1
ÍNDICE. ......................................................... .............................................................. .......................................... 6 INTRODUCCIÓN .....................................
I.
CAPITULO I...................................... ......................................................... ........................................ .......................................... ...................... 7 1.
........................................................... ....................................................... ................................... ..... 7 HISTORIA.......................................
2.
.......................................................... .................................. .............. ............... .... 7 EL MERCURIO.......................................
2.1. CARAC 2.1. CARACTER TERÍST ÍSTICA ICAS S GENERAL GENERALES ES DEL MERC MERCURI URIO O Y SU IMPA IMPACTO CTO ............................................................ ....................................................... ................................... ... 7 AMBIENTAL.........................................
*.
2.1. 2.1.1. 1.
Prop Propie ieda dade de !"i !"i#o #o$% $%&" &"'i 'i#a #a...........................................................7
2.1.2.
......................................................... ................................................... ............................... 8 Or"(e)e.....................................
2.2.. 2.2
LOS LOS IMPA IMPACTOS CTOS MEDIO MEDIO AM AMBIE BIENT NTA ALES DEL DEL MERC MERCURI URIO O.........................8
2.*.. 2.*
LOS LOS IMPA IMPACT CTOS OS DEL MERCUR MERCURIO IO SOBR SOBRE E LA SALUD SALUD...............................8
a)
........................................................... ....................................... .............................. ........... 9 Me+a,o-i'o.......................................
b)
S")+o'a de e)e)e)a'ie)+o a(&do.....................................................9
2./.. 2./
REGLA REGLAS S DE SEGU SEGURID RIDAD AD PA PARA EL USO DEL MERCUR MERCURIO IO......................10
LA AM AMAL ALGAM GAMAC ACIÓN IÓN COMO COMO T0CN T0CNICA ICA DE DE PROCESA PROCESAMIE MIENT NTO. O......................11 *.1. LA APLICAC APLICACIÓN IÓN DE LA AMALGAMA AMALGAMACIÓN CIÓN EN LA PEUEA PEUEA MINERÍA MINERÍA ........................................................... ....................................................... ................................... .... 11 AURÍ3ERA........................................ *.1. *. 1.1. 1.
Pro# Pro#e eo o ap-i ap-i#a #ado do de de a'aa'a-(a (a'a 'a#i #i4) 4)............................................11
a5 A'a-( A'a-(a'a a'a#i4 #i4) ) e) e) 6#ir#& 6#ir#&i+o i+o a,ier+ a,ier+o6. o6.................................................11 ,5 A'aA'a-(a (a'a 'a#i #i4) 4) de de #o)# #o)#e) e)+r +rad ado o......................................................12 *.1 *.1.2. .2.
A'aa-(a (a' 'a# a#i4 i4) ) ") ")i+& i+&....................................................................12
*.1. *.1.*. *.
A'a-( 'a-(a' a'a# a#i4 i4) ) e) e) #a) #a)aa-e+ e+a a...........................................................13
*.1./. *.1 ./.
A'a-( A'a-(a'a a'a#i4 #i4) ) e) #o)#e) #o)#e)+ra +rado dore re #e)+r" #e)+r"!&( !&(o. o..............................13
*.1.7. *.1 .7.
A'a-( A'a-(a'a a'a#i4 #i4) ) e) e) a'a-(a a'a-(a'ad 'adore ore +ipo +ipo 68a#9p 68a#9po+6 o+6............................14
*.1. *. 1.:. :.
A'aA'a-(a (a'a 'a#i #i4) 4) #o) #o) p-a)# p-a)#;a ;a a'a-( a'a-(a' a'ad ador ora a.................................14
*.1 *.1.<. .<.
A'aa-(a (a' 'a# a#i4 i4) ) 'a) 'a)&aa-...................................................................15
*.1. *. 1.=. =.
A'aA'a-(a (a'a 'a#i #i4) 4) e) +a', +a',or ore e a'aa'a-(a (a'a 'ado dore re..................................16
*.2. PROCES *.2. PROCESOS OS APLI APLICA CADOS DOS A LA SEP SEPA ARACIÓN RACIÓN DE DE AMALGA AMALGAMA MA Y MINERALES ACOMPAANTES.....................................................................16 *.*. PROCES *.*. PROCESOS OS APLI APLICA CADOS DOS A LA SEP SEPA ARACIÓN RACIÓN DE DE MERCURI MERCURIO O LIBRE LIBRE Y .......................................................... ....................................... ...................................... ................... 17 AMALGAMA. ...................................... *.* *.*.1. .1.
