Laboratorio de hidrometalurgia Informe N°12 y 13 “CIANURACIÓN EN COLUMNA DE MINERALES DE ARIFEROS I” Integrantes del grupo: ➢
Bullon Gomez, Martin
Romero Vilchez, Jhesell
Sandoval Chipana, David
Huere Anaya, Luis
Profesor: Sección: C1-04-A
Grupo N° 1 Fecha de realización: 8 de noviembre Fecha de entrega: 23 de noviembre
2017-II
I.
OBJETIVOS Estudiar la cianuración en columna de un mineral aurífero empleado la técnica de percolación, y evaluar el grado de extracción y consumos de reactivos.
II.
JUSTIFICACIÓN DEL EXPERIMENTO El oro es un metal precioso, en la cual a obtención de este metal se producía desde la antigüedad. Existen diferentes métodos para extraer el oro de los minerales, en la cual en este laboratorio se realizará la extracción de oro por lixiviación con cianuro. Por lo cual, se busca comprender el procedimiento de extraer oro, y como se podría mejorar. Debido al bajo contenido de oro se procedió a realizar la lixiviación por columna, en la cual se comprobará que en esta lixiviación no se requiere de gran control ni gasto en comparación comparación con la lixiviación li xiviación por agitación. De acuerdo con el método de lixiviación en columnas que se realizara en el laboratorio podemos predecir las características del mineral obtenido que tengan de baja de ley, la granulometría es el resultado de que el mineral ha sido chancado medio a fino. Las recuperaciones que se dan entre 60 – 70 70 a 85% asimismo, el tiempo de tratamiento son de 1 a dos semanas y la concentración de las soluciones asignado a mi grupo diferentes concentraciones, buso Los problemas que se van a presentar en el laboratorio es encontrar con más frecuencia será la canalización ya que el mineral fino puede obstruir el rate de riego. En el laboratorio el docente encargado designa a cada grupo la concentración de cianuro a utilizar, el rate de riego, el flujo entre otros.
III.
PROCEDIMIENTO 3.1.
Preparación del mineral: 17 kg de mineral
Se paso por una malla
El mineral grueso se colocó en el la chancadora
Se homogenizo y para poder separar se utilizó las técnicas splitter y cuarteo
Finalmente se obtuvo 1008.9 g de mineral para poder determinar la gravedad específica y el % de humedad
Determinación de la gravedad especifica
El mineral obtenido 200g se coloca en el pulverizador
Se coge 54.8g y se verte a un matraz aforado
Aforar con agua destilada destilada
Determinación del % de humedad Pesar 49.8g de mineral
Colocar en la estufa durante 1 hora y volver a pesar
Granulometría del mineral Pesar 489,95g de mineral
Colocarlo en el ro – ro – tap tap con una serie de tamices en serie normal
3.2.
Preparación de la columna de lixiviación Preparación de NaCN concentración de 150 ppm En un vas de precipitado agregar 400 ml de agua
Agregar cal hasta hasta un rango de pH de 10.5 – 10.5 – 11 11
Verter 0.1263 g de NaCN
Agitar de manera constante con la finalidad de disolver
● Armado de la columna Colocar …. Kg de mineral dentro de la columna. En la parte inferior se coloca el mineral de mayor granulometría
Se regulo el flujo de la solución de cianuro
Tomar una alícuota de 25 ml filtrar y valorarlo con nitrato de plata en presencia de KI
Realizar los cálculos para determinar cuánto de cianuro de debe de recargar
Repetir los pasos anteriores
IV.
CÁLCULOS Y RESULTADOS 4.1.
Determinación de la gravedad especifica: Tabla 1: datos para la obtención de la gravedad específica.
Peso de mineral (P1) Peso de la fiola (P2) Peso de la fiola + mineral + agua (P4) Peso de la fiola + agua (P3) Peso de la fiola + mineral (P5)
17.8 g 54.8 g 165.2 g 154.84 g 72.6 g
=
17.8 (154. 154.84 84 54.8 54.84 4 ) (165 (165.6 .62 2 72.6 72.6)) = 2.55
4.2.
