SART-AVR

Io

REFERENCIAS DEL PARTICIPANTE

PROCESO SART-AVR EPOSAVR4 Jefe de Entrenamiento Operaciones Procesos

Ing. Waldo Sánchez Gómez Instructores

Ing. José Guerra Lu Ing. Nilton Urbina Báez Ing. Juan García Honorio Cajamarca - 2007

Referencia Participante

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1

Aprobaciones

Aprobado por:

Gerente: Alberto Calle San Román Departamento Gestión Del Talento y Entrenamiento Fecha:

Persona a contactar: Alberto Calle San Román Gerente – Gestión del Talento y Entrenamiento MYSRL Minera Yanacocha SRL, Cajamarca - Perú Tel: +011 51 76 58 4000 anexo 22313 Fax: +011 51 76 58 4030 Correo electrónico: [email protected]



Este material es de propiedad intelectual de Newmont Mining Corporation – MINERA YANACOCHA SRL. Bajo convenios internacionales, internacionales, ninguna parte parte puede ser reproducida sin sin previo permiso de Newmont Newmont Mining Corporation – MINERA YANACOCHA SRL.


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2

Contenido Capitular Página No Perspectiva general

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Objetivo del Módulo

4

Uso de iconos

4

Evaluación

4

Sección 1: Características de las Soluciones Cianuradas

5

Sección 2: Sulfurización, Acidificación, Recirculación y Espesamiento (SART) 21 Sección 3: Proceso Acidificación Volatilización y Re – Absorción (AVR)

34

Sección 4: Procesos de Destrucción del Cianuro Sección 5: Evaluación de los Riesgos del Cianuro


34

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3

Perspectiva General La información en las Referencias del Participante ayudará a que los Participantes adquieran conocimientos de una planta de precipitación de sales y de recuperación del cianuro. Los Participantes deberán completar las tareas de evaluación del Cuaderno de Trabajo del Participante. Este contiene ejercicios y actividades escritas.

Objetivo del Módulo Este módulo ofrece a los Participantes, conocimientos básicos, acerca de el proceso de precipitación de sales de cobre y plata (Proceso SART) y de la recuperación del cianuro de la solución cianurada por medio de la acidificación, volatilización y la re-neutralización (Proceso AVR).

Uso de Iconos Los iconos brindan pautas de cómo utilizar los recursos en las Referencias del Participante. Los siguientes iconos se utilizan en este paquete:

Lea Lea según las instrucciones.

¿Cómo Afecta el tiempo de residencia ?

Piense Piense acerca de la pregunta formulada

Actividad Estas actividades requieren que usted ubique y utilice recursos de entrenamiento


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4

Evaluación Los participantes deberán realizar una serie de tareas de evaluación que implican principalmente tareas escritas. Estas cubren las siguientes áreas: •

Características de las agua excedentes de cianuración

•

Procesos de precipitación de sales SART

•

Proceso de recuperación de Cianuro AVR

•

Variables que influyen en el proceso AVR

•

Identificar los riesgos del cianuro de sodio


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5

1. Sección 1: Características de las soluciones cianuradas Lea las Referencias del Participante

Objetivo de Aprendizaje 1. 

Explicar como se generan las aguas excedentes cianuradas



Explicar cuales son los componentes de las aguas cianuradas.



Describir la química de las aguas cianuradas

1.1. INTRODUCCION El cianuro, actualmente se utiliza y maneja en forma segura en la lixiviación del oro y la Plata, en casi todas las empresas mineras. Las operaciones mineras para la extracción de oro, utilizan soluciones muy diluidas de cianuro de sodio, típicamente entre 0.01% y 0.05% de cianuro. La química de una solución cianurada es compleja. Porque durante el

proceso de lixiviación, también se disuelven al mercurio, cinc, cobre, hierro, níquel y plomo, dando lugar a la formación de aguas cianuradas difíciles de tratar en los procesos posteriores. Los riesgos en la producción, uso y eliminación del cianuro pueden manejarse bien. Las industrias mineras, como el caso de Minera Yanacocha, emplean estrictos sistemas de manejo de riesgo para prevenir lesiones o daños causados por el uso del cianuro. El cianuro de las aguas excedentes del proceso pude ser reciclado o destruido, después de haber extraído el oro. Las plantas de tratamiento de aguas excedentes con cianuro existentes en Minera Yanacocha, son: EWTP, EMS. Últimamente se construirá la planta Gold Mill en donde habrá etapas de precipitación de sales por el proceso SART y recuperación de cianuro mediante el proceso AVR. Los cuales se trata en este manual.

1.2. USO DEL CIANURO EN LA LIXIVIACION DEL ORO El complejo formado entre el cianuro y el oro es fuerte. Motivo por lo cual el cianuro es el reactivo preferido, para la lixiviación del oro y la plata.


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Si en el mineral no contiene elementos cianicidas. Con una concentración de 100 mgNaCN/l (es decir, aproximadamente 50 mg/l de cianuro libre) se puede realizar la lixiviación a una velocidad adecuada. Sin embargo para lixiviar a la plata, se necesita concentraciones más elevadas. Debido a que el cianuro complejo de plata es más débil que el cianuro de Oro. El utilizar concentraciones altas de cianuro en la lixiviación, puede

favorecer el ataque sobre otros elementos metálicos presentes en el mineral, lo que lleva a aumentar el consumo de cianuro, a disminuir la selectividad y a aumentar las concentraciones de metales en la solución rica (o cargada).

Las elevadas concentraciones de cianuro y de cianuros metálicos en la disolución aumentan la complejidad y el costo del tratamiento de las aguas excedentes de cianuración. En las aguas excedentes es posible encontrar otros componentes como tiocianato, iones ferrocianuro, Fe(CN) 6-4. Dependiendo del tipo de mineral que se esta lixiviando y de las condiciones de la operación.

1.3. COMPONENTES CIANURACIÓN

DE

LAS

AGUAS

EXCEDENTES

DE

Los componentes de un efluente de cianuración son: cianuro libre, las sales alcalinotérreas y los complejos cianurados metálicos formados con oro, mercurio, cinc, cadmio, plata, cobre, níquel, hierro y cobalto. Los que se clasifican en cinco categorías, que se muestran en la Tabla 1.1 (Scott e Ingles, 1987).


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TABLA 1.1: Clasificación de Cianuros y Compuestos de Cianuro en la solución de Cianuración, en Función de la Estabilidad Clasificación 1. Cianuro libre 2. Cianuros simples a) fácilmente solubles b) sales neutras insolubles

Compuestos CN- , HCN NaCN, KCN, Ca(CN)2 , Hg(CN)2 Zn(CN) 2 , Cd(CN)2 , CuCN, Ni(CN) 2 , AgCN

3. Cianuros complejos débiles

Zn(CN) 4-2 , Cd(CN)3-1 , Cd(CN)4-2

4. Cianuros complejos moderadamente fuertes

Cu(CN)2-1 , Cu(CN)3-2 , Ni(CN)4-2 , Ag(CN)2-1

5. Cianuros complejos fuertes

Fe(CN) 6-4 , Co(CN)6-4 , Au(CN)2-1 , Fe(CN)6-3 Fuente: Scott e Ingles, 1987.

1.4. ¿QUÉ ES EL CIANURO LIBRE? ¿Qué es el Cianuro Libre?