Pre) Pre)a a de a'aa'a-(a (a' 'a...................................................................18
*.*.2.
............................................................................ ..................................... ..... 18 Ce)+r"!&(a........................................
2
ÍNDICE. ......................................................... .............................................................. .......................................... 6 INTRODUCCIÓN .....................................
I.
CAPITULO I...................................... ......................................................... ........................................ .......................................... ...................... 7 1.
........................................................... ....................................................... ................................... ..... 7 HISTORIA.......................................
2.
.......................................................... .................................. .............. ............... .... 7 EL MERCURIO.......................................
2.1. CARAC 2.1. CARACTER TERÍST ÍSTICA ICAS S GENERAL GENERALES ES DEL MERC MERCURI URIO O Y SU IMPA IMPACTO CTO ............................................................ ....................................................... ................................... ... 7 AMBIENTAL.........................................
*.
2.1. 2.1.1. 1.
Prop Propie ieda dade de !"i !"i#o #o$% $%&" &"'i 'i#a #a...........................................................7
2.1.2.
......................................................... ................................................... ............................... 8 Or"(e)e.....................................
2.2.. 2.2
LOS LOS IMPA IMPACTOS CTOS MEDIO MEDIO AM AMBIE BIENT NTA ALES DEL DEL MERC MERCURI URIO O.........................8
2.*.. 2.*
LOS LOS IMPA IMPACT CTOS OS DEL MERCUR MERCURIO IO SOBR SOBRE E LA SALUD SALUD...............................8
a)
........................................................... ....................................... .............................. ........... 9 Me+a,o-i'o.......................................
b)
S")+o'a de e)e)e)a'ie)+o a(&do.....................................................9
2./.. 2./
REGLA REGLAS S DE SEGU SEGURID RIDAD AD PA PARA EL USO DEL MERCUR MERCURIO IO......................10
LA AM AMAL ALGAM GAMAC ACIÓN IÓN COMO COMO T0CN T0CNICA ICA DE DE PROCESA PROCESAMIE MIENT NTO. O......................11 *.1. LA APLICAC APLICACIÓN IÓN DE LA AMALGAMA AMALGAMACIÓN CIÓN EN LA PEUEA PEUEA MINERÍA MINERÍA ........................................................... ....................................................... ................................... .... 11 AURÍ3ERA........................................ *.1. *. 1.1. 1.
Pro# Pro#e eo o ap-i ap-i#a #ado do de de a'aa'a-(a (a'a 'a#i #i4) 4)............................................11
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*.*.2.
............................................................................ ..................................... ..... 18 Ce)+r"!&(a........................................
2
*./.. *./
/.
PROCES PROCESOS OS APLI APLICA CADOS DOS A LA SEP SEPA ARACIÓN RACIÓN DE DE ORO Y MERCU MERCURIO RIO......19
*./ *./.1. .1.
Sep Separa# ara#ii4) +>r' +>r'i# i#a. a.......................................................................19
*./ *./.2. .2.
Sep Separa# ara#ii4) %&"'i &"'i#a #a.......................................................................20
P0RDIDAS P0RDIDAS DE MERCURIO MERCURIO DURANTE DURANTE LOS PROCESOS PROCESOS TRADICION TRADICIONALES. ALES....20
7. ESTRATE ESTRATEGIAS GIAS Y RECOMEN RECOMENDACI DACIONES ONES PAR PARA A E?IT E?ITAR AR O REDUCIR REDUCIR LA CONTAMINACIÓN POR MERCURIO. .................................................................21 7.1.. 7.1
ESTRA ESTRAT TEGIAS EGIAS PRINCI PRINCIPA PALES LES Y B@SIC B@SICAS. AS............................................21
7.2. LIMITA LIMITAR R EL USO DE LA AMALGAMA AMALGAMACIÓN CIÓN MEDIANTE MEDIANTE LA LA OPTIMIA OPTIMIACIÓN CIÓN DE LA CONCENTRACIÓN GRA?IM0TRICA. ...................................................22 7.*.. 7.*
OPTIMI OPTIMIA ACIÓ CIÓN N DEL DEL PROCES PROCESO O DE DE AMAL AMALGA GAMAC MACIÓN IÓN.. ..........................23
7./. LA AMALGAMA AMALGAMACIÓN CIÓN EN UN CIRCUIT CIRCUITO O ABIERT ABIERTO O DEBE DEBE SER E?IT E?ITA ADA A ........................................................... ....................................................... ................................... 24 TODA COSTA........................................ 7./.1. 7./ .1. 7.7.. 7.7
Red&## Red&##i4) i4) de -a 6;ar 6;ari)a i)a de 'er#& 'er#&rio rio66 prod prod&#i &#ida. da...........................24
M0TOD M0TODOS OS PA PARA LIMPIA LIMPIAR R Y ACTI ACTI?A ?AR R MERCUR MERCURIO IO.................................25
7.7. 7. 7.1. 1.
