PROCESO MERRILL CROWE
INTRODUCCIÓN A causa de su simplicidad y eficiente operación, el proceso MerrillCrowe ha sido usado en todo el mundo para la recuperación del oro y la plata de las soluciones cianuradas. La cementación o precipitación del oro mediante zinc metálico, se aplicó en las plantas desde 18!. "l m#todo se caracteriza$a por% •
&tilizar trozos de zinc '(irutas, placas, etc.) • Contacto en $ateas o ca*ones. • Alto consumo de zinc, 1! + de zinc 1 + de Au. • ificultad para cosechar y remo(er el oro adherido al zinc. • /endimientos medianos. • 0asi(ación del zinc ' n '23) , sales, etc.) 4
INTRODUCCIÓN A causa de su simplicidad y eficiente operación, el proceso MerrillCrowe ha sido usado en todo el mundo para la recuperación del oro y la plata de las soluciones cianuradas. La cementación o precipitación del oro mediante zinc metálico, se aplicó en las plantas desde 18!. "l m#todo se caracteriza$a por% •
&tilizar trozos de zinc '(irutas, placas, etc.) • Contacto en $ateas o ca*ones. • Alto consumo de zinc, 1! + de zinc 1 + de Au. • ificultad para cosechar y remo(er el oro adherido al zinc. • /endimientos medianos. • 0asi(ación del zinc ' n '23) , sales, etc.) 4
INTRODUCCIÓN
Durante las tres primeras décadas, tres mejoras importantes fueron efectuadas para mejorar el proceso:
La primera mejora fue la adici!n de sales de plomo solu"le en cantidades controladas controladas para producir una aleaci!n de plomo #inc so"re la super$cie de las part%culas de #inc &ue in'i"i! la pasi(aci!n de las las super$cies super$cies de #inc #inc ) de ese ese modo modo permiti! la deposici!n deposici!n continua del oro* La se+unda mejora fue el uso de pol(o pol(o de #inc en lu+ar de (irutas (irutas de #inc, el cual pro(e)! un rea de super$cie muc'o ms +rande, ) de ese modo modo una cinética de precipitaci!n precipitaci!n mu) rpida* rpida* La tercera mejora fue la deareaci!n de las soluciones solucio nes a menos de ppm de o.%+eno, el cual redujo si+ni$cati(amente el consumo de #inc* -/01 C*W* Merrill, aplica el uso de $ltros en la precipitaci!n con pol(o de #inc* -0-2 3*4* Cro5e, aplica (ac%o para deso.i+enar las soluciones ricas ) reducir el consumo de #inc*
FUNDAMENTOS DE LA PRECIPITACION CON Zinc
1.1. Electroquíic!" Este proceso esta "asado en el 'ec'o de &ue el metal a ser recuperado 6oro7 a partir de la soluci!n cianurada, es mas no"le &ue el metal usado para la precipitaci!n 68inc7* Es as% como se 'an determinado los potenciales normales de o.idaci!n a 9 C* ; continuaci!n se detallan al+unos: °
Interpretaci!n de la escala de potenciales normales de electrodos:
°
°
RE;CCIO>ES ?<@MIC;S 4sicamente es un proceso electro&u%mico donde el #inc se disuel(e 6reacci!n an!dica7 ) los electrones cedidos sir(en para reducir el complejo aurocianurado a oro metlico 6reacci!n cat!dica7* La disoluci!n an!dica del #inc, es el resultado de dos reacciones 8n A 8nBB B 9 e
8nBB B C> A 8n6C>7 9 8n B C> A 8n6C>79 B 9 e ****************** Ec* eneral de disoluci!n de #inc La reacci!n cat!dica del complejo aurocianuro ser%a: ;u6C>79 B e A ;u B 9C>
************************* Reacci!n Cat!dica 6-7
Fa) &ue resaltar &ue las dos reacciones se producen simultneamente ) &ue el #inc cuando se disuel(e cede sus electrones al complejo aurocianurado para &ue se redu#ca a oro metlico, la ecuaci!n +eneral es la si+uiente: 9;u6C>79 B 8n
A 9;u B 8n6C>7 9 **************** Reacci!n lo"al
697
Di!#r!!$ %e e$t!&ili%!% '!r! el 'roce$o Merrill Cro(e
)ARIA*LES +UE INTER)IENEN EN EL PROCESO MERRILL CRO,E
5 Sólidos en suspensión o Nivel 5 5 5 5
de turbidez Oxígeno disuelto Concentración mínima de cianuro Rango de pH de operación Iones metálicos interferentes
Sólidos en Suspensión S-li%o$ en $u$'en$i-n" Los s!lidos en suspensi!n pueden reducir drsticamente la capacidad de planta ) la e$ciencia del proceso, de"ido a &ue causan pasi(aci!n del #inc* Pasivación del zinc