Respuesta: El cianuro libre de una solución lo conforman cianuro molecular e iónico liberadas en disolución acuosa por la disolución y disociación (o ionización) de compuestos cianurados simples o complejos. Cianuro libre = Cantidad del ión cianuro (CN -) más la cantidad de ácido cianhídrico o cianuro de hidrógeno (HCN)]. La cantidad de CN - y de HCN en la solución, depende del pH de la solución que se deduce de la ecuación 1: CN- + H2O = HCN + OH- ………………………………..Ec. 1 Para un pH y una temperatura determinados, las concentraciones de CN y HCN son iguales a un pH de aproximadamente 9.4.


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8

La figura 1.1

se presenta esta relación en forma gráfica. En aguas

naturales con un pH inferior a 8.0, el cianuro está presente totalmente en forma de ácido cianhídrico (es decir HCN).

Figura 1.1: Relación entre HCN y CN- en función del pH Estas formas de cianuro libre son importantes, porque se consideran como los cianuros más toxicos. Sin embargo son las formas que se eliminan más fácilmente de las soluciones, mediante un proceso químico o en forma natural.

1.5. COMPUESTOS CIANURADOS SIMPLES Son sales por ejemplo: NaCN, KCN, Ca(CN) 2, que se disuelven completamente en el agua, produciendo cationes libres (Na +, K +,Ca2+) y el anión cianuro (CN-): NaCN

=

Na + + CN – ………………………………Ec. 2

Ca(CN)2 = Ca+2 + 2 CN – ……………………………..Ec. 3 El CN- reacciona después con agua para formar HCN según la ecuación 1. De la ec. 1, Se puede decir que es posible evitar la formación del ácido cianhídrico, incrementando la concentración de iones OH - asiendo que la ecuación se desplace de derecha a izquierda. Referencia Participante

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O a la inversa es posible eliminar el cianuro de las soluciones, disminuyendo el valor del pH, transformando el ión cianuro en gas cianhídrico

1.6. COMPLEJOS DE CIANURO Entre estos compuestos se tiene a los formados con elementos como el Cadmio, cobre, Níquel, Plata, Cinc, Hierro. Algunos complejos son estables como los complejos de Hierro. Otros son más débiles los de Cadmio y de Cinc. La velocidad de disociación química y de separación del cianuro libre, depende de factores como: intensidad de luz, temperatura del agua, el pH, del total de sólidos disueltos y de la concentración del cianuro complejo. Una disminución del pH y de la concentración de cianuro complejo aumenta el porcentaje de cianuro libre producido. La estabilidad de cada complejo de los metales con el cianuro, determina la factibilidad de tratamiento de la planta. Se puede medir la estabilidad de estos complejos en función del pH de su disolución.

1.7. ¿QUÉ ES EL CIANURO WAD Y CIANURO TOTAL? Se denomina cianuro WAD a los cianuros que se “disocian en acido débil” e incrementan la concentración de cianuro libre en la solución. Los metales que forman el cianuro WAD son Cadmio, Cobre, Niquel, Plata y Zinc. El grado de su disociación depende en gran medida del pH de la solución. Los complejos de metales fuertes con el cianuro, lo conforman metales como el Oro, Cobalto, Hierro. Los cuales son estables en la solución. La estabilidad de estos complejos depende del pH, temperatura, intensidad de la luz, especialmente la radiación ultravioleta


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Los Com plejos de Cianuro de Metal fuertes de Fe

Cianuro Total

1.8.

Débil y moderame nte fuertes del complejo metal-cianuro

Cianuro WAD

Cianuro Libre

OTROS DERIVADOS Y COMPUESTOS DEL CIANURO Durante la cianuración, la degradación natural o del tratamiento de agua residual del proceso, se forman una diversidad de compuestos en disolución, relacionados con el cianuro, entre los que figuran el tiocianato, el cianato y el amoniaco. Estos compuestos son importantes, tanto desde el punto de vista toxicológico como desde el punto de vista del tratamiento de las aguas excedentes.

a. Tiocianato. La formación de tiocianato (es decir SCN -) se debe a la reacción del cianuro con átomos de azufre inestable, durante la lixiviación. El azufre inestable puede producirse por el ataque de la cal o el cianuro a la pirrotina, o formarse por oxidación, en el aire, de iones sulfuros liberados por disolución de minerales sulfurados metálicos fácilmente solubles. El ión tiocianato y el cianuro se clasifican químicamente como seudo halógenos (es decir, tienen propiedades similares al cloruro, bromuro y yoduro), y pueden formar sales iónicas insolubles con plata, mercurio, plomo, cobre y cinc.


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El tiocianato es química y biológicamente degradable, siendo los subproductos metabólicos el ión amonio, el carbonato y el sulfato. En ciertos casos el tiocianato es más fácilmente oxidable que el cianuro , por lo que su

eliminación supone un consumo de oxidante que encarece el costo del tratamiento. Los principales efectos ambientales del tiocianato se deben a su toxicidad y a los productos que genera su descomposición (por ejemplo, amoniaco) que pueden ser tóxicos si están presentes en concentración suficiente. b. Cianato y Amoniaco. Los oxidantes cloro, ozono, oxígeno y peróxido de hidrógeno. Convierten al cianuro en cianato. A pH ácido el cianato se hidroliza lentamente a amoniaco y a carbonato. El cianato es muy estable a pH básico. A la temperatura normal el cianuro y el tiocianato reaccionan lentamente con agua para formar amoniaco, anión formiato o anión carbonato. La velocidad de reacción aumenta con la temperatura. El amoniaco se forma también directamente durante el tratamiento de agua residual y durante la extracción de oro. El amoniaco libre forma complejos amínicos solubles con muchos metales pesados, entre los que figuran cobre, níquel, plata y cinc. La constante de hidrólisis para el equilibrio de amoniaco libre con ión amonio es 1,86 x 10 -10 a 10 °C (pKa = 9,73). Por consiguiente, la presencia de amoniaco en los efluentes puede inhibir la precipitación de estos metales a valores básicos de pH por encima de 9,0, que

es el intervalo de pH escogido generalmente para precipitación de hidróxidos metálicos.

1.9.

PERDIDA DEL CIANURO LIBRE POR VOLATILIZACIÓN. La pérdida de cianuro libre de un sistema por volatilización es uno de los principales mecanismos de “atenuación” del cianuro y de fundamenta el proceso AVR. Con la reacción de hidrólisis se explica la eliminación del cianuro. CN - + H2O = HCN(g) + OH- ………………………………Ec. 1


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Esta relación de cianuros se ilustra en la figura 1.1. Utilizando este gráfico se pueden determinar las proporciones relativas de HCN y CN - presentes para un valor dado del pH. En primer lugar, para un pH inferior a 7, todo el cianuro libre está efectivamente presente en forma de HCN. Para un pH superior a 7 las proporciones relativas apropiadas de CN - y HCN varían como se indica en la tabla 1.2:

Tabla 1.2: Especificación de cianuro libre en función del pH pH 7 8 9 9.36 10 11 12 13

HCN (%) > 99 96 70 50 12 2 <1 <1

CN- (%) <1 4 30 50 88 98 > 99 > 99

En los sistemas acuosos naturales que tienen valores de pH en el intervalo de 5 a 8,5, la mayor parte del cianuro libre está en forma de HCN (g) y puede perderse por volatilización. Esto es conocido como degradación

natural (figura 1.2)

Figura 1.2: Degradación Natural del Cianuro Ahora complete la Actividad 1: Características de las soluciones cianuradas, en el Cuaderno de Trabajo del Participante .