La !a,r !a,ri# i#a# a#i4 i4) ) de de a'a a'a-( -(a' a'a a de de od odio io.............................................26
7.7. 7.7.2. 2.
Uo U o de -a a'a a'a-( -(a' a'a# a#i4 i4) ) 'a) 'a)&a &a-. -...................................................26
7.7. 7. 7.*. *.
Uo U o de de Uo Uo de de p-a p-a)# )#;a ;a a'aa'a-(a (a'a 'ado dora ra. .......................................27
7.7. 7. 7./. /.
Uo U o de Ta',or ',ore e a'aa'a-(a (a'a 'ado dore re. .................................................27
7.:.
T0CNICAS T0CNICAS PARA PARA RECUPERAR RECUPERAR MERCURIO MERCURIO DE UN UN CIRCU CIRCUITO ITO ABIERTO ABIERTO 30
7.:. 7.:.1. 1.
La La #o#o-a a de a'aa'a-(a (a'a 'a#i #i4) 4)...........................................................31
7.:. 7. :.2. 2.
Dep4 De p4i i+o +o par paraa #o#o-a a #o)+ #o)+a' a'i) i)ad ada a...............................................31
7.:. 7. :.*. *.
M>+o M> +odo do de -i'p -i'pie iea a de de #o-a #o-a #o)+ #o)+a' a'i) i)ad ada a...................................32
7.<.. 7.<
T0CNIC T0CNICAS AS PA PARA RECU RECUPERA PERAR R AMALGA AMALGAMA MA DE UN CON CONCEN CENTRA TRADO DO.....32
........................................................... .................................... ................ .............. ....... 32 a5 Ba+ea........................................ ............................................................ ........................................ ....................... ... 32 ,5 Hidro idroe ep parad arador or ........................................ ............................................................................ ..................................... ..... 34 #5 Ba+ea 'e 'e#)i#a........................................
d5 O+ro O+ro e%&ipo e%&ipo para para eparar eparar a'a-(a'a a'a-(a'a de de -a #o-a #o-a de de a'a-(a'a# a'a-(a'a#i4). i4)...35 7.=.. 7.=
:. II.
T0CNIC T0CNICAS AS PA PARA SEPA SEPARA RAR R ORO Y MERCU MERCURIO RIO AMAL AMALGAM GAMAD ADOS. OS.........35
7.=. 7. =.1. 1.
Re+o Re +or+ r+a a par paraa -a de de+i +i-a -a#i #i4) 4) de de 'er# 'er#&r &rio io.........................................35
7.=. 7.=.2. 2.
Dio Dio-& -&#i #i4) 4) #o) #o) #i #ido do )"+ )"+ri ri#o #o...........................................................36
7.=.*.
........................................................................ ................................ .. 37 Ca'pa)a !i!i-+ro.........................................
............................................................ .................................................. .............................. . 37 CONCLUSIÓN........................................ .......................................................... ....................................... ...................................... ................... 38 CAPITULO IIII.......................................
3
1. PROC PROCES ESOS OS DE DE CIA CIANU NURA RACI CIÓN ÓN...................................................................38 1.1.
.......................................................... ....................................... ....................... .... 38 INTRODUCCIÓN.......................................
1.2.
................................................................................... ............................................ 38 DESCRIPCIÓN........................................
1.* 1.*.
CIAN IANURA URACIÓN IÓN DEL DEL ORO.....................................................................39
1./ 1./.
........................................................... ................................... ............... 39 REACC EACCIÓ IÓN N UÍMIC ÍMICA A........................................
1.7 1.7.
EL PROC PROCES ESO O Y SUS SUS USO USO.....................................................................40
1.: 1.:.
MEO EORAS RAS DEL DEL PRO PROCESO ESO...................................................................40
1.:.1.
