aire estará bajo la norma de 4,7 ppm. La preparación de la solución de cianuro de sodio será al 20 %.

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• Dentro del área de operaciones se dispondrá de 79un botiquín conteniendo un kit con los antídotos para situaciones de emergencia como nitrito de amilo. • Todos los embalajes y elementos de protección personal desechados, usados en la preparación de la solución de cianuro serán retirados con documentos de declaración de residuos peligrosos SIDREP por una empresa autorizada por la Autoridad Sanitaria correspondiente. • La solución cianurada tomará contacto con la pulpa en la alimentación de los molinos de bolas. En esta pulpa ha sido previamente modificado su pH a valores sobre 12 mediante la adición de hidróxido de sodio.

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ELEMENTOS DE PROTECCIÓN PERSONAL • Casco de seguridad • Calzado de seguridad • Botas de goma • Máscara de protección facial (fullface) • Guantes de seguridad de PVC • Buzo desechable • Respirador con filtros para polvos y gases

• Anteojos de seguridad

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RIESGOS OPERACIONALES Y MEDIDAS PREVENTIVAS • Quemadura con solución cáustica; uso de guantes de seguridad más todos los EPP exigidos, lavar con abundante agua. • Aspirar cianuro en polvo; uso correcto de la máscara fullface con los filtros correspondientes, administración vía aérea de nitrito de amilo. • Generación de ácido cianhídrico; controlar el pH de la solución con soda cáustica para dejarla alcalina, medir concentración de HCN con detector de gases. • Golpes; ordenar el lugar de trabajo, transitar con precaución por las áreas de trabajo, manipulación cuidadosa del contenedor de cianuro. • Aplastamiento, no colocarse debajo del big–bag una vez levantada la bolsa por la grúa horquilla. • Envenenamiento con cianuro aplicar Kit de emergencia (nitrito de amilo aspirable).

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TRATAMIENTO DE RILES CON CIANURO

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DESTRUCCIÓN DEL CIANURO • Las plantas de lixiviación de minerales de oro con soluciones cianuradas, generan volúmenes importantes de residuos normalmente con valores de pH elevados. Los efluentes de estos procesos, contienen elementos tales como cianuro de sodio, compuestos de cianuro de alta solubilidad, cianatos, tiocianatos y cianuro acomplejado con metales pesados, que son tóxicos y presentan diversas grados de estabilidad y tratabilidad. • Antes de la deposición final hay que separar las colas sólidas de los efluentes líquidos, dándoles el tratamiento necesario de acuerdo a las especificaciones de la ley ambiental en vigencia. • En general los complejos cianurados más comunes presentes en las colas de las plantas de lixiviación de oro son los de Fe, Ni, Cu, Zn, Co y Cd, mientras que el cianuro aparece en forma ionizada CN- y HCN debido a su gran poder de hidrólisis.

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CLORURACIÓN ALCALINA • La cloruración alcalina es tal vez la práctica más común utilizada en la industria minera para la destrucción del cianuro. No obstante esto, este método está siendo reemplazado por otros más efectivos y económicos. La destrucción del cianuro se basa en la oxidación del CN- a CNO- a través de la acción del ión hipoclorito de acuerdo a la siguiente reacción: − − − − CN +ClO →CNO +Cl • También se puede utilizar cloro gaseoso − − 2CN +5Cl+8OH−→2CO2+10Cl + N2 + 4H2O

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DEGRADACIÓN NATURAL • Este método utiliza la destrucción natural de cianuro por exposición de las colas a los elementos climáticos (Longe y DeVrides, 1988). El método se basa en la colocación de colas húmedas tal cual vienen del filtro, en capas delgadas permitiendo que las condiciones naturales participen en la destrucción del cianuro. El mecanismo principal involucrado es la volatilización del ácido cianhídrico. La exposición del material conteniendo cianuro en solución alcalina, absorbe anhídrido carbónico atmosférico. Como resultado de esto el pH baja a valores cercanos a 7. Este mecanismo aprovecha que la constante de disociación del cianuro se produce a pH 9,4 y a pH 9,3 el 50 % del cianuro esta disociado. A pH 7,5 este valor se incrementa al 95 %. El problema se presenta con los complejos metálicos cianurados, ya que el éxito de este tratamiento depende fundamentalmente de la disociación de estos complejos, lo que puede llevar meses.