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13

2. Sección 2: Proceso Sulfurización, Recirculación y Espesamiento (SART). Lea las Referencias del Participante

2.1.

Acidificación,


Describir el proceso de recuperación de sales desde la solución clarificada del circuito CCD.



Calcular la cantidad de reactivos que se necesita en este proceso

INTRODUCCIÓN La industria minera esta a la búsqueda y aplicación de nuevas tecnologías relacionadas para recuperar cobre y otros metales de transición, del Drenaje acido de Mina, o de una solución cianuro rica obtenida al lixiviar un mineral complejo de cobre-plata-oro. Cuando se obtiene una solución rica del proceso de lixiviación que tiene altos contenidos de Cobre, Plata, etc. Pueden presentarse problemas en las etapas de recuperación, ya sea mediante el proceso de sedimentación con Zinc o adsorción con Carbón Activado. Como por ejemplo se incrementa el consumo de reactivos (Zinc, Cianuro, etc). Y el producto de la fundición puede ser de mala calidad. Por lo mencionado la tecnología de SART se usa cuando una concentración alta de cianuro el cobre soluble está presente en la solución de lixiviación.

¿Qué significa el proceso SART? Respuesta:

•

¿Qué significa el proceso SART?

Sulfurización: Cuando se agrega una sal de sulfuro soluble como NaSH para precipitar cobre como Cu 2S.

•

Acidificación: Es la adición de ácido sulfúrico con el objetivo de disociar los complejos de cianuro de metal, produciendo HCN acuoso.

•

Recirculación: Se realiza para que el catión de metal liberado reaccione con los iones del sulfuro y se formen los cristales de sulfuro de metal insoluble.

•

Espesamiento: Los sulfuros insolubles se sedimentan para ser recuperados por un proceso de filtración.


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2.2.

EL COMPLEJO CIANURO DE COBRE Los minerales que contienen cobre durante el proceso de lixiviación, dependiendo de la fuerza de cianuro libre, se disolverán a los siguientes complejos: Cu+ + CN- ==== CuCN CuCN + CN- ==== [Cu(CN)2][Cu(CN)2]- + CN- ==== [Cu(CN)3]2[Cu(CN)3]2- + CN- ==== [Cu(CN)4]3La especie predominante será [Cu(CN) 4]3- cuando más cantidad de cianuro exista en la solución. Pero va ha depender también del pH de la solución. A pH menor de 6 y fuerza de cianuro libre bajo predominara el complejo [Cu(CN)2]-, Como se muestra en la figura 2.1.

Figura 2.1: Estabilidad de las especies de Cu-CN

El diagrama del Eh-pH de la figura 1 muestra que dependiendo de la concentración de cianuro libre, y del pH de la solución, cualquiera de las especies siguientes puede estar presente en el equilibrio, [Cu(CN) 2]-, [Cu(CN)3]2y [Cu(CN)4]3-. La formación de [Cu(CN) 2]- es el favorecida a los pH debajo de 6


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Eh (Volts 2.0

Cu - C - N - H2O - System at 25.

1.5 Cu(+2a

1.0

0.5

Cu

0.0

CuCN Cu(CN)3(-2a

-0.5

Cu(CN)4(-3a

-1.0

-1.5

Cu H2O Limits

-2.0 0

2

4

C:\HS C5\EpH\CuCN25.iep

2.3.

6

8

10

12

14 pH

RECUPERACIÓN DE COBRE Y RECICLAMIENTO DEL CIANURO El método alternativo para el tratamiento de las menas de cobre-oro para recuperar el cobre y el cianuro incluyen los procesos de SART y AVR Previamente la solución rica proveniente del proceso de lixiviación que contiene alta cantidad de Cobre, tiene que ser clarificada en etapas de CCD. A esta solución clarificada, se le acidifica mediante la adición de acido sulfúrico hasta un pH menor de 5 y adicionalmente se agrega NaSH o Na 2S. Al acidificar la solución en presencia de NaSH ocurre la siguiente reacción: 2[Cu(CN)4]3- + 3.5 H2SO4 + NaSH == Cu2S(s) + 3.5 [SO4]2- + 8 HCN(g) + Na+ En donde el cobre presente en la solución rica, podrá ser separado al formarse un sulfuro de cobre, el cual es recuperado en las etapas siguientes de sedimentación y filtrado. El que es un sub producto vendible. Tal como se muestra en la figura 2.2. El gas de cianuro de hidrógeno que se genera en la reacción de acidificación es dirigida a las torres de volatilización (del proceso del AVR) y reabsorbió en una solución alcalina. Esto se Observa en las figuras 3.1 y 3.2.


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NaSH

SART Bypass

Floculante Mezclador

Gases al Scrubber CCD Solución Rica M

Acido Sulfúrico concentrado

M

Sulfuros a filtración Alimentación AVR

Cu

Agua Acida

S M

TK 1

TK 2

SART Precipitado Thickener Overflow Thickener

Bomba de Sumidero

Agua Potable

Figura 2.2: Esquema del proceso SART de la Planta Gold Mill Referencia Participante

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2.4.

¿QUÉ CANTIDAD DE REACTIVOS SE NECESITA? ¿Qué cantidad de reactivos se necesita?

Respuesta:

Según los cálculos de la estequiometría de la reacción anterior. El mínimo requerido son:

De NaSH es = 0.44 t NaSH /t Cu, De H2SO4 es = 2.7 t de H2SO4 /t Cu, (hasta un valor de pH 4) De CaO es = 196 Kg/h para la neutralización Suficiente floculante para permitir la precipitación de los sulfuros de cobre, en una etapa de espesamiento.

2.5.

PRECIPITACIÓN DE METALES CON NASH El Sulfhidrato de Sodio (NaHS) en una solución acuosa se ioniza formando iones sodio (Na +) y Iones Hidrosulfuro de acuerdo a la siguiente reacción de equilibrio. NaHS Sulfhidrato de Sodio

=====

Na+

+

Ion Sodio

HSIon Hidrosulfuro

El Ion Hidrosulfuro reacciona con iones de metálicos liberados del complejo de cianuro, para formar sulfuros de metal insolubles. M++ + Ion Metálico

HS==== MS Ion Hidrosulfuro Sulfuro metálico

+

H+

Si el metal continúa acomplejado con el cianuro como el caso del Zinc, al agregar el NaSH y el H 2SO4 ocurre la reacción. Zn(CN)42- + 1.5H2SO4 + NaSH === ZnS + 1.5[SO4]2- + 4 HCN + Na+


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2.6.

NEUTRALIZACIÓN DE LA SOLUCIÓN STRIPPEADA Una ves que la solución o pulpa se ha eliminado el cianuro viene la etapa de reneutralización del proceso. En esta face, el pH de la solución se lleva de 9.0 a 10.5 con la adición de lechada de cal. El objetivo es precipitar los metales residuales y aumentar la basicidad de la solución. Una vez separado el cianuro los metales en forma libre son fácil de precipitar en forma de hidróxidos y carbonatos los cuales son estables e insolubles M2+ + 2OH- === M(OH)2

(precipitación/reneutralización)

Esta solución libre en algunos metales pero con un alto contenido de oro se envía a la planta de CIC de la quinua para su recuperación en las CIC. Según la figura 2.3.


