AMALGAMACIÓN La amalgamación es un proceso que se aplica para recuperar oro y plata nativa de materiales auríferos o argentíferos. El oro, la plata y varios otros metales y sus compuestos son capaces de alearse con el mercurio. Dichas aleaciones se conocen como amalgamas. La amalgamación en la minería aurífera sirve para recuperar el oro en forma de amalgama y así separarlo de los minerales acompañantes. La amalgama se forma por el contacto entre mercurio y oro en una pulpa con agua. El mercurio puede estar presente en forma de "perlas" dispersas en la pulpa o extendido sore una super!cie planchas amalgamadoras# $e utili%a en la explotación explotación de oro en pequeña escala, deido a su sencille% y la poca inversión de capital. En este proceso el oro es atrapado por el mercurio en una pulpa acuosa para formar una sustancia muy viscosa y de color lanco rillante llamada amalgama. &ara que el oro se amalgame dee estar en contacto con el mercurio. El oro en otros minerales como sulfuros y cuar%o no puede ser extraído hasta que la molienda liere las partículas met'licas y permita el contacto con el mercurio. La recuperación !nal del oro se reali%a calentando la aleación, lo que produce evaporación del mercurio
REFOGADO El refogado o quema de la amalgama consiste en evaporar el mercurio mediante calor, quedando el oro en el residuo sólido. El oro no se evapora. Esta separación del mercurio dee reali%arse utili%ando una retorta, nunca en un depósito aierto, ni en medio del polado.
LA RETORTA RETORTA La retorta tiene la forma de un vaso met'lico, con una tapa que tiene un tuo de salida que despu(s de salir de la retorta, a)a en forma inclinada. &or este tuo sale el vapor de mercurio. La tapa dee ser herm(tica para que no escape el vapor de mercurio.
El tuo dee ser de acero inoxidale y est' dentro de un depósito de agua que sirve para enfriarlo, y así el vapor de mercurio pasa al estado líquido. El mercurio líquido se recupera en un vaso con agua.
1. Historia y antecedentes técnicos La amalgamación es un proceso que se aplica para recuperar oro y plata nativa de materiales auríferos o argentíferos. El oro, la plata y varios otros metales y sus compuestos son capaces de alearse con el mercurio. Dichas aleaciones se conocen como amalgamas. La amalgamación en la minería aurífera sirve para recuperar el oro en forma de amalgama y así separarlo de los minerales acompañantes. La amalgama se forma por el contacto entre mercurio y oro en una pulpa con agua. El mercurio puede estar presente en forma de "perlas" dispersas en la pulpa o extendido sore una super!cie planchas amalgamadoras#. El primer uso de la amalgamación para la producción de oro proalemente data de la minería en *osnia, en (poca de +erón -/0 a.1.#. 2asta el día de hoy la pequeña minería aurífera utili%a esta t(cnica de manera generali%ada. El oro lire nativo# en un tamaño de grano entre 344 mm y 53mm es apropiado para la amalgamación. El oro grueso se puede recuperar f'cilmente con m(todos gravim(tricos. En el proceso de amalgamación, el oro se disuelve mínimamente en el mercurio. La amalgama contiene generalmente partículas de oro super!cialmente aleadas con el mercurio y ligadas entre si por el mismo. En principio, todo el oro lire y limpio p. e). no cuierto por óxidos de !erro# se amalgama. $in emargo, frecuentemente el mineral ruto puede contener ciertos minerales acompañantes y6o impure%as con efectos negativos para el proceso de amalgamación. 7lgunos de tales prolemas se descrien a continuación8
Los sulfuros de ars(nico, antimonio y ismuto reaccionan con el mercurio, produciendo una p(rdida signi!cativa del mineral precioso
y mercurio. En un amiente oxidante p.e). con aguas 'cidas de mina#, tami(n la pirrotina y en menor grado la pirita y calcopirita pueden tener un efecto negativo sore la amalgamación.
La aritina, el talco, la esteatita y otros silicatos hidratados de magnesio y aluminio tami(n podrían interrumpir el proceso e incrementar las p(rdidas de oro y mercurio.