........................................................................... .................................... 40 E- e!e#+o de- PH. PH........................................
1.:. 1.:.2. 2.
E!e# E!e#+o +o dede- )i+ )i+ra ra+o +o de p-o' p-o'o o...........................................................40
1.:. 1.:.*. *.
E!e# E!e#+o +o dede- oF" oF"(e (e)o )o di& di&ee-+o +o............................................................40
1.:. 1. :./. /.
Pre$ Pre$ai aire rea# a#i4 i4) ) ee- --a aad ado o dede- 'i)e 'i)era ra-. -.............................................41
1.<.. 1.<
TECNO TECNOLOG LOGÍAS ÍAS ARTESA ARTESANAL NALES ES DE CIANUR CIANURAC ACIÓN IÓN...............................41
1.<. 1. <.1. 1.
Oper Opera# a#io io)e )e de #i #ia) a)&r &ra# a#i4 i4) ) di) di)' 'i# i#a. a...........................................41
1.<.2.
.......................................................... ........................................... ....................... 42 Per#o-a#i4).......................................
1.<.*.
...................................................................... .............................. .............. 43 A(i+a#i4).........................................
a5 Ta)% Ta)%&e &e A(i A(i+a +ado dore re Me Me#) #)i# i#o o.........................................................43 ,5 Ta)%&e A(i+adore Ne&'+i#o......................................................43 ............................................................ ................................................ ............................ 44 #5 3-o+a#i4).........................................
1.=. 1. =.
OPERA OPERACI CION ONES ES DE CIA CIANU NURA RACI CION ON EST@ EST@TI TICA CAS. S...................................44
........................................................... ........................................ ........................ .... 44 a5 Heap eap Lea#;i #;i)(........................................ .......................................................... ........................................ ............................ ........ 45 ,5 ?a+ Lea#;i)(.......................................
1.. REUER 1.. REUERIMI IMIENT ENTOS OS DE DE IN?ERS IN?ERSIÓN IÓN PARA UNA OPERACI OPERACIÓN ÓN DE DE * TM TM ........................................................... .................................... ................ .............. . 48 DE CAPACIDAD........................................ 1.1 1. 1..
IMP IMPACTOS CTOS AMB AMBIE IENT NTA ALES LES DE LA LA CIA CIANU NURA RACI CIÓN ÓN...............................49
......................................................... ..................................................... ................................. ... 50 CONCLUSIONES..................................... .......................................................... ....................................... ...................................... ................... 51 BIBLIOGRA3IA......................................
4
INTRODUCCIÓN 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 compu compuest estos os son son capace capaces s de alears alearse e con con el mercu mercurio rio.. Dich Dichas as aleac aleacio iones nes se conocen como amalgamas. La amalgamación en la minería aurífera sirve para recu recupe pera rarr el oro oro en form forma a de amal amalga gama ma y así así sepa separa rarl rlo o de los los mine minera rale les s 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 e!tendido sobre una superficie "planchas amalgamadoras). La cianuración del oro es una t#cnica metal$rgica para la e!tracción de oro de mineral ba%a calidad, que busca convertir el oro "insoluble en agua) en aniones met&l met&lico icos s compl comple%o e%os s de auroc aurocia ianid nida, a, solub soluble les s en agua agua.. Es el proce proceso so m&s com$nmente com$nmente utili'ado para la e!tracción e!tracción de oro. Debido a la naturale'a venenosa del cianuro, el proceso es muy controvertido y su uso est& prohibido en varios países y territorios.
5
I.
CAPITULO I. 1. HISTORIA
El primer uso de la amalgamación para la producción de oro probablemente data de la minería en (osnia, en #poca de erón "*+- a./.). 0asta el día de hoy la pequeña minería aurífera utili'a esta t#cnica de manera generali'ada. El oro libre "nativo) en un tamaño de grano entre 12*2 mm y 31mm 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 superficialmente aleadas con el mercurio y ligadas entre si por el mismo.
2. EL MERCURIO. 2.1.
CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL MERCURIO Y SU IMPACTO AMBIENTAL.