• Entre los factores que pueden promover la volatilización 86 del cianuro se incluye el calor, esparcir el material en capas extensas y de baja profundidad, la aireación y el removido para mejorar la exposición, también ayudaran en este proceso la foto descomposición y la biodegradación. • Esta acción es ayudada mediante la incorporación de agua de pH neutro a los residuos, en forma de spray

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OXIDACIÓN CON PERÓXIDO DE HIDRÓGENO • La oxidación del cianuro con peróxido de hidrógeno presenta una cinética muy lenta, necesitando para reducir 50 mg/L de cianuro a menos de 0,5 mg/L, más de 8 horas, utilizando una relación molar entre el H2O2 y el CN- igual a 5. − − CN +H2 O2 →CNO +H2 O

− − CNO +2H2 O→NH3 +HCO3

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PRECIPITACIÓN CON SULFATO FERROSO • Se agrega sulfato ferroso para precipitar el cianuro. • Se realiza en pH 7 a 10 • Transformar el cianuro libre a ferrocianuro y/o ferricianuro que son compuestos más estables considerados de baja toxicidad −3 𝐹𝑒 +2 + 6𝐶𝑁 − + 1 4 𝑂2 + 𝐻 + → 𝐹𝑒 𝐶𝑁 6 + 1 2 𝐻2 𝑂 −3 4𝐹𝑒 +2 + 3𝐹𝑒 𝐶𝑁 6 +1 4 𝑂2 + 𝐻 + → 𝐹𝑒4 𝐹𝑒 𝐶𝑁 6 3 + 1 2 𝐻2 𝑂

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DESTRUCCIÓN BIOLÓGICA • La degradación biológica de cianuro aprovecha la capacidad de ciertos grupos de microorganismos, en su mayoría bacterias, convirtiendo el compuesto toxico en sustancia inocua. • Entre los microorganismos con capacidad de degradar cianuros, se conocen los hongos (Fusarium, Hasemula) y bacterias (E.coli Pseudomonas fluorescens, Citrobacter, Bacillus subtilis y otros) quienes asimilan cianuro y lo usan como fuente de nitrógeno y/o carbono, tienen como intermediario el NH3. Algunas cepas bacterianas transforman directamente cianuro en CO2 y NH3 por medio del cianuro dioxigenasa, sin la formación de cianato como intermediario.

91 se • Como un ejemplo de la utilización de tratamientos biológicos puede citar la planta de Lead, South Dakota, Estados Unidos. En esta planta, un proceso aeróbico es empleado para remover cianuro, tiocianato, cianato, amonio y metales provenientes soluciones cianuradas. En una segunda etapa el amonio, (altamente toxico para la vida acuática) es transformado en nitrato. El principal microorganismo involucrado en la aplicación de la tecnología es Pseudomonas sp. El proceso se realiza empleando Reactores Biológicos Rotatorios donde películas de bacterias (biofilm) se encuentran adheridas a discos giratorios que rotan de manera lenta para permitir el adecuado contacto, y degradación de cianuro, entre el microorganismo y el efluente cianurado.

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RECUPERACIÓN DE CIANURO

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MÉTODOS DE REGENERACIÓN Y RECUPERACIÓN DE CIANURO • La solución alcalina de cianuro, después de la cianuración de oro y plata de las menas, da lugar a sales complejos de zinc y cianógeno o sales complejos de metales, tiocianógenos, o cianatos, a través de la reacción con minerales oxidados o sulfurados. Estos se acumulan en la solución o se precipitan desacelerando la lixiviación del oro y la plata. • Por lo tanto, es deseable, desde un punto de vista económico y ambiental, regenerar los compuestos de cianuro para recuperar y reutilizar el cianuro libre.

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PROCESO AVR • Este método está concebido no solo para eliminar el cianuro de los efluentes líquidos, sino también para realizar una recuperación y reciclado del cianuro. El objeto del tratamiento es remover los complejos metálicos cianurados de la pulpa y producir una solución que es tratada mediante el AVR (acidificación, volatilización, reneutralización) recuperando el CN y aislando los metales disueltos para su posterior recuperación o deposición. • El AVR, se desarrolla en tres etapas, primero se acidifica la solución clarificada, transformando los CN- en gas cianhídrico (HCN) (volatilización) haciéndolo luego pasar por columnas con soluciones de NaOH, permitiendo así la regeneración del NaCN y retornando al circuito. La solución tratada es neutralizada a pH neutro y se puede volver al circuito para su reutilización. En este proceso el tiocianato y el ferrocianuro son descompuestos debiendo bajar el pH a valores de 1,5 a 1,8.

95 • Este método es muy interesante ya que permite la recuperación del cianuro y de los metales pesados de los efluentes. El pH puede ser bajado en etapas, así entre los pH 4,5 y 8,5 podemos transformar en ácido cianhídrico el cianuro libre y los complejos cianurazos de Zn; Con valores cercanos a 4, transformaremos los complejos WAD (cobre, zinc y níquel) y por debajo de 2 a los complejos más fuertes como es el caso del hierro.

REGENERACIÓN DE CIANURO POR OXIDACIÓN DE TIOCIANATO CON OZONO

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• En este proceso se pasa el tiocianato a cianuro para luego ser reutilizado en el proceso, quedando las colas o residuos desactivados. El principio se basa en la oxidación en medios ácidos del tiocianato utilizando ozono.

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INTERCAMBIO IÓNICO • El proceso utiliza una resina de intercambio aniónico, la que es efectiva en la absorción de los complejos de cianuro metálicos. • Los cianuro no acomplejados son débilmente retenidos. Para solucionar este problema se debe agregar un acomplejante (por ejemplo Cu++) en cantidades suficientes, de forma que nos asegure que todo el cianuro presente esté acomplejado con algún metal.