Determinación del % de humedad antes de la lixiviación Peso del mineral Peso del mineral seco
49.8 g 48.3 g
49.8 49.8 48.3 48.3 100 48.3 = 3.10%
% =
4.3. Malla M4 M6 8 12 16 20 30 50 70 100 140 200 270 400 -400
Determinación de la granulometría del mineral abertura Masa (g) % Peso % acumulado (u) % retenido %pasante 4750 275.55 56.53 56.53 43.47 3350 142.62 29.26 85.79 14.21 2355 18.95 3.89 89.67 10.33 1397 19.4 3.98 93.65 6.35 991 7.95 1.63 95.29 4.71 833 5.4 1.11 96.39 3.61 589 3.55 0.73 97.12 2.88 295 4.02 0.82 97.95 2.05 210 2.74 0.56 98.51 1.49 150 1.9 0.39 98.90 1.10 102 1.27 0.26 99.16 0.84 75 1.12 0.23 99.39 0.61 53 0.97 0.20 99.59 0.41 38 0.42 0.09 99.67 0.33 1.59 0.33 100.00 0 487.45
% Pasnte vs Abertura (u) 50.00 45.00 40.00 35.00 e t 30.00 n a s 25.00 a P 20.00 %
15.00 10.00 5.00 0.00 0
1000
2000
3000
4000
5000
Abertura (u)
4.4. 4.5. 4.6.
Preparación de la solución de cianuro Fuerza de cianuro (ppm) Rate de riego Rate de riego
150
12
Determinación del flujo volumétrico de la solución lixiviante = = 12 6.0821110 − = 0.0729854 /ℎ
Día
1 3 4 5 6 7 8
Volumen de solución pasante (ml)
680 1170 900 1250 50 450
Volumen de solución pasante acumulado (ml)
680 1850 2750 4000 4090 4500
Gasto de solución de nitrato en valoración (ml)
0.85 1 1.3 1.4 1.2
Recarga de cianuro (g)
Fuerza de cianuro inicial (ppm)
0.3865 0.15 0.1 -
150 150 150 150 150 150 150
Fuerza de cianuro en solución percolante (ppm)
85 100 130 140 120
Rate de riego
12 12 12 12 12 12 12
4.7.
Consumo total de cianuro ( ) = 4500
150
1 1000
1 1000
( ) = 0.675 ( ( ) ) 1.1785 0.9100 1.25130 = (0.68 0 + + + 0.05140 0.45120 + + ( ) = 412 = 0.412 () = ( ) ( ) () ) = 0.675 0.412 () ) = 0.26205
Según los cálculos realizados obtenemos los siguientes datos Día
1 3 4 5 6 7 8
Consumo de NaCN (g)
Consumo acumulado NaCN (g)
0.102 0.07605 0.045 0.025 0.0005 0.0135
0.102 0.17805 0.22305 0.24805 0.24855 0.26205
Consumo NaCN (g) vs Tiempo (dias) 0.3 0.25 0.2
) g ( N0.15 C a N
0.1
y = 0.0019x3 0.0019x3 - 0.04 0.0404x2 04x2 + 0.2901 0.2901xx - 0.45 0.4575 75 R² = 0.9979
0.05 0 0
1
2
3
4
5
Tiempo (dias)
6
7
8
9
Recuperación de oro En este caso se considera una lixiviación ideal; es decir, que el cianuro solo extraiga el oro. Según la reacción 4() + 8() + () + 2 () → 4() () + 4()
Al analizar la reacción se determina que por cada 8 moles de NaCN, reaccionará con 4 moles de Au. V. Recuperación total de oro 0.26205
1 49
4 8
Recuperación Día Au (g) 1 3 4 5 6 7 8
79 1
= 0.211244
Recuperación acumulado Au (g)
0.08222449 0.06130561 0.03627551 0.02015306 0.00040306 0.01088265
0.08222449 0.1435301 0.17980561 0.19995867 0.20036173 0.21124439
Recuperacion Recuper acion Au (g) Vs Tiempo (dias) 0.25 0.2 ) 0.15 g ( u A
0.1
y = 0.0015x 3 - 0. 0.03 0325 25x x2 + 0.2338x 0.2338x - 0.3688 R² = 0.9979
0.05 0 0
1
2
3
4
5
Tiempo (dias)
6
7
8
9
4.8. Determinación del % de humedad después de la lixiviación Peso del mineral húmedo
7718.52
Peso del mineral seco
7337
7718 7718.5 .52 2 7337 7337 100 7337 = 5.19%
% =
VI.