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SART Bypass Adición Cianuro para LQ AVR Stripping Solución Floculante

Gases al Scrubber

Pre-Leach Thickener

Solución a CIC LQ

SART PPT Thickener

Agua Potable

Figura 2.3: Diagrama de Flujo de la neutralización de la solución que sale del AVR Referencia Participante

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20

2.7.

¿QUÉ PROBLEMAS SE PUEDE PRESENTAR EN EL PROCESO SART?

Respuesta:



¿Qué problemas se puede presentar en el proceso SART?

SE PUEDE FORMAR TIOCIANATO Para evitar la formación de complejos de tiocianato, hay que dosificar el NaSH necesario e impedir la entrada de oxígeno en los reactores. El ingreso de oxigeno llevará a la oxidación de NaSH a azufre elemental. Este azufre reaccionará con el cianuro adicional para formar el tiocianatos, según las siguientes reacciones NaSH + 0.5 O2 === So + NaOH So + NaCN === NaSCN



SE PUEDE FORMAR SULFATOS DE CALCIO El problema que puede ocurrir por el demasiado uso de ácido sulfúrico. Debido a que se incrementa de las concentraciones de sulfatos y de sólidos disueltos. Pudiendo dar lugar a la precipitación de sulfato calcico o yeso de acuerdo a la siguiente reacción. Ca(OH)2 + SO42- + 2H+ ==== CaSO4 + H2O



PUEDE OCURRIR UN ESCAPE DE GAS CIANHIDRICO El proceso de acidificación se realiza en reactores sellados con una presión negativa. De tal forma que se impide el escape de gases. Los gases que salen el proceso son purificados en el scrubber y posteriormente se retornan al sistema.


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2.8. ¿QUE PROBLEMAS SE PUDE PRESENTAR EN LA FILTRACIÓN DE LAS SALES? Los problemas que se pueden presentar se deben a que, los sulfuros de cobre precipitan en partículas muy finas y lamosas. Los cuales pueden traer problemas en la filtración. Con la adición del floculante y la recirculación continua de los lodos en el espesamiento se ayuda la nucleación y crecimiento de las partículas de sulfuro, con lo cual se elimina el problema.

2.9.

¿QUÉ ES EL SULFHIDRATO DE SODIO? Se produce del Sulfato de Sodio (NaSO 4) que es un mineral que se encuentra en la naturaleza y es la principal materia prima utilizada en la fabricación de Ácido Sulfúrico, Oxígeno, Sulfuro de Sodio, Sulfhidrato de Sodio, Silicato de Sodio, Sulfito de Sodio; que son usados en diversas actividades industriales (metalúrgica, curtiembre, papelera; jabonera; etc.) Es de color amarillo verdoso, es inflamable, ligero, con olor a huevos podridos, en contacto con otros reactivos libera ácido sulfhídrico, el cual es tóxico.

Presentación El NaSH es una sustancia química que viene en cilindros de 55 galones a una concentración de 40 %. También se suministra en escamas. Viene en bolsas de 25 Kg. A una concentración de 70-72 %


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2.10. ¿QUE CUIDADOS DEBO TENER CON EL NASH? ¿Qué cuidados debo tener con el NaSH?

Respuesta:

a. Exposición Directa. La exposición directa a los ojos causa daños permanentes, incluida la ceguera. Al contacto con la piel puede causar quemaduras irritantes y graves, pues tiene la capacidad de adsorberse a través de la piel, produciendo intoxicación por envenenamiento con ácido sulfhídrico. Si existe contacto del NaHS con la piel, inmediatamente proceder al lavado con agua de la parte afectada por un espacio mínimo de 15 minutos.

b. Ingestión del sólido. La ingestión del NaHS es letal, ya que la acidez gástrica producirá ácido sulfhídrico, produciendo quemaduras en las paredes del estomago. Si se encuentra conciente, darle grandes cantidades de agua y después inducir al vómito.

c. Inhalación de polvo de NaSH Si se inhala, el NaHS provoca irritación de las membranas mucosas. Apenas haya contacto, inmediatamente debe lavarse con agua por un espacio mínimo de 15 minutos. Si la persona ha sido intoxicada por inhalación de NaHS, lo primero que se debe hacer es comunicar al supervisor y a la unidad médica para una atención inmediata. Trasladarlo a un lugar al aire fresco. Si la persona afectada no respira, dar respiración boca a boca y si respira con dificultad suministrarle oxigeno.

Ahora complete la Actividad 2: Proceso Sulfurización, Acidificación, Recirculación y Espesamiento, en el Cuaderno de Trabajo del Participante .


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3. Sección 3: Proceso Acidificación Volatilización y Re – Absorción (AVR). Lea las Referencias del Participante

3.1.


Describir las etapas del proceso AVR.



Explicar como influencian los parámetros en la eficiencia del proceso.

INTRODUCCIÓN Los procesos del tratamiento de las aguas excedentes de cianuración se clasifican en: destrucción y de recuperación. Las reacciones químicas o biológicas de un proceso de la destrucción, se utilizan para convertir el cianuro en otro compuesto menos tóxico (cianato). Los procesos de la recuperación, es similar al reciclaje en el cual el cianuro se quita de la solución o de la mezcla y después se reutiliza en el circuito metalúrgico. La selección de un proceso apropiado del tratamiento del cianuro implica la consideración de muchos factores: de la química de la solución y del nivel deseado en contenido de elementos en la descarga final.

3.2.

RECUPERACIÓN DEL CIANURO La acidificación, volatilización y re-neutralización (AVR) y procesos de Cyanisorb, disminuyen el contenido de cianuro de la solución, cuando se acidifica a un pH de menor que 8.0. A un pH < a 8. El cianuro libre y algunos compuestos de cianuro Wad de la solución, se convierten a gas cianhídrico, el cual se puede extraer de la solución inyectando una corriente de aire a baja presión (striping). Proceso que se realiza en torres de volatilización. El gas cianhídrico/aire, se hace recircular en contracorriente con una solución alcalina de Hidróxido de Sodio en las torres de adsorción, Obteniéndose una solución concentrada de cianuro de sodio A continuación se detalla las etapas del proceso y se observa en las Figuras 3.1 y 3.2.


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a. ACIDIFICACIÓN DE LA SOLUCIÓN Se realiza inyectando a la solución acido sulfúrico, ocurriendo las siguientes reacciones. 2CN- + H2SO4

====

M(CN)2 + H2SO4 ==== Ca(CN)2 + H2SO4 ====

2HCN (aq) + 2SO4-2 2HCN + M2+ + SO422HCN + CaSO4

La operación de acidificación debe realizarse en reactores cerrados para evitar los escapes del gas cianhídrico.

El tiempo para que se complete la reacción es de unos 10 a 20 minutos. Cuando el pH es muy bajo alrededor de 2.5, se tiende a formar sulfatos, los que se precipitan en la torre de evaporación. Esto conlleva a que periódicamente se tenga que realizar limpiezas. El pH de la solución o de la pulpa se rebaja de acuerdo con la estabilidad de los compuestos de los cuales deba extraerse el cianuro. Para la recuperación del cianuro libre el intervalo de pH de operación es de 7.0 a 8.5. Para la recuperación de cianuro disociable en ácido débil, el pH se rebaja aún más. Para la separación de cianuro complejo de hierro el pH se rebaja a menos de 2.0. En este caso se forma un complejo de cianuro de hierro y metal insoluble, que precipita de la solución Na4Fe(CN)6 + 2CuSO4 === Cu2Fe(CN)6 (rojo pardo) + 2Na2SO4 (eliminación de cianuro de Hierro) La presencia del cobre disuelto en la solución cianurada puede causar dificultades con procesos convencionales de la recuperación del cianuro, y en algunos casos el pre-tratamiento de la solución con el sulfuro del sodio (Na 2S) se puede requerir precipitar el sulfuro de cobre (Cu2 S) antes de la recuperación del cianuro.