2.1.1. Propiedade !"i#o$%&"'i#a El mercurio es un metal de color plata, que a temperatura ambiente se encuentra en estado líquido4 su temperatura de fusión es de 56, 78/ y su temperatura de ebullición es 6*9,68/. :u peso específico es 36,- g;cm 6 "28/).
eneralmente se habla de vapor de mercurio cuando el mercurio elemental se encuentra presente en la atmósfera o de mercurio met&lico cuando est& en su forma líquida. ?n gran n$mero de metales, y mayormente oro y plata, forman aleaciones con el mercurio met&lico, que se denominan amalgamas. Esta propiedad lo hace atractivo para la recuperación de oro en la pequeña minería aurífera.
2.1.2. Or"(e)e •
•
La corte'a terrestre contiene un promedio de apro!imadamente 2,21ppm de mercurio. El aire contiene en promedio 2,22*2,2-ng;m 6, el agua dulce 2,3mg;l, el agua del mar4 2,26mg;l de mercurio.
6
•
•
•
•
E!isten m&s de 12 minerales diferentes que contienen mercurio. De ellos, sólo el sulfuro de mercurio "cinabrio) y algunas veces mercurio met&lico son importantes para la producción. Los yacimientos m&s importantes de mercurio est&n situados en rocas volc&nicas o en pi'arras negras "bituminosas). =or su ba%a temperatura de ebullición, el mercurio es destilado directamente de sus minerales. En algunos casos ni se utili'a una preconcentración "flotación), sólo se calienta el material triturado directamente en varios tipos de hornos para luego enfriar los gases y recuperar el mercurio met&lico por condensación.
2.2.
LOS IMPACTOS MEDIO AMBIENTALES DEL MERCURIO
El mercurio en concentraciones que normalmente ocurren en el medio ambiente no es tó!ico para plantas. :in embargo, concentraciones altas inhiben el desarrollo celular y afectan la permeabilidad. @lgunas plantas "papas, 'anahorias, plantas acu&ticas y hongos) pueden absorber mercurio. Los peces pueden acumular mercurio pero el mercurio generalmente no causa la muerte de estos peces. =or esto, los consumidores de ellos "p.e%. poblaciones de pescadores río aba%o de operaciones de la pequeña minería aurífera) no pueden detectar, que su pescado est& contaminado y lo consumen sin darse cuenta del peligro. Es cierto que la contaminación de mercurio es muy difícil de detectar a trav#s del monitoreo medio ambiental, ya que las t#cnicas específicas de an&lisis son e!tremadamente difíciles y costosas y sólo pueden ser mane%adas por laboratorios especiali'ados y e!perimentados, y la mayoría de los an&lisis reali'ados en laboratorios de países en desarrollo son solamente parcialmente correctos.
2.*.
LOS IMPACTOS DEL MERCURIO SOBRE LA SALUD
La to!icidad del mercurio y su efecto en la salud humana depende fuertemente de la clase de combinación y del estado de o!idación de #ste. En contacto con la piel ocasiona dermatitis pero se absorbe poco por esta vía. La inhalación de vapores y polvos de compuestos de mercurio es la forma m&s frecuente de into!icación laboral.
7
a) Me+a,o-i'o4 •
@pro!imadamente el 2A del mercurio inhalado es absorbido por los pulmones y se reduce en un *2A en un lapso de *2 días "esta reducción a la mitad se produce cada *2 días)
•
La mayor concentración se encuentra en riñones.
•
:e e!creta por orina y heces como combinaciones de mercurio y alb$mina.
b) S")+o'a de e)e)e)a'ie)+o a(&do.$ Debido a inhalaciones de vapor de mercurio son4
Dolor de pecho
Dificultad para respirar
Bos
:abor met&lico
&usea
Diarrea
Dolor abdominal
Cómito
Dolor de cabe'a y ocasionalmente albuminuria
>astroenteritis aguda intensa, con un tiempo de latencia de 1+ horas.
Luego de 6 ó + días pueden aparecer gingivitis y nefritis, es decir, insuficiencia renal con aumento de uremía e!trarrenal por albuminato de mercurio. =uede recuperarse en 1 semanas.
En casos severos aparecen síntomas psicopatológicos y tremor de los m$sculos.
En caso de inhalar vapor de mercurio por mucho tiempo, presentan envenenamientos crónicos "
se
8
•
•
•
En e!posiciones intensas aparecen síntomas bucales, renales, respiratorios y gastrointestinales. En e!posiciones prolongadas son frecuentes los síntomas neurológicos. (oca4 gingivitis, destrucción alveolar, pigmentación de encías, salivación, temblor en la lengua, dificultad para hablar, alteración de la sensibilidad en la boca "gusto) y olfato.