RECOMENDACIONES
Para poder determinar la gravedad especifica del mineral se recomienda primero pasar el mineral por la pulverizadora con la finalidad de disminuir la granulometría del mineral y sea factible de verter en mineral al matraz aforado. Hallar correctamente el flujo que se empleara para la lixiviación, porque de ello depende que se dé una buena lixiviación. Colocar el balde con la solución de cianuro e un lugar estable donde no afecte el flujo, ya que esta puede aplastar la manguera y afectar el flujo. En la columna de lixiviación se recomienda colocar en los primeros 15 a 20 cm la cama (minerales con granulometría grande) con la finalidad de evitar obstrucciones en el proceso de lixiviación. Además, el mineral que ira en toda la columna deberá ser homogenizado para que no pueda afectar a la cinética. Al momento de colocar el mineral en la l a columna evitar que se acumule el mineral fino ya que esto causa canalización durante la lixiviación. Durante la lixiviación se recomienda evitar evitar la canalización, ya que esto genera que algunas zonas estén secas y no discurre la solución por ello es necesario hacer hace r un buen homogenizado del mineral además controlar a cada momento el flujo de la solución acida que debe de ser constante. Se recomienda trabajar en un pH de 10.5 a 11 y al momento de medir el pH es necesario calibrar el equipo a utilizar ya que, al adicionar demasiada cal este interferirá y creará una confusión en la determinación del punto final. Al momento de pesar el cianuro de sodio se recomienda que sea los más rápido posible ya que esta sustancia es higroscópica lo que afectaría en la lectura del peso.
VII. CONCLUSIONES
Al finalizar el laboratorio de lixiviación de oro con cianuro se pudo concluir con los objetivos planteados. El alumno debe de estar adiestrado para poder realizar los cálculos necesarios para poder hallar el flujo, la concentración de cianuro, etc. Asimismo, el alumno conoce los parámetros en la lixiviación en columna.
CUESTIONARIO: 1. ¿Cuál es la cantidad de cal que se debe agregar a 250Kg de mineral chancado? Y ¿Qué requiere ser cianurado en columna? ¿El consumo por agitación fue de 0.78Kg/TM y se adicionara el 50% de cal calculada?
0.78 → 1 → 0.25
Aplicando regla de 3: 0.78 0.78 ∗ 250 250 1000
= 0.195
Se quiere el 50%: 50% ∗ 0.195 = 0.0975
2. ¿Cuál es el volumen que ocupa 260Kg de mineral chancado a 100% menor a ½” y con una densidad aparente de 1.15 g/mL? 0.00115 → 1 260 →
Aplicando regla de 3: 260 260 ∗ 1 1 0.00115
Pasando a metros cúbicos:
= 226086.95 226086.95
226086.95 ∗
1 1000
∗
13 1000
= 0.223
3. ¿Cuál es la presión sobre el fondo que ejerce 250Kg de mineral chancado sobre la base de una columna de 30cm de diámetro?
Se debe hallar el área del fondo: =
Reemplazando: = (0.15) (0.15) = 0.0702
Se sabe que la presión es la fuerza que se aplica en un área determinada: () =
250 ∗ 9. 81/ () 250 = = 35035.71 35035.71 ( ) 0.070
Convirtiendo a Mpa: 1 1000000
∗ 35035.71 35035.71 = 0.035 0.035
4. ¿Cómo se determina la densidad aparente en los minerales? La densidad aparente se puede determinar de 2 maneras, a través del densímetro marcy, el cual también permite conocer el % de sólidos en la pulpa si fuera el caso. Primero se calibra la balanza agregando 1 L de agua, luego se vierte esta y se agrega el contenido de mineral a determinar, se llena de agua hasta que rebalse por los dos agujeros del recipiente. Finalmente se procede a realizar la lectura. También se puede determinar mediante el método de la probeta, en el cual se relaciona el peso del mineral respecto al volumen ocupado:
=
5. ¿Cómo varía la densidad aparente con la granulometría del mineral chancado? Presentar ejemplos que justifiquen su explicación.