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b. VOLATILIZACIÓN DEL CIANURO DE HIDROGENO El proceso se realiza en torres rellenas, o en una serie de reactores de mezcla completa o en una cuba de aireación de poca profundidad. Y consiste en hacer pasar una corriente de aire a baja presión en dirección contraria a la solución acidificada. Haciendo que el gas cianhídrico que esta en la solución pase en forma de gas y salga conjuntamente con el aire inyectado. HCN (aq) ====

HCN (g) (Striping)

El HCN(g) molecular tiene un punto de ebullición bajo y una presión de vapor alta y puede perderse desde la disolución, especialmente cuando hay una interfaz agua/aire. La relación de aire respecto al flujo de la solución es de 600 veces. La cantidad de aire que se va a inyectar por columna es de 136,752 Nm 3/h a una presión de 3.5 kPa (Inferior a 0.5 psi) para crear el necesario contacto de aire con líquido que facilite su eliminación. El rendimiento de separación es del orden del 90 a 99 %

c. RE-ABSORCIÓN DEL CIANURO DE HIDROGENO El cianuro libre producido mediante volatilización es arrastrado por la corriente de aire hasta la torre de re-absorción en el cual circula en forma ascendente a través de la torre y es re-absorbido por una solución de soda cáustica que se desplaza en contracorriente respecto a la circulación de aire. La solución de soda cáustica es mantenida en el rango de pH de 10.5 a 11.5. Esta solución se hace recircular continuamente, hasta que tenga una concentración adecuada. Posteriormente esta solución concentrada es enviada nuevamente al proceso para su utilización HCN (g) + NaOH ===

NaCN + H2O (absorción)

La cantidad de soda cáustica que se utiliza en el proceso es de 1641 kg/h en una relación 0.86 Kg NaOH/Kg NaCN


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La producción de cianuro de sodio es de aproximadamente 19.1 m 3/h con una fuerza de 10 % de cianuro

Aire rico en HCN

Solución de Soda

Acido Sulfúrico

Torre de Stripping

Solución Cianurada

Solución Stripeada TK Acidificación

Torre de Absorción

Ventilador

Cianuro Recuperado

Lechada de Cal Solución Tratada a Sedimentación TK de Neutralización

Figura 3.1: Etapas del proceso AVR para la recuperación del cianuro


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Solución Alimentación

Agua cruda

Alarma Detección de HCN





AVR Columna Stripping





Solución Stripeda Aire del Scrubber NaCN Surge TK

Solución de NaOH AVR Scrubber Bleed


Página

28

3.3.

FACTORES QUE INFLUYEN EN EL PROCESO AVR Hay varios factores que influyen sobre la velocidad de desprendimiento del cianuro de hidrogeno de las soluciones o pulpas mediante la separación de aire. Estos factores son:

a. El pH de la solución b. La forma de acomplejamiento del cianuro con los metales c. La concentración de cianuro d. La presión mantenida dentro del sistema de recuperación e. La temperatura de la pulpa o solución f. La relación aire/líquido g. El dispositivo de dispersión mecánica h. La viscosidad de la solución o pulpa i. El tiempo de contacto del líquido/aire

3.4. ¿COMO INFLUENCIA EL pH DE LA SOLUCIÓN Y LA FORMA COMPLEJOCIANURO? Respuesta:

¿Cómo influencia el pH y la forma del complejo de cianuro?

La velocidad de eliminación del HCN aumenta al descender el pH a menos de 5. Pero el factor a tener en cuenta son los tipos de metales que están acomplejados con el cianuro. A medida de cómo va disminuyendo el pH el cianuro libre es el primero que se convierte a HCN. Posteriormente inician la rotura o precipitación de los cianuros complejos metálicos neutros. Para valores muy bajos de pH, la precipitación del cianuro complejo de hierro tiene lugar en forma de cianuro complejo de cobre-Hierro, lo que significa la eliminación de esta porción de cianuro total.


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3.5. ¿COMO INFLUENCIA LA CONCENTRACIÓN DE CIANURO EN LA VOLATILIZACIÓN? ¿Como influencia la concentración de cianuro en la volatilización?

Respuesta:

La concentración del cianuro en el líquido influencia en la volatilización del gas cianhídrico. Cuando mayor es la concentración de cianuro libre, mayor es la velocidad de volatilización o atenuación natural

Figura 3.4: Constante de volatilización del HCN vs concentración CN- en la solución

3.6.

PRESIÓN EN EL SISTEMA DE RECUPERACIÓN La solubilidad del gas cianhídrico dentro de la solución, depende de la presión en la torre de volatilización. Según la ley de Henry, la solubilidad de un gas en un líquido es proporcional a la presión del gas sobre el líquido. Si se denomina C a la concentración molar del gas disuelto en el líquido y P su presión, entonces: C=k.P k = constante a una temperatura


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Figura 3.5: Efecto del aumento de la presión en el aumento de la concentración del gas en la solución A nivel molecular, el aumento en la solubilidad de un gas con el aumento en presión ocurre por el cambio en la posición de equilibrio entre el gas disuelto y sin disolver. Cuando la presión aumenta más partículas son forzadas a entrar en la solución que a salir de ella, por lo que la solubilidad del gas aumenta hasta que se establece un nuevo equilibrio.

¿CUANTO DEBE SER LA PRESIÓN EN LA TORRE DE VOLATILIZACIÓN? Respuesta:

¿Cuánto debe ser la presión en la torre de volatilización?

En el Stripping del gas cianhídrico se tiene que trabajar a una presión de 3.5 kPa (Inferior a 0.5 psi) para obtener una buena remoción del HCN de la solución.


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3.7.

LA TEMPERATURA DE LA PULPA La solubilidad de un gas dentro de una sustancia se puede medir en función de su presión de vapor. El gas cianhídrico tiene la siguiente presión de vapor Pv en función de la temperatura que se muestra en la siguiente tabla y en la figura 3.6. Temperatura °C

-29.5

0

20

27.2

Presión Kpa

6.697

35.24

82.6

107.6

vapor

Figura 3.6: Disminución de la solubilidad del gas cianhídrico en función de la temperatura Ha medida que aumenta la temperatura disminuye la solubilidad y aumenta la presión de vapor. Por lo tanto la remoción del gas cianhídrico de la solución es favorecida con el aumento de la temperatura

3.8.

LA RELACIÓN AIRE/LIQUIDO La relación de aire respecto al flujo de la solución es de 600 veces. La cantidad de aire que se va a inyectar por columna es de 136,752 Nm 3/h a una presión de 3.5 kPa

3.9.

EL DISPOSITIVO DE DISPERSIÓN MECÁNICA En la figura 3.7: se detalla las pruebas realizadas al remover el cianuro en un sistema de agitación mecánica. Se observa claramente que se obtuvo una mayor velocidad, cuando la agitación fue mayor.