Los luricantes y las grasas son extremadamente prolem'ticos, porque se !)an al mercurio y tienden a atrapar sulfuros, talco, arcillas y otros minerales. 1omo resultado, el mercurio es cuierto por una sólida película de !nas partículas. 7dicionalmente, la presencia de aceites luricantes o grasas causan la 9otación del oro, el cual es ale)ado del contacto con el mercurio. :ales factores, naturalmente a)an la recuperación del metal precioso en un proceso de amalgamación. Las medidas preventivas para evitar dichos factores negativos incluyen, añadir agentes limpiadores, alg;n detergente fuerte o la savia ")ugo"# de una planta como el sisal !que o pita#, cuyas ho)as son frecuentemente utili%adas para ese propósito en 1olomia< el o)etivo de su uso es saponi!car el aceite y la grasa. =tros agentes frecuentemente utili%ados para me)orar el rendimiento de la amalgamación son8 la panela concentrado de caña de a%;car#, el limón, tra%as de cianuro, gasolina, etc.
:anto el aluminio o el core met'lico de los detonadores o cales el(ctricos, como el plomo met'lico en forma de perdigones o alas de ca%ador en la minería aluvial# y el %inc met'lico de aterías pueden amalgamar, consumir y ensuciar el mercurio. Las amalgamas de estos metales frecuentemente se dispersan en forma de partículas !nísimas a)o condiciones oxidantes.
Las aguas 'cidas de mina, frecuentemente utili%adas como agua de procesamiento, tami(n tienen efectos dañinos para la amalgamación por la oxidación de sulfuros, ver arria#. La adición dosi!cada de cal neutrali%a parcialmente dichos efectos.
La apicaci!n de a a"a#a"aci!n en a pe$%e&a "iner'a a%r'(era Existen operaciones mineras pequeñas donde no se utili%a amalgamación. Estas son mayormente minas que traa)an en aluviones con oro grueso, donde la amalgamación no es necesaria p.e). en algunas minas en el >ío 1on%ata, *olivia#. 7parte de estas operaciones mencionadas, el uso de la amalgamación en la pequeña minería aurífera es generali%ado.
)rocesos apicados de a"a#a"aci!n La amalgamación se utili%a tanto en la pequeña minería primaria de vetas o !lones# como en la pequeña minería aluvial. $e puede diferenciar dos tipos de t(cnicas principales8
1* A"a#a"aci!n en +circ%ito a,ierto+
$igni!ca que toda la carga el material aurífero# se pone en contacto con mercurio en un 9u)o continuo de pulpa a. +o es posile recuperar todo el mercurio en forma de amalgama, una parte de (ste, en forma met'lica lire gotas o partículas !nísimas# o en forma de amalgama partículas !nas o 9óculos# escapan con las colas, contaminando una gran cantidad de material.
-* A"a#a"aci!n de concentrados o a"a#a"aci!n en +circ%ito cerrado+ * Esto signi!ca que sólo una pequeña parte del material tratado un "concentrado", generalmente producido gravim(tricamente#, se pone en contacto con el mercurio en un amiente parcialmente o totalmente cerrado, donde la amalgamación se reali%a sin la emisión de porción alguna de pulpa p.e). en un tamor amalgamador#. &ara completar el proceso la amalgamación deen seguirse con los siguientes pasos8 •
separación amalgama 6 minerales acompañantes
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separación mercurio lire 6 amalgama
•
separación oro 6 amalgama.
A"a#a"aci!n in sit% La amalgamación in situ se aplica solamente en la minería aluvial. El mercurio es echado directamente a la po%a de excavación, luego con el movimiento y el transporte de la carga, el oro lire existente se amalgama parcialmente. Esta t(cnica es utili%ada frecuentemente en minas aluviales que tienen el sistema monitoroma de gravacanaleta. La amalgamación se reali%a tanto en la po%a o ta)o, como durante el paso de la pulpa por la oma y la tuería hacia la canaleta. &or la fuerte agitación de la pulpa durante el transporte, una gran parte del mercurio se pulveri%a y se pierde en las colas )unto con los 9óculos de amalgama. +i el mercurio pulveri%ado, ni los 9óculos de amalgama pueden ser recuperados e!cientemente por la canaleta. Las p(rdidas de mercurio son sumamente altas y la recuperación de oro !no es a)a.