Se puede deducir que mientras el mineral mi neral este más fino su densidad será menor ya que este ocupara un menor volumen, y sucede lo contrario mientras la granulometría sea más gruesa. Si tenemos 100g de un mineral a malla ½”, que ocupa un volumen de
50mL en una probeta, mientras que una misma cantidad, realizándole previamente una pulverización, quedando 100% -malla 200.ocupa un volumen en la misma probeta de 10mL. Haciendo los cálculos, para malla ½”:
100 50
= 2/ 2/ ½”
Mientras que para -malla 200: 100 10
= 10/ malla 200
6. Dibujar la curva de consumo de cianuro (Kg/TM)vs tiempo en el proceso de cianuración en columna.
Consumo NaCN (g) vs Tiempo (dias) 0.3 0.25 0.2
) g ( N0.15 C a N
y = 0.0296x + 0.0474 R² = 0.8301
0.1
0.05 0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Tiempo (dias)
Se puede observar que el consumo de cianuro en los primeros días tuvo un crecimiento mayor que en el resto, se puede inferir que al inicio mi cinética de lixiviación fue más rápida, mientras que con el tiempo este va disminuyendo. La ecuación más adecuada para la curva producida
es una ecuación lineal, por lo tanto, se deduce que a mayor tiempo el consumo de CN aumentara.
7. ¿Cómo influye la altura del mineral en el proceso de lixiviación en pilas? Dibujar la curva extracción-altura de pila en este proceso. La altura influye en el tiempo de mi extracción, ya que mientras más grande sea esta mi ciclo de lixiviación será mayor, ya que la solución lixiviante tendrá que realizar un mayor recorrido en la pila de lixiviación, está también influye en la compactación y permeabilidad de mi lixiviación en PAD, por esa razón la altura de la pila se encuentra en un rango entre 8-12 metros, de esta manera el mineral se mantendrá esponjado y por lo tanto la cinética se verá favorecida.
8. Comparar los métodos de cianuración en pila y cianuración en bateas. LIXIVIACIÓN EN PILAS En este proceso de lixiviación se utilizan para minerales de mediana ley. Su recuperación de oro puede llegar como máximo a un 80%, la zona donde se va realizar las pilas se debe aplanar mediante un bulldozzer,luego colocar geomenbranas para asegurar la impermeabilidad en esta parte. Luego se procede a sellar estos, una vez realizado esto se colocan los minerales gruesos en la base y en la parte superior los finos. La solución lixiviante puede regarse a través de aspersión o dispersión esto dependerá del clima y la temperatura en la cual se encuentre la planta concentradora. LIXIVIACIÓN EN BATEAS: A diferencia de la lixiviación en PAD, estas tienen un ciclo de duración más rápido, el mineral aurífero es colocado en zonas en forma de paralepipedo y llenadas hasta 2/3 de su volumen con solución lixiviante. lixivian te. Este sistema consiste en etapas continuas de lixiviación, lixivi ación, ya que una seria de bateas están colocadas unas con otras, cabe resaltar que en cada batea se mejora la concentración de oro en el PLS. Este tipo de lixiviación es recomendable aplicarlo a minerales que tengan bajo contenido de cianicidas.
9. Indicar las plantas peruanas que emplean la cianuración en pila de minerales auríferos
En la tabla presentada se puede observar que la minería Yanacocha y Southern, son las principales plantas de extracción de oro, aplicando métodos tanto de lixiviación como de flotación.
10.Efectuar 10. Efectuar el balance metalúrgico, con los datos de ensaye de solución rica, y residuo final que entregara el profesor.