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Figura 3.7: Agitación de la solución VS remoción cianuro 3.10. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL PROCESO AVR

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Ventajas La concentración del cianuro disociable en ácido débil en el agua de la solución puede rebajarse a menos de 10.0 mg/l El cianuro se recupera para reutilización y la absorción del cianuro no plantea problemas técnicos Los metales pesados se eliminan por precipitación Los reactivos, aire, cal y acido sulfúrico son fáciles de obtener El rendimiento del proceso no es sensible a las fluctuaciones de la composición química del agua residual Los cianuros complejos de hierro pueden eliminarse por precipitación El proceso puede aplicarse a aguas de decantación y a las pulpas de estériles

Inconvenientes 1. El gas cianhídrico es peligroso y deben utilizarse medidas adecuadas de seguridad. 2. El capital de instalación de la planta es relativamente alto, comparado con un sistema de tratamiento químico. 3. Puede necesitar un tratamiento adicional si existen normas estrictas sobre cianuro y metales y es obligatorio un determinado grado de tratamiento. Ahora complete la Actividad 3: Proceso Acidificación Volatilización y Re – Absorción , en el Cuaderno de Trabajo del Participante .


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4. Sección 4: Procesos de destrucción del Cianuro Lea las Referencias del Participante


Describir otros procesos de destrucción del cianuro.

4.1. INTRODUCCIÓN. La mayoría de los procesos de la destrucción del cianuro se basan en el principio oxidación, que convierte al cianuro en un compuesto menos tóxico. Hay varios procesos de destrucción en los que se puede obtener niveles bajos del cianuro así como los metales en la solución final. En el tratamiento de las soluciones cianuradas el punto de partida es eliminar primero el cianuro. Los metales libres posteriormente pueden ser eliminados mediante procesos convencionales de tratamiento

a. Dióxido de sulfuro de INCO/aire Fue desarrollado por INCO limitada en los años 80. El proceso utiliza la SO2 y el aire en presencia de un catalizador de cobre soluble para oxidar el cianuro a cianato compuesto menos tóxico (OCN -). SO2 + O2 + H2O + CN-

====

OCN- + SO4-2 + 2H+

El proceso es eficaz para la oxidación de los cianuros libres y del cianuro disociable en acido débil. Los cianuros del hierro se eliminan en el proceso a través de la precipitación de los complejos insolubles del cobre-hierro-cianuro. La SO2 requerida en la reacción se puede proveer como dióxido de sulfuro líquido o como metabisulfito del sodio (Na 2S2O5). La reacción se realiza en un pH de cerca de 8.0 a 9.0 en tanques agitados. La cal se agrega para neutralizar el ácido (H +) formado en la reacción y para mantener el pH. El cobre (Cu +2) se requiere como catalizador, el cual se agrega en una solución del sulfato de cobre (CuSO 4-5H2O) Este proceso es capaz de alcanzar niveles bajos del cianuro y de metales. Generalmente, se usa con soluciones que contienen niveles altos de Referencia Participante

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cianuro y cuando se quiere obtener niveles bajos de cianuro cerca de 1 a 5 mg/l. En algunos casos, las soluciones tratadas con este proceso pueden estar de la calidad conveniente para permitir su descarga al medio ambiente.

b. Peróxido de hidrógeno. La química del proceso del tratamiento con peróxido de hidrógeno es similar para el proceso de INCO, pero se utiliza el peróxido de hidrógeno en reemplazo del dióxido de azufre y aire. En este proceso también se requiere un catalizador y el producto final de la reacción del cianuro es cianato. H2O2 + CN-

====

OCN- +

H2O

El proceso del peróxido de hidrógeno es aplicable con soluciones que tienen una concentración media, debido al alto consumo del peróxido de hidrógeno y se puede alcanzar niveles bajos de cianuro convenientes para la descarga al medio ambiente. El proceso del peróxido de hidrógeno es eficaz, en la oxidación de los cianuros libres, del cianuro Wad, y los cianuros del hierro. Los que se eliminan en forma de complejos insolubles del cobre-hierro-cianuro. La reacción se realiza a un pH de cerca de 9.0 a 9.5 para la remoción óptima del cianuro y de los metales tales como cobre, níquel y cinc. Sin embargo, si existe cianuro del hierro, para eliminarlo a niveles bajos, después el pH se baja algo para aumentar la precipitación de cobre-hierro-cianuros a expensas de bajar las eficacias del retiro del cobre, del níquel y del cinc.

c. Ácido de Caro El ácido de Peroxymonosulfuric (H 2SO5), también conocido como ácido de Caro, es un reactivo usado en un proceso recientemente desarrollado del tratamiento del cianuro, que ha encontrado su aplicación en algunas plantas. H2SO5 + CN- =====

OCN- + SO4-2

+

2H+

El ácido de Caro usado en el proceso se debe producir en el sitio, usando el ácido sulfúrico y el peróxido de hidrógeno, debido a que el ácido de Caro se descompone rápidamente (Norcross, 1996). El ácido de Caro se utiliza en el


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tratamiento de soluciones, y no es necesaria la adición de un catalizador de cobre. El uso teórico de H2SO5 en el proceso es 4.39 gramos de H 2SO5 por el gramo de cianuro oxidado, pero en la práctica se requieren 5.0 a 15.0 gramos de H2SO5 por el gramo de cianuro oxidado. El ácido produce en la reacción (H +) el cual se neutraliza con la cal.

d. Desinfección con cloro alcalina Este proceso es eficaz en tratar el cianuro a niveles bajos. La reacción de la destrucción del cianuro es de dos etapas, el primer paso en el cual el cianuro se convierte al cloruro de cianógeno (CNCl) y al segundo paso en los cuales el cloruro de cianógeno hidroliza para convertirse a cianato. Cl2 + CN-

=====

CNCl + Cl-

CNCl + H2O ===== OCN- + Cl- + 2H+ En presencia de un exceso leve de cloro residual, el cianato se hidroliza más a amoníaco en un tipo catalítico de reacción. OCN- + 3H2O

====

NH4+ + HCO3- + OH-

Si suficiente exceso de cloro está disponible, la reacción continúa en la cual amoníaco se oxida completamente al gas del nitrógeno (N 2). 3Cl2 + 2NH4+ ==== N2 + 6Cl- + 8H+ Además de reaccionar con el cianuro, el cianato y el amoníaco, el proceso alcalino de la desinfección con cloro oxidará el thiocianato, que en algunos casos puede conducir a las consumiciones excesivamente altas de cloro 4Cl2 + SCN- + 5H2O

==== SO4-2 + OCN- + 8Cl- + 10H+

El proceso es eficaz para el tratamiento de las soluciones para la oxidación de los cianuros libres y del cianuro Wad. Los cianuros del hierro se elimina, dependiendo de la concentración de otros metales en la solución.


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Tabla 4.1: Resumen de los procesos de tratamiento de las soluciones cianuradas

Proceso de Tratamiento

Remoción de cianuros de Hierro

Remoción de cianuro Wad

Aplicación a Pulpas

SO2/Aire Peróxido de Hidrogeno Acido de Caro Cloración Alcalina Precipitación de Hierro Carbón Activado Biológico Recuperación de Cianuro Degradación Natural

X X

X X

X X

X

X X

X

X

X

X

X X

X X X

X

X X X

X

X

X

X

Aplicación a soluciones Claras X X X

Ahora complete la Actividad 4: Otros procesos de destrucción del cianuro, en el Cuaderno de Trabajo del Participante .


