La metalurgia de lixiviación del cianuro en el Oro – Introducción

La metalurgia de lixiviación del cianuro en el Oro – Introducción

La lixiviación de oro con una solución de cianuro sigue siendo el proceso hidrometalúrgico más ampliamente utilizado para la extracción de oro de minerales y concentrados. A pesar de las dificultades y riesgos de trabajar con cianuro, ningún otro proceso todavía ha demostrado ser una alternativa viable económica.

Un artículo publicado por L. Elsner en 1846 identificó correctamente la reacción química que forma la base de todos los procesos de lixiviación de cianuro en el oro:

4 Au + 8 NaCN + O2 + 2 H2O → 4 Na[Au(CN)2] + 4 NaOH

La ecuación es bien conocida, pero la aplicación con éxito de esta reacción en una operación de minería de oro rara vez es sencillo.

En una aplicación típica, una suspensión del mineral molido se mezcla con cianuro en presencia de carbón activado. El carbono tiene una afinidad muy alta para el complejo aurocyanide y adsorbe el oro de la solución resultante en muy altas cargas en el carbono (típicamente 1000-4000 g / t). Al final de la lixiviación el carbono cargado se elimina de la suspensión y el oro adsorbido se extrae con la aplicación de altas temperatura y presión y con soluciones de hidróxido de sodio y cianuro para formar una solución de electrolito de alto valor; los lingotes de oro se recupera del electrolito mediante extracción electrolítica.

Inicialmente parece sencillo. Sin embargo, hay un gran número de factores críticos que en conjunto determinan el éxito (o no!) de la Lixiviación de oro en una planta de procesamiento de mineral. He aquí un resumen de algunas de las variables claves generalmente consideradas en el diseño de estos procesos de lixiviación con cianuro:


Unidades de oro: ¿Hay suficiente oro presente en el mineral que pagar por los costos asociados con la recuperación de ella? En función de todas las otras variables y los costos asociados, algunos proyectos pueden ser viables con un grado de oro tan bajo como 0,5 g Au por tonelada de mineral, con tonelajes suficientes. Con menores grados de oro de beneficio (por lo general de flotación) se utiliza o aplica la lixiviación por adelantado para aumentar el grado de Au y reducir la cantidad de mineral a ser lixiviado.

Naturaleza de Oro: La superficie de una partícula de oro normalmente se disuelve a una velocidad de alrededor de desde 0,2 hasta 0,5 micras de profundidad de la superficie por hora en una lixiviación con cianuro. Para las partículas y las pepitas de oro grandes, esto es demasiado lento para ser disuelto completamente en una típica planta de procesamiento. Métodos mucho más sencillos y menos costoso por gravedad están disponibles para recuperar el oro. La cianuración se utiliza para el oro que se distribuye finamente a través de una matriz mineral.

Liberación: La Lixiviación con cianuro sólo será eficaz si el cianuro puede entrar en contacto con la partícula de oro. Para que esto suceda, el mineral debe o bien ser suficientemente porosa para el cianuro para alcanzar el oro; generalmente el mineral se tritura y se muele hasta un tamaño en el que se expone la superficie del oro – es decir, el oro es liberada.

Mineralogía: Una correcta comprensión de las características mineralógicas de la mina es el elemento clave para el éxito de la extracción de oro de su roca huésped. Mineralógicas factores que pueden alterar sustancialmente el rendimiento de lixiviación con cianuro son complejas y pueden incluir:

Sulfuro de Minerales:: Algunos minerales de sulfuro (por ejemplo pirrotita) se oxidará durante la lixiviación y generara ácido. Esta reacción consumirá el oxígeno en disolución, y sin este oxígeno de la reacción de Au y cianuro no puede proceder, a pesar de la liberación del oro. Se requerirá la aireación u oxigenación artificial para satisfacer las demandas de oxígeno del proceso. Además de los efectos de retardo en el proceso de lixiviación, el ácido generado también debe ser neutralizado de forma continua para evitar la formación de cianuro de hidrógeno gaseoso (HCN) – con la consecuencia lógica del aumento de los costos de operación para el proceso. La Cal se añade típicamente para controlar y mantener el pH de la suspensión y ayudar a la cinética de la reacción y suprimir la formación de HCN.

Los minerales refractarios / Oro sólido-solución: en algunos minerales, El Oro (Au) puede ser bloqueado dentro de la matriz mineral de sulfuro del mineral (denominada solución sólida), y el costo de la energía requerida para moler y liberar es simplemente demasiado alto para ser viable. Estos son «los minerales refractarios» y requieren de un producto químico, no sólo física, proceso para liberar el oro de la roca circundante.  El Albion Process™, desarrollado en los laboratorios del Núcleo en la década de 1990, es uno de tales procesos y ahora está en uso a nivel mundial (ver un informe reciente sobre una planta de Albion Proceso de oro aquí here).  Otros procedimientos para el tratamiento de minerales refractarios incluyen oxidación a presión (POx) y Lixiviación Bacteriana (BIOX®).

Preg-robbing: Cualquier material de carbono microscópico en el mineral competirá con el carbón activado para adsorber el Oro (Au) fuera de la solución de cianuro, y prevenir la recuperación (la llamada preg-robbing). Varios otros minerales de tipo arcilla tendrán el mismo efecto. Preg-robbing material puede ser desactivado antes de la lixiviación por la adición de queroseno o diesel u otro agente similar.

Cyanicides: El cianuro es un compuesto agresivo, y reaccionará y será consumido por un número de especies minerales distintos del oro – especie conocida como cyanicides. Estas reacciones deben ser cuidadosamente manejados y siempre que sea posible suprimidas ya que el excesivo consumo de cianuro hace que el proceso no sea viable económicamente.

Cinética: El pH y la temperatura de la reacción puede afectar a la cinética de la reacción de disolución de oro. Sin embargo, el pH y la temperatura también afectará a la cinética de otras reacciones perjudiciales (como los descritos anteriormente), y la determinación de las condiciones correctas para la lixiviación pueden afectar sustancialmente el rendimiento general.

Medio ambiente y seguridad: el uso de cianuro en la mayoría de los países está estrictamente controlado, para reducir el riesgo de daños al medio ambiente o la muerte por el mal uso o mal manejo. Además de las restricciones de inventario y manipulación en las operaciones de minería, la química de procesos a menudo se controla utilizando hidróxido de calcio (cal) para mantener el pH óptimo y suprimir la formación de cianuro tóxico de hidrógeno gaseoso. Soluciones de cianuro de residuos se tratan a veces para regenerar el cianuro para su reutilización (SART), o para descomponer el cianuro en componentes inocuos (Ver nuestro estudio de caso  aquí en un reciente proyecto de desintoxicación de cianuro en CORE). El cianuro no debe usarse nunca, excepto en una operación autorizada que cumpla con todas las normas aplicables.

La química de la cianuración se entiende bien, pero la aplicación con éxito de un recurso mineral requiere una cuidadosa consideración de todos estos factores.

CORE tiene una amplia experiencia en el ensayo y la optimización de todos los aspectos de los procesos de lixiviación de oro. Nuestros metalúrgicos e ingenieros de proceso son capaces de trabajar con usted para diseñar y gestionar programas de trabajo de pruebas para lograr los objetivos requeridos por el proyecto. Somos especialistas en el tratamiento de minerales difíciles y refractarios, y estamos orgullosos de obtener la solución más «difícil de encontrar». Póngase en contacto con nosotros hoy para discutir cómo podemos trabajar con usted para conseguir que su proyecto siga en movimiento.