Día
1 3 4 5 6 7 8 Residuo Total
Volumen de solución pasante (ml)
Volumen de solución pasante acumulado (L) y Kg
680 1170 900 1250 50 450
0.68 0.185 0.275 0.4 0.409 0.45 7.337
Gasto de solución de Ensaye de Contenido de Contenido nitrato en oro(mg/L) y oro de oro (mg) valoración g/TM acumulado(mg) (ml)
0.85 1 1.3 1.4 1.2 0.7
0.085 0.1 0.12 0.14 0.12 0.07
0.015725 0.0275 0.048 0.05726 0.054 0.51
0.0157 0.0432 0.0912 0.14846 0.20246 0.51 0.71246
Extracción
Distribución de oro
2.20 6.06 12.80 20.84 28.42
7.76 13.82 26.62 47.46 75.88
Grafica de tiempo vs distribución de oro:
tiempo vs distribucion de oro 80 70 60 50 40
tiempo vs distribucion de oro
30 20 10 0 0
2
4
6
8
10
11.¿Cómo 11. ¿Cómo se realiza un aglomerado de un mineral aurífero? ¿Cuáles son los motivos de realizar este proceso? Una vez realizada la molienda del mineral este pasa por zarandas, el cual separara las partículas gruesas de las finas. El undersize(finos) será transportado a un tambor giratorio, el cual estará ligeramente inclinado, cabe resaltar que la inclinación de este es directamente proporcional al tiempo de residencia del mineral en este. Una vez dentro del mineral se agrega solución de CN, cal para mantener la alcalinidad protectora, cemento para mantener la compactación del aglomerado. Luego este es descargado en la parte superior de la pila de lixiviación. El motivo a realizar este proceso es para eliminar el exceso de finos, ya que estos disminuyen la porosidad y permeabilidad del lecho, a la vez que generan canalizaciones los cuales impedirán un correcto pasó de la solución lixiviante.
12.¿Para 12. ¿Para qué se realiza el curado de un mineral a enviar a un PAD de lixiviación? Se realiza un curado para darle consistencia al mineral, a la vez que se elimina gran cantidad de cianicidas. Este se realiza aproximadamente entre 24-48 horas En esta etapa se da la reacción de disolución del oro, a la vez que los glomeros toman mayor compactación. 13.¿Cuáles 13. ¿Cuáles son los criterios para el diseño de una malla de riego en el PAD? Para el diseño de una malla de riego se toman dos consideraciones: Área donde se colocará el PAD, el cual debe bordear aproximadamente los 10000m2.El segundo criterio es la distancia que debe haber entre cada malla, ya que la la presión de ingreso de cada malla debe ser de 20psi, aquí es importante hacer los cálculos sobre la perdida de presión por la distancia y diámetro.
14.Si 14. Si un mineral al ser lixiviado nos resulta que el rate de riego es 18 ¿Qué podríamos suponer o afirmar? Se puede afirmar que el área de lixiviación es amplia, a la vez que la distancia entre los goteros es larga. Su cinética de recuperación es
relativamente rápida., ya que al ser un rate de riego alto la extracción será más rápida en menos tiempo. También se puede tratar de un mineral aurífero de baja ley o un mineral aurífero de alta ley con cierta cantidad de cianicidas que impiden una cinética rápida. Sin embargo para realizar suposiciones más concretas se necesitaría saber el CU , del mineral, la ley de este, etc.
15.Para 15. Para que se utiliza un anti incrustante en el sistema de regado de una PAD El anti incrustante se utiliza para evitar que algunas sales se depositen en las tuberías de regado de conducciones o cualquier superficie. Ya que estas sales disminuyen la eficiencia de regado, las sales más comunes son los carbonatos y sulfatos de calcio, ya que están se encuentran en la dureza del agua.
BIBLIOGRAFIA:
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Movimiento amigo defensa y resguardo ecológico. Extracción oro aluvial con tiourea. Extraído el 15 de octubre del: http://madreongpoo. http://madreongpoo.blogspot.pe blogspot.pe/2012/03/ext /2012/03/extraccion-oro-aluviona raccion-oro-aluvional-lcon-tiourea.html