A"a#a"aci!n en canaetas 7l margen del uso de aparatos amalgamadores diseñados especí!camente para este proceso, la amalgamación tami(n puede reali%arse en otros artefactos normalmente utili%ados para la separación gravim(trica con agua< el artefacto m's com;nmente utili%ado es la canaleta. La amalgamación en canaletas es frecuentemente practicada tanto en la minería de oro aluvial como en la primaria. El mercurio se coloca entre las re)illas de una canaleta o en depresiones del piso de la misma. La canaleta se opera entonces de la misma manera que para una separación
gravim(trica normal. El oro !no, cuando tiene una super!cie limpia, se amalgama en lugar de ser transportado fuera de la canaleta. $in emargo en muchos casos, el oro pasa por la canaleta sin amalgamarse para luego perderse en las colas porque la super!cie del oro o del mercurio est' sucio#. Este proceso al margen de producir una recuperación limitada emite grandes cantidades de mercurio. ?uchas veces, la pulpa pasa por un arril de retención antes de llegar a la canaleta, donde se coloca mercurio para una amalgamación previa. 1on este dispositivo adicional, las perdidas de mercurio son a;n m's altas.
A"a#a"aci!n en "oinos En la minería primaria, el oro dee ser lierado previamente por trit%raci!n y "oienda. ?uchas veces aprovechan la etapa de molienda para reali%ar simult'neamente el proceso de amalgamación, es decir una cominación de moliendaamalgamación. 7quí, el mercurio se vierte dentro el equipo de molienda y la amalgamación del oro se lleva a cao en circuito aierto. Este tipo de amalgamación se reali%a en los siguientes tipos de molinos a olas8 •
de pisones
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chileno trapiche#
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manual toloca#
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a martillos.
En este proceso, una parte de la amalgama se queda en el recipiente del molino tamor, ta%ón, etc.#. =tra parte sale del molino y es parcialmente recuperado por m(todos gravim(tricos canaletas, trampas, etc.# o planchas amalgamadoras..
A"a#a"aci!n en concentradores centr'(%#os Los concentradores centrífugos "originales", como el @nelson o Aalcon faricados en el 1anad', se encuentran muy poco en la pequeña minería latinoamericana, por diferentes ra%ones ver sutítulo .-.3.5./#. $in emargo, existen copias reali%adas por talleres locales. Estas copias de centrífugas, generalmente no tienen la misma e!ciencia que las originales. &or esta ra%ón, estos equipos "caseros", frecuentemente son convertidos en amalgamadores de circuito aierto p.e). en B@m 00", Cene%uela< :apa)ós *rasil< $an $imón *olivia< ver foto 33#. La operación en este equipo, consiste en colocar mercurio en el fondo del recipiente cónico y en los espacios anulares del mismo, luego por efecto de la fuer%a centrífuga se logra el contacto oro mercurio, produci(ndose la amalgamación. Deido a las altas velocidades de 9u)o circular que ocurren dentro de la centrifugadora, se produce una ata pérdida de "erc%rio !namente dispersado.
A"a#a"aci!n en a"a#a"adores tipo +/ac0pot+
El oro tami(n es amalgamado en dispositivos del tipo ")acpot", estas son trampas llenas de mercurio, generalmente instaladas a la salida de los molinos o antes de las canaletas . Estos amalgamadores deerían ser evitados por sus atas perdidas de "erc%rio , especialmente con carga gruesa.