!urante la pasivación el metal forma un compuesto"o producto# $ue se $ueda en la super%cie metálica formando una barrera o resistencia a la continuación de la corrosión& e'emplo el (nO& (n"OH#)* +a pasivación de la super%cie anódica activa del zinc& provoca una menor velocidad de reacción , en el caso extremo cesa totalmente la precipitación* +a pasivación se presenta debido al aislamiento de la super%cie del zinc como consecuencia del recubrimiento deCapa densa , compacta de metales precipitados* Capa de (n"OH#)* Recubrimiento con (nS Recubrimientos con lamas& geles , durezas*
Po#as Sedimentadoras
Con estos controles o"tenemos una tur"ide# a la salida de estas po#as menor a ntus ) en el mejor de los casos menor a 9 ntus en la soluci!n &ue (a a la po#a PLS o por la "om"a M3 (a 'acia el tan&ue no clari$cado*
CO>3ROL DE GLOC
3E E> PO8;S SEDIME>3;DOR;S DE PLS E> EL DEL3; J
La automati#aci!n como parte de las mejoras en el control de Gloculante en la PLS para poder controlar e$cientemente el in+reso de solidos 'acia las po#as sedimentadoras de la PLS*
E$ciencia de Po#as Sedimentadoras de PLS
Efectos positi(os de la limpie#a de Po# PLS en la operaci!n
Oxígeno disuelto ;Kn pe&ue=as cantidades de o.%+eno disuelto, deteriora considera"lemente la precipitaci!n, de"ido a la pasi(aci!n de la super$cie del 8n 6o.ida la super$cie del 8n disminu)endo el rea de contacto ) e(itando as% &ue todo el 8n reaccione para la precipitaci!n7 ;dems la presencia de o.%+eno puede redisol(er el oro $namente precipitado, cu)a (elocidad ser%a mu) rpida*
Concentración Cianuro Para &ue la reacci!n de precipitaci!n proceda 'asta el $nal, la soluci!n rica de"e contener una m%nima concentraci!n de cianuro de"ajo de esta concentraci!n la (elocidad de precipitaci!n es menor* Encima de esta concentraci!n de cianuro la (elocidad de precipitaci!n no es afectada, pero una concentraci!n alta de cianuro conduce a un e.ceso de consumo de 8inc* ;l+unos e.pertos dicen &ue esta concentraci!n m%nima de cianuro es de *9 M, otros *H M de >aC>
pH de la solución rica
A
8n6OF79
En ma)or concentraci!n de cianuro el ion #inc es acomplejado para formar complejos solu"les, se+Kn: 8nB9 B n C>
A
8n6C>7n nB9
El 'idr!.ido de #inc se disuel(e en presencia de cianuro se+Kn: 8n6OF79 B C>
A
8n 6C>7 9 B 9 OF
Iones metálicos interferentes;l+unos iones metlicos tienen efectos ne+ati(os en la precipitaci!n con 8n* Los iones mas perjudiciales son los de antimonio ) arsénico cu)as concentraciones Nppm, pueden reducir la (elocidad de precipitaci!n en un 9 * La presencia de co"re en las soluciones, por lo +eneral, pro(oca altos consumos de cianuro ) tam"ién decrece la e$ciencia de precipitaci!n de"ido a la pasi(aci!n del 8n*
ETAPAS DEL PROCESO MERRILL CRO,E
!r c!c n e ! $oluci-n ric!
Otro factor de importancia es la dosi$caci!n de "od) feed el cual inuir enormemente en la duraci!n de cada ciclo de $ltrado* ;ctualmente los tiempos de cada ciclo de $ltrado son mu) (aria"les a pesar de &ue el +rado de tur"ide# es apro.imadamente constante*
.lementos del sistema de %ltración Giltros clari$cadores* ;)uda $ltrante* 3ela del $ltro* 4om"as de alimentaci!n a los $ltros* El tan&ue de pre capa* El tan&ue de "od) feed* Sistema de dosi$caci!n de "od) feed*
GIL3RO CL;RIGIC;DOR
C;R;C3ERIS3IC;S DEL GIL3RO CL;RIGIC;DOR
;Q3E Pre c!'! La formaci!n de una precapa en la super$cie del $ltro, +aranti#a un ujo constante del l%&uido, permitiendo tam"ién la retenci!n de s!lidos Sin el au.iliar $ltrante, las impure#as forman una compacta pel%cula impermea"le en la super$cie del $ltro, interrumpiendo el ujo del li&uido 'a $ltrarse La adici!n del au.iliar $ltrante al li&uido 'a $ltrarse, e(ita la formaci!n de una pel%cula impermea"le, manteniendo la uniformidad de la porosidad del &ue&ue de la $ltraci!n La cantidad de pre capa de"e ser de: *1 -* +T m9 de rea de $ltraci!n La concentraci!n de la pulpa de"e ser U*H para una "uena formaci!n de los puentes* Espesor de pre capa -*2 ) - mm, de"e ser determinado por e.periencia* Concentraciones menores de *H, di$cultan la formaci!n de los VpuentesV de a)uda $ltrante por a+lomeraci!n de part%culas* Concentraciones ma)ores de -, tendencia a acumularse en las pro.imidades de la entrada del $ltro: precapa dispareja*
;Q3E
;Q3E *o%/ 0ee% La dosi$caci!n adecuada para M;>3E>ER L; POROSID;D, lo cual se traduce en lar+os ciclos de $ltraci!n, retardar el aumento de la ca%da de presi!n ) claridad apropiada del $ltrado* Un! %o$ic!ci-n u/ &!! producir