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5. Sección 5 – Evaluación de los riesgos del cianuro Lea las Referencias del Participante


Evaluar los riesgos del cianuro en el área de trabajo.

El enfoque integral para tratar los riesgos se compone de tres actividades clave que ocasionalmente se superponen: la evaluación de riesgos, el manejo de riesgos y la información de riesgos Como ya se mencionó, es bien conocido el hecho de que el cianuro de sodio y algunos de sus derivados son venenosos y que los compuestos de cianuro se clasifican como peligrosos. Sin duda, la sociedad moderna utiliza de manera segura muchas sustancias que son potencialmente peligrosas gracias a la capacidad de evaluar y manejar los riesgos asociados. Desde la década de 1970, la evaluación de los riesgos asociados a los procesos y materiales peligrosos mediante un proceso sistemático de “evaluación de riesgos” se ha convertido en una práctica común. Muchos de los conceptos de evaluación de riesgos surgieron de métodos más generales desarrollados por la industria de seguros. Dichos métodos tienen su base teórica en las probabilidades y las estadísticas matemáticas. Uno de los conceptos clave que se ha extendido a la evaluación de riesgos ambientales es la definición fundamental del riesgo como la probabilidad de una consecuencia definida. La evaluación del riesgo consta de cuatro partes:

5.1.

IDENTIFICACIÓN DEL PELIGRO: Se la define como la determinación de la capacidad inherente potencial de los agentes químicos, físicos y biológicos para causar efectos adversos los seres humanos y al ambiente. Los peligros físicos incluyen la combustión, la explosividad, la inflamabilidad y la corrosividad. Los peligros para la salud se clasifican en: agudos (por ejemplo, irritación de la piel y los ojos, efectos letales, asfixia) o crónicos (por ejemplo, carcinogenicidad, sensibilización, efectos sobre el sistema reproductivo, efectos sobre el sistema nervioso, efectos sobre los órganos). Entre los peligros ecológicos se encuentran la mortalidad (agudos) y la reducción en el crecimiento y la reproducción (crónicos) en las especies representativas. La identificación de los peligros es únicamente el primer paso en la evaluación de los riesgos. No es una base apropiada sobre la cual se pueda tomar una decisión respecto del manejo de riesgos. Sin embargo, la identificación de los peligros es un paso crítico que generalmente se da antes de introducir las sustancias químicas y los productos en el mercado. En el caso de la salud humana y el ambiente, se utilizan los resultados de las pruebas de toxicidad/ecotoxicidad y los datos epidemiológicos con el propósito de determinar el peligro.


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5.2.

EVALUACIÓN DE DOSIS-RESPUESTA: Es la determinación de la relación entre la magnitud de una dosis administrada, aplicada o interna y una respuesta biológica específica. La dosis es la cantidad total de una sustancia administrada a un organismo o ingerida, inhalada o absorbida por él en condiciones estandarizadas de laboratorio utilizadas para pruebas de toxicología. Los puntos de equivalencia de la toxicidad (o respuesta a la dosis) pueden expresarse como la incidencia medida u observada, la respuesta porcentual en grupos de sujetos (o población) o la probabilidad de que ocurra una respuesta en una población.

5.3.

EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN: Es la evaluación de las vías por las cuales el peligro puede ponerse en contacto con un receptor sensible. El receptor puede ser una única persona, una población real o hipotética o un conjunto de receptores ecológicos como peces o aves silvestres. La evaluación de la exposición determina cómo y en qué circunstancias el receptor puede estar expuesto al peligro. También puede determinar las cantidades de la sustancia peligrosa y el tiempo de exposición.

5.4.

CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO: Resume, la información proveniente de la identificación del peligro, la evaluación de la dosis-respuesta y la evaluación de la exposición en una conclusión general sobre el riesgo en una forma que sea útil a quienes toman decisiones, los legisladores, la prensa y los miembros del público. La caracterización del riesgo suministra una descripción cuantitativa o cualitativa de los peligros potenciales de una exposición en particular. La caracterización cuantitativa del riesgo brinda una estimación numérica de la magnitud del riesgo que representa una sustancia para los seres humanos o para el ambiente. Este riesgo puede expresarse como un riesgo individual o un riesgo para la población. La caracterización cualitativa del riesgo describe, en forma narrativa, el efecto o los efectos adversos asociados con la exposición a un agente y proporciona alguna medida de las evidencias de dicha asociación.

Impactos del cianuro sobre la salud y el ambiente Las evaluaciones completas del riesgo exigen especificaciones detalladas de las condiciones inherentes al sitio. En el caso del cianuro, su uso varía tanto que el riesgo puede evaluarse significativamente sólo si se consideran los procedimientos operativos inherentes a un sitio en particular. No obstante, es posible describir los peligros que representa el cianuro y las posibles exposiciones.

Toxicidad y Epidemiología del Cianuro en Seres Humanos El cianuro es un veneno de acción rápida capaz de matar a una persona en cuestión de minutos si está expuesta a una dosis suficientemente elevada. Los seres humanos pueden estar expuestos al cianuro mediante inhalación, ingestión o absorción a través de la piel. El cianuro impide a las células utilizar el oxígeno, lo cual causa hipoxia de los tejidos y “cianosis” (decoloración azulada Referencia Participante

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de la piel). El sistema respiratorio deja de nutrir a las células con oxígeno, un estado que, si no se trata, causa respiración rápida y profunda seguida por convulsiones, pérdida del conocimiento y asfixia. El antídoto más común es el nitrito de amilo, que puede administrarse en forma oral o por inyección. Aunque hay muchas fuentes diarias de exposición al cianuro (escapes de los automóviles, humo de tabaco, incendios), el cianuro no se acumula en los tejidos porque el cuerpo transforma esas pequeñas cantidades en un compuesto menos tóxico llamado tiocianato, que luego se excreta. No es conocido que el cianuro cause cáncer o defectos congénitos o que pueda afectar adversamente la reproducción. La forma más tóxica del cianuro es el HCN gaseoso. La Conferencia Norteamericana de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH) establece el límite de umbral tope de HCN en 4.7 ppm. En concentraciones de 20 a 40 ppm de HCN en el aire, se puede observar cierto malestar respiratorio después de varias horas. La muerte ocurre en pocos minutos con concentraciones de HCN por encima de aproximadamente 250 ppm en el aire. Para el cianuro libre, la dosis letal en humanos por ingestión o inhalación varía entre 50 y 200 mg (1 a 3 mg de cianuro libre por kg. de masa corporal). La dosis letal por absorción dérmica es considerablemente mayor, alrededor de 100 mg por kg. de peso corporal.

Exposición de los Trabajadores Las evaluaciones de riesgos incluyen no sólo los impactos sobre la población en general, sino también los impactos sobre quienes tienen mayor probabilidad de estar expuestos al peligro, como quines trabajan en un sitio específico. La posibilidad de que un trabajador entre en contacto con cianuro en las minas tiene lugar durante la recepción, descarga, manipulación y almacenamiento de briquetas sólidas de cianuro de sodio. Si el proceso de cianuración se mantiene en un alto nivel de alcalinidad (pH de 10.5 o superior), casi todo el cianuro libre está presente como CN- en las soluciones del proceso. En tales condiciones, la volatilidad del cianuro de hidrógeno (HCN) de las soluciones es bajo, de manera que el riesgo de inhalación para los trabajadores es manejable. Los trabajadores deben usar protección respiratoria contra los posibles peligros a través del aire. La capacitación para la colocación, uso y prueba de dicho equipo se incorpora a los procedimientos de la compañía relacionados con la salud y la seguridad. La mayoría de las modernas operaciones mineras tienen detectores o monitores de HCN gaseoso que hacen sonar alarmas en áreas cerradas donde pueda haber HCN gaseoso. La mayoría de los seres humanos pueden detectar el olor del cianuro de hidrógeno gaseoso (olor a almendra amarga) en concentraciones inferiores a las que pueden resultar peligrosas para su salud. Ahora complete la Actividad 5: Evaluación de los riesgos del cianuro, en el Cuaderno de Trabajo del Participante.