A"a#a"aci!n con pancas a"a#a"adoras Las planchas amalgamadoras se utili%an en la minería primaria para la recuperación de oro !no molido#< por esto, estas se colocan a la salida del molino. La pulpa me%cla de mineral con agua# corre sore las planchas de core o metal ?unt% /4 core, -4 %inc# ligeramente inclinadas, que tienen una capa de plata aplicada electrolíticamente. $ore la plata se aplica una capa de mercurio o amalgama de plata o de oro#. El oro al hundirse en la pulpa, se pone en contacto con el mercurio y se queda formando amalgama. &ara mantener su funcionamiento, las planchas deen ser "activadas" periódicamente, es decir que necesitan una nueva carga de mercurio para que el atrapamiento de oro no cese y la amalgama tenga una consistencia favorale especie de masa pl'stica#. 1uando la capa de amalgama es astante apreciale, esta se remueve y separa con una esp'tula de goma. 1uando se utili%a mercurio dentro el molino, las planchas amalgamadoras sirven para retener parcialmente la amalgama que no queda adentro. En algunos tipos de molinos de pisones, trapiches# se colocan planchas amalgamadoras en las paredes de estos. Las planchas tienen que ser limpiadas varias veces al día y ser reacondicionadas para su reutili%ación, :ales operaciones demandan astante tiempo e implican por el alto valor del producto astante riesgo de roo. $e han desarrollado algunas soluciones locales para resolver el prolema de preparación y limpie%a de las planchas, como restregar las l'minas con orina, savia de $isal !que o pita#, detergente, etc. :arde o temprano las planchas requieren un nuevo electroplateado.
Feneralmente, la e!ciencia de las planchas amalgamadoras no es muy alta especialmente con material sulfuroso#, deido a varias ra%ones8 •
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en muchos casos, el oro sale del molino cuierto por una p'tina de óxidos de !erro, y pasa por la plancha sin amalgamarse arrastre mec'nico de amalgama por partículas gruesas de ganga el mercurio sore la plancha se contamina con varias sustancias, que di!cultan o inhien el contacto. "sicening"#, ver sutítulo .G.5# /3#
A"a#a"aci!n "an%a En la minería primaria y aluvial, la amalgamación manual se reali%a generalmente con concentrados otenidos gravim(tricamente. 7lgunas veces, se lo efect;a tami(n con los "pies" ver foto 5/#. Existen concentrados, especialmente aluviales, muy f'ciles y r'pidos de amalgamar utili%ando un simple alde y un palo de madera, deido a que el oro es limpio y los minerales acompañantes inocuos arenas negras#, oteni(ndose una uena recuperación de oro y p(rdidas mínimas de mercurio en las colas de amalgamación p.e). :apa)ós *rasil< >io ?adera *olivia#.
A"a#a"aci!n en ta",ores a"a#a"adores Los tamores amalgamadores se utili%an frecuentemente tanto en la minería primaria como en la minería aluvial, para amalgamar concentrados gravim(tricos. $e encuentran diferentes modelos, como tami(n me%cladoras de hormigón. En algunos casos, los tamores amalgamadores se utili%an simult'neamente para moler y amalgamar concentrados, con p(rdidas signi!cativas de mercurio molido en las colas de amalgamación. Los tamores amalgamadores son ;tiles para efectuar una amalgamación controlada en circuito cerrado, sore todo, el proceso puede ser muy ien optimi%ado. Existen otros equipos para la amalgamación mec'nica en circuito cerrado como los "conos amalgamadores", donde la pulpa se agita mediante un agitador de mariposa, este dispositivo es utili%ado principalmente en Cene%uela >ío 1aroní#. =tros equipos mec'nicos conocidos como el "*erdan &an" no son de uso frecuente en Latinoam(rica.
)rocesos apicados a a separaci!n de a"a#a"a y "ineraes aco"pa&antes $ólo en las placas amalgamadoras se otiene una amalgama astante lire de minerales acompañantes. En todos los otros procesos arria descritos, se otiene una me%cla de amalgama, mercurio liquido y algunos minerales pesados acompañantes. La amalgama, como "masa pesada", se separa de los otros minerales por m(todos gravim(tricos. Htili%'ndose normalmente8
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canaletas
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ateas manuales
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ateas mec'nicas
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elutriadores separadores hidr'ulicos#
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planchas amalgamadoras.