Un! %o$ic!ci-n e2ce$i3! no aumentar la porosidad de la torta sino acortar el ciclo por disminuci!n del rea afecti(a de $ltraci!n al presentarse el contacto entre las tortas
De$o2i#en!ci-n El o"jeti(o es el de &uitar todo el o.%+eno de la soluci!n rica clari$cada* ;l retirar el aire de la soluci!n tam"ién se retira el o.%+eno* La soluci!n pro(eniente del un tan&ue de almacenamiento es "om"eada por una "om"a 'acia la torre de deso.i+enaci!n* La l%nea de deso.i+enaci!n de"e estar totalmente sellada unida a una tu"er%a &ue sale por la parte superior de la torre conectada a una "om"a de (ac%o Esta torre se mantiene totalmente sellada para &ue la "om"a manten+a un (ac%o a"soluto, esto es importante mantener en un (alor casi a"soluto para &ue la soluci!n ten+a la menor cantidad de o.%+eno*
Me%ici-n %e 3!cío El +rado de e(acuaci!n o (ac%o es medido comparando la presi!n del espacio con la presi!n atmosférica* La presi!n atmosférica es la presi!n ejercida so"re un cuerpo con el peso de los +ases en la atm!sfera*
/ nivel del mar& la presión atmosf0rica es aproximadamente de 121 34a o su e$uivalente a 12 metros de agua a la misma presión $ue e'erce una columna de mercurio de 567 mm "el mercurio es mu, pesado& aproximadamente 18 veces más denso $ue el agua#*
/ la altura de 8222 m*s*n*m* la presión atmosf0rica es menor $ue el nivel del mar 7*7 metros de agua*
9n vacío total o perfecto a esta altura puede ser obtenido con una presión de 8:; mm de Hg& usualmente se considera vacío una presión de 8:; mm de Hg*
Las soluciones clari$cadas son desaereadas, para o"tener una precipitaci!n e$ciente* El método Cro5e emplea el (ac%o, el cual es el ms e$ciente para remo(er el O9 disuelto a menos de - ppm
La ta$la siuiente muestra el factor de corrección 6ue puede ser usado para compensar los efectos de la (ariación de la presión atmosf#rica con la altitud
Preci'it!ci-n con 5inc El pol(o de #inc es a+re+ado a un tan&ue con fondo c!nico de +ran profundidad en el &ue u)e soluci!n "arren ) otros aditi(os* Este tan&ue es dise=ado de modo tal, &ue no 'a)a tur"ulencia o remolinos en la super$cie &ue indu#ca o.%+eno dentro de la soluci!n* Esto de"iera ase+urar su$ciente #inc para una precipitaci!n inicial, pudiendo ser optimi#ado desde un ratio de -* En al+unas plantas es comKn el uso de una soluci!n de sal de plomo solu"le 6es preferi"le nitrato de plomo7 como un +oteo constante en el cono del #inc* Esta soluci!n después de la precipitaci!n de"iera contener normalmente N *9 ppm de ;u* ;l+unas de las precipitaciones de oro ocurren inmediatamente lue+o de la adici!n de #inc* ran parte del #inc, sin em"ar+o, es atrapada conjuntamente con el oro precipitado en el $ltro prensa ) la soluci!n con presencia de oro &ue pasa a tra(és de esta del+ada pel%cula de #inc, precipita el oro solu"le remanente en el $ltro* Conforme a lo e.presado por in+***Vapro.imadamente el del oro en la soluci!n es precipitado entre el alimentador de #inc ) la prensa, ) se "alancea en su rpido paso en el &ue&ue del $ltro prensa*V Por este moti(o,
Para efectos de una apropiada adici!n de #inc, es necesario &ue 'a)a una su$ciente cantidad de cianuro en la soluci!n para: !isolver el zinc agregado& 4ara conservar en solución los compuestos $ue son formados cuando el zinc se disuelve en soluciones cianuro
Con soluciones de metales pesados disueltos 6co"re, n%&uel, #inc7, el incremento de cianuro puede ser necesario para ase+urar una "uena precipitaci!n* Se su+iere un re&uerimiento m%nimo de cianuro ) alcalinidad en términos de pF, La ma)or%a de los pro"lemas en la precipitaci!n con #inc en plantas pueden ser de"ido a cuatro causas: !emasiado oxígeno en la solución "vacío insu%ciente en la torre de vacío& p0rdida de aire en alg=n punto de la línea de succción& o cono de precipitación succionando aire# Insu%ciencia de zinc "la cantidad de oro en la solución >a aumentado& o la solución está más contaminada#* Insu%ciencia de cianuro libre o cal en la solución* .s posible $ue >a,a muc>o cianuro libre en la solución& pero esto dará como resultado solamente un excesivo uso de zinc* / un pH neutral& la precipitación será