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Glosario Adsorción Es la adhesión, provocada por atracciones eléctricas o químicas, de las moléculas de un gas, un líquido o una sustancia disuelta adherido a una superficie o ha los poros de un sólido. Agua ácida Agua que contiene una cantidad de sustancias ácidas que hacen al pH estar por debajo de 7,0. Ácido La capacidad cuantitativa del agua de neutralizar una base, expresada en equivalente de carbonato de calcio en ppm o de mg/lt. El número de los átomos de hidrógeno que están presente determina esto. Es medido generalmente por medio de una valoración con una solución de hidróxido sódico estándar. Anión Un ión cargado negativamente que resulta de la disociación de sales, de ácidos o de álcalis en la solución (OH, CN-, SO4=, etc) Atenuación El proceso de reducción en un cierto plazo de la concentración de un compuesto. Esto puede hacerse con la absorción, la adsorción, la degradación, la disolución o la transformación. Agentes contaminantes biodegradables Agentes contaminantes que son capaces de ser descompuestos bajo condiciones naturales. Carbón activado Este posiblemente es el medio más comúnmente usado para la adsorción, producido por calentamiento de sustancias carbonosas o bases de celulosa en ausencia de aire. Tiene una estructura muy porosa y se utiliza comúnmente para quitar la materia orgánica y los gases disueltos en el agua. Su aspecto es similar al carbón o a la turba. Disponible en forma granular, en polvo o bloque; la forma en polvo tiene la capacidad más alta de adsorción. Coágulos Residuo sólido precipitado en el filtro después de que la filtración tenga lugar. Carbonatos Compuestos químicos relacionados con el dióxido de carbono. Catión Ion de carga negativa, resultado como la disolución de moléculas en agua. Cloraminas Complejo químico que consiste en amoniaco y cloro. Sirve como desinfectante del agua en suministros de agua público porque el cloro puede reaccionar con partículas orgánicas formando productos peligrosos. Las formas en las que las cloraminas existen dependen de las propiedades físico-químicas de la fuente del agua.


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Cloración Proceso de purificación del agua en el cual el cloro es añadido al agua para desinfectarla, para el control de organismos presente. También usado en procesos de oxidación de productos impuros en el agua. Coagulación Desestabilización de partículas coloidales por la adición de un reactivo químico, llamado coagulante. Esto ocurre a través de la neutralización de las cargas. Coagulantes Partículas líquidas en suspensión que se unen para crear partículas con un volumen mayor. Coloides Material de muy pequeño tamaño, en el rango de 10 a 1000 Ángstrom. de diámetro. Concentración La cantidad de material disuelto en una unidad de solución, expresado en mg/L. Caudal Flujo de agua superficial en un río o en un canal. Floculo Masa floculada que es formada por la acumulación de partículas suspendidas. Puede ocurrir de forma natural, pero es usualmente inducido e orden de ser capaz de eliminar ciertas partículas del agua residual. Floculación Acumulación de partículas desestabilizadas y micro partículas, y posteriormente la formación de copos de tamaño deseado. Uno debe añadir otra sustancia química llamada floculante en orden de facilitar la formación de copos llamados flóculos. Lixiviación El proceso por el cual constituyentes solubles son disueltos y filtrado a través del suelo por la percolación del fluido. Neutralización La adición de sustancias para neutralizar el agua, tal que no sea ácida ni tampoco básica. Neutralización no significa especialmente pH de 7.0, solamente significa el punto de equivalencia de una reacción ácido-base. Osmosis Moléculas de agua pasan a través de membranas de forma natural, de una parte con una elevada concentración de impurezas disueltas. Oxidación Reacción química en la cual los iones son transfieren los electrones, para incrementar la valencia positiva.


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pH El valor que determina si una sustancia es ácida, neutra o básica, calculado por el número de iones de hidrógeno presente. Es medido en una escala desde 0 a 14, en la cual 7 significa que la sustancia es neutra. Valores de pH por debajo de 7 indica que la sustancia es ácida y valores por encima de 7 indican que la sustancia es básica. Proceso de precipitación La alteración de compuestos disueltos a insolubles o compuestos malamente soluble, en orden de ser capaz de eliminar los compuestos por filtración. Sólidos disueltos Materiales sólidos que se disuelven totalmente en agua y pueden ser eliminados por filtración. Sulfuro de hidrógeno (H 2S) Gas emitido durante la descomposición de materia orgánica por un grupo selecto de bacterias, el cual tiene un olor fuerte como a huevos putrefactos. Salinidad La presencia de minerales solubles en el agua. SDT Sólidos disueltos totales. El peso por unidad de volumen de agua de sólidos suspendidos en un medio de filtro después de la filtración o evaporación. ST Sólidos totales. El peso de todos los sólidos presentes en el agua por unidad de volumen. Esto es usualmente determinado por evaporación. El peso total concierne tanto a materia suspendida y disuelta orgánica e inorgánica. Sólidos totales Todos los sólidos en el agua residual o aguas de deshecho, incluyendo sólidos suspendidos y sólidos filtrables. Turbidez Medida de la no transparencia del agua debida a la presencia de materia orgánica suspendida.


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APENDICE I BALANCE EN EL CIRCUITO SART Se trata en el proceso SART una solución de 1136 m 3/h de solución rica con una ley de Cobre de 300 ppm, calcular: 1.- La cantidad de solución de NaHS preparado al 20 %, en lt/mto que se tiene que alimentar al tanque reactor, sabiendo que el NaHS (peles) tiene una pureza de 72 %, considerar una densidad de 1.10 gr/cc y a un pH de 4.0, para precipitar al Cobre como Sulfuro de Cobre. 2.- Toneladas de Sulfuro de Cobre producidos en 24 horas de Operación. Asumiendo una recuperación del 98 %. SOLUCION Datos: Caudal ( Q) Ley de Cu % solidos (w/w) de NaHS Puerza del NaSH Densidad de la solución de NaHS pH LIXIVIACIÓN TANQUES

= = = = = =

1136 m3/h 300 ppm 20 % 72 % 1.1 kg/lt 4.0

Floculante

3

Q = 1136 m /h

Tailings Disposal at La Quinua Leach Pad

CCD CIRCUITO 5 Etapas

SART

NaOH NaSH: 20 % H2SO4

NaCN Recuperado a TK agua de rocesos

AVR CIRCUITO

CONCENTRADO SALES ¿? Filtro de Banda

SART Neutralization Tanques (4 Etapas) A la Planta de CIC De La Quinua

1.: La reacción química está gobernada por la siguiente ecuación. 4 Cu(CN)4 PM : 503

3-

+ 2 NaHS + 7 H 2SO4 = 2 Cu2S + 7 (SO4) 2- + 2 Na+ + 16 HCN 56


98

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SART-AVR

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