• La solución conteniendo estos complejos metálicos es colocada en contacto con las resinas por medio de columnas de intercambio iónico. Posteriormente la resina cargada es desorbida mediante la aplicación de una solución ácida, la que produce un quiebre del complejo generando HCN (gas).

• Para ayudar a la extracción del gas cianhídrico se trabaja con98una corriente de aire, quedando en la elusión ácida los metales contenidos. El gas cianhídrico es conducido a otra columna en donde entra en contacto con una solución de alcalina (pH = 12). • De esta forma podemos recuperar el cianuro en forma de sal (NaCN) para ser reutilizado en el proceso de lixiviación. • La elusión ácida es neutralizada y precipitados los metales en forma de hidróxidos, luego por una separación sólido líquido los metales son extraídos o recuperados.

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MANEJO DEL CIANURO

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MANEJO DEL CIANURO • El contacto externo o interno del ser humano con los compuestos del cianuro puede ser dañino en múltiples formas. Los efectos más graves se producen cuando el cianuro ingresa al cuerpo, por su fuerte capacidad de formar complejos con el hierro, hace que interfiera en el transporte de oxígeno por parte de la hemoglobina. • Las formas en las que el cianuro pueden ingresar al cuerpo son o por inhalación de polvos de cianuro de hidrógeno gaseoso o a través de la ingestión de material contaminado. • Debido a la toxicidad del cianuro, debe prestarse la debida atención a cualquier situación que pudiera generar una liberación incontrolada de compuestos que lo contengan, evaluando la probabilidad de ocurrencia de dicha situaciones y desarrollando planes de contingencia para mitigar las consecuencias.

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CÓDIGO INTERNACIONAL PARA EL MANEJO DEL CIANURO • El "Código Internacional para el Manejo del Cianuro para la Fabricación, el Transporte y el Uso del Cianuro en la Producción de Oro. • Es un programa voluntario de la industria para compañías mineras de oro, diseñado por una Comisión Directiva de múltiples partes interesadas bajo el amparo del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (UNEP) y el Consejo Internacional de Metales y el Medio Ambiente (ICME). • El Código es administrado por el Instituto Internacional para el Manejo del Cianuro (ICMI), organización sin fines de lucro con sede en Washington, D.C., Estados Unidos.

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• El objetivo del Código es mejorar el manejo del cianuro utilizado en la minería del oro y ayudar en la protección de la salud humana y en la reducción de impactos ambientales. El programa se centra exclusivamente en el manejo seguro del cianuro, relaves de molienda de cianidación y soluciones de lixiviación. Las compañías mineras de oro, los fabricantes de cianuro y los transportistas de cianuro que se conviertan en signatarios del Código deben ordenar una auditoría de sus operaciones cada tres años por parte de un tercero independiente, a fin de demostrar su cumplimiento del Código. Las operaciones que cumplen con los requisitos del Código reciben certificación. Los resultados de las auditorías son publicados en este sitio web para informar a las partes interesadas sobre la situación de las prácticas de manejo del cianuro en operaciones certificadas. Un símbolo exclusivo puede entonces ser utilizado por la operación certificada para demostrar su cumplimiento del Código y su situación de certificación. • El Código Internacional del Cianuro se compone de dos elementos principales: Los principios (9), que detallan los compromisos que los signatarios adquieren para manejar el cianuro de una manera responsable; y las normas de procedimiento, que identifican metas y objetivos de desempeño que deben ser cumplidos para acatar cada principio.

LOS PRINCIPIOS

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Principio 1 – PRODUCCIÓN Alentar la producción responsable del cianuro mediante la compra a fabricantes que operen de una manera segura y protectora del medio ambiente Principio 2 – TRANSPORTE Proteger a las comunidades y al medio ambiente durante el transporte del cianuro

Principio 3 – MANIPULACIÓN Y ALMACENAMIENTO Proteger a los trabajadores y al medio ambiente durante la manipulación y el almacenamiento del cianuro Principio 4 – OPERACIONES

Manejar las soluciones del proceso de cianuración y los flujos de residuos para proteger la salud humana y el medio ambiente

Principio 5 – DESMANTELAMIENTO

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Proteger a las comunidades y al medio ambiente mediante el desarrollo y la implementación de planes de desmantelamiento de instalaciones relacionados con el uso del cianuro Principio 6 – SEGURIDAD DEL TRABAJADOR Proteger la salud y la seguridad de los trabajadores de la exposición al cianuro Principio 7 – RESPUESTA A EMERGENCIAS Proteger a las comunidades y al medio ambiente mediante el desarrollo de estrategias y capacidades de respuesta a emergencias Principio 8 – CAPACITACIÓN Capacitar a trabajadores y personal de respuesta a emergencias para una manipulación segura del cianuro y protectora del medio ambiente Principio 9 – COMUNICACIÓN Comprometerse a realizar consultas y divulgación de información al público