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centrífugas
Las p(rdidas de amalgama y mercurio en las colas con estos dispositivos o equipos pueden ser elevadas. $e pierde una gran parte del mercurio molido harina de mercurio#. &or esto, es indispensale efectuar la amalgamación de manera que se elimine o redu%ca la producción de harina de mercurio y 9óculos de amalgama
)rocesos apicados a a separaci!n de "erc%rio i,re y a"a#a"a Dependiendo de la relación mercurio6oro utili%ado en el proceso de amalgamación, la amalgama sale "seca" con alto contenido de oro, o "líquida" con poco contenido de oro. &ara reducir la cantidad de mercurio molido, es preferile conseguir una amalgama seca .Feneralmente en el siguiente paso, el mercurio que no est' aleado mercurio lire# dee ser separado de la amalgama, y en el ;ltimo paso, el oro dee ser separado del mercurio. La separación mercurio lire amalgama, generalmente se lleva a cao por exprimido o estru)ado manual, utili%ando una tela !na generalmente la camisa de un minero# o cuero, donde se con!na la me%cla mercurio amalgama ver foto 3G#. Luego de exprimir, la amalgama queda sore la tela como una masa consistente, mientras que el mercurio líquido lire pasa a trav(s de la tela y se recie sore una atea u otro recipiente apropiado. $in emargo, en estos m(todos manuales de separación, deido a que el operador se pone en contacto directo con el mercurio, este corre peligro de intoxicación, y por la a)a presión aplicada al exprimir, esta operación rinde una pore e!ciencia de separación. &or esto, se recomienda usar guantes de goma o me)or utili%ar m(todos mec'nicos prensas, centrífugas, etc.#.
Centr'(%#as
En algunos casos se utili%a la fuer%a centrífuga, para separar e!cientemente la amalgama del mercurio lire. $e coloca la amalgama exprimida a mano, en un tuo con tapas de malla met'lica !na. Este tuo se coloca dentro una centrífuga p.e). un concentrador @nelson#. Las altas revoluciones del aparato generan una fuer%a centrífuga que ayuda a que m's mercurio lire salga del tuo y sea recuperado en el recipiente exterior. 7sí se otiene una amalgama muy seca, que facilita despu(s la separación oromercurio.
2eparaci!n tér"ica El mercurio evapora a una temperatura de alrededor de G/4 I1. &or lo tanto, la amalgama dee ser calentada a una temperatura lo su!cientemente mas alta para evaporar el mercurio. El oro permanece en el recipiente calentado como producto !nal. Desafortunadamente, esta separación t(rmica es muchas veces practicada de una manera muy directa y elemental, a "crisol aierto" o "quema" aierta, lierando el vapor de mercurio altamente tóxico directamente a la atmósfera, contaminando el medio amiente, poniendo en peligro la salud del traa)ador y de la polación que haita en el entorno. &or lo general, para este propósito se utili%an calentadores a gas o sopletes de diferente índole. La mayor parte del mercurio vapori%ado se asienta en los alrededores del lugar de la quema normalmente el campamento minero#, contaminando suelos, alimentos, y seres vivos del lugar ver foto 3-#. 1on el tiempo y las lluvias, el mercurio sedimentado en la capa super!cial de la tierra, es transportado a los ríos próximos. En muchos casos, la amalgama se quema dentro la vivienda o la cocina del minero. Existen diversas formas consideradas algo "avan%adas" para reali%ar esta quema en amiente semicerrado, estas incluyen las siguientes 8 •
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dispositivo con un recipiente y un plato sistema cuierto8 dependiendo de la región, a veces con una ho)a de ananero, papas o un %apallo, colocados sore la amalgama en la ande)a de quemado, estas ayudan a recuperar parte del vapor de mercurio, por condensación sore su super!cie.
.-.3.-. 2eparaci!n $%'"ica :ami(n existen m(todos químicos para la separación oromercurio de la amalgama. &odemos citar el m(todo de disolución de mercurio de la amalgama en 'cido nítrico. Este proceso lo utili%an sólo algunas minas auríferas. $i ien la e!ciencia de separación de los dos metales es uena, los impactos amientales por la emisión de vapores y soluciones residuales pueden ser graves. ?'s a;n, los operadores del sistema se exponen peligrosamente a la fuerte emisión de gases nitrosos durante el proceso.