•
ari'4 epista!is, irritación nasal.
•
=#rdida del apetito y anemia.
•
•
•
•
eurológicos4 lo m&s com$n es el temblor, primero en p&rpados, labios y luego en e!tremidades, en casos graves rigide' "espasmo clónico), adem&s, neuralgias, parestesias, ata!ia y aumento del refle%o plantar. %os4 disminución de agude'a visual, opacación del cristalino. =sicológicos4 irritabilidad, e!itabilidad, insomnio, disminución capacidad de concentración, melancolía, depresión, timide', fatiga, alteraciones de la memoria. Depósito en riñón, hígado, cerebro, se trasmite en leche materna. :e elimina por la orina. En algunos casos se ha visto desarrollo de síndrome nefrótico.
Las combinaciones org&nicas de mercurio, sobre todo el metilmercurio "/060g), son altamente tó!icas para el hombre. :e ingieren por la alimentación. El metilmercurio se disuelve f&cilmente en la grasa y pasa la barrera sangre cerebro y la placentaF tiene potencial mut&geno y teratógeno. Los síntomas típicos de una into!icación solamente se reconocen despu#s de unas semanas "e!ceptuando temblor patológico)4 •
/ampo visual restringido
•
=ronunciación y escritura poco claras
•
0ipersensibilidad anormal
•
Grritación d#rmica
9
•
0emorragia nasal
•
Depresión
•
Grritación del sistema nervioso
La conclusión com$n fue, que un gran n$mero de mineros de la pequeña minería aurífera est& afectado por agudos y crónicos envenenamientos por mercurio. Hrecuentemente la e!posición a mercurio no se limita a los mismos mineros, sino se e!tiende a sus familiares. Esto se debe a que en muchos de los casos los mineros artesanales queman la amalgama sobre la estufa de su cocina o en el patio de sus casas, donde tienen la mayor privacidad
2./.
REGLAS DE SEGURIDAD PARA EL USO DEL MERCURIO. 3. unca utilice mercurio en los caños empedrados, canaletas y sluices. 1. Ieali'ar las operaciones de amalgamación, restringi#ndola a circuitos cerrados. 6. @l amalgamar, no permita que el mercuriohaga contacto con su pielF use guantes de %efe. +. o ingiera alimentos, ni fume cuando este manipulando mercurio. *. o use recipientes que hayan contenido mercurio, para guardar alimentos o bebidas. -. >uarde siempre el mercurio cubierto con agua. El mercurio no cubierto se evapora y al respirar podemos introducirlo en los pulmones. 9. La gota m&s pequeña de mercurio que se derrama, desprende vaporF para evitar riesgos no guarde mercurio en su vivienda. "Lave cuidadosamente sus manos antes de comer). . Los vapores de mercurio atacan con mayor contundencia a los niños y a las mu%eres embara'adas, por esta ra'ón el mercurio debe estar le%os de ellos. 7. =ara quemar el mercurio utilice una buena retorta que le permita recuperar todo el mercurio, para volverlo a utili'ar. 32. =or precaución, cuando queme en retorta, aseg$rece de hacerlo le%os de las viviendas y al aire libre. 33. En caso de sentir dolor de cabe'a y moles tias estomacales permanentes, probablemente est# into!icado con mercurio, acuda a un centro m#dico.
*. LA AMALGAMACIÓN COMO T0CNICA DE PROCESAMIENTO.
10
En principio, todo el oro libre y limpio "p. e%. no cubierto por ó!idos de fierro) se amalgama. :in embargo, frecuentemente el mineral bruto puede contener ciertos minerales acompañantes y;o impure'as con efectos negativos para el proceso de amalgamación. @lgunos de tales problemas se describen a continuación4 •
•
•
•
Los sulfuros de ars#nico, La baritina, el talco, antimonio y bismuto reaccionan con el mercurio, produciendo una p#rdida significativa del mineral precioso y mercurio. La presencia de aceites lubricantes o grasas causan la flotación del oro, el cual es ale%ado del contacto con el mercurio. tros agentes frecuentemente utili'ados para me%orar el rendimiento de la amalgamación son4 la panela "concentrado de caña de a'$car), el limón, tra'as de cianuro, gasolina, etc. Las aguas &cidas de mina, frecuentemente utili'adas como agua de procesamiento, tambi#n tienen efectos dañinos para la amalgamación "por la o!idación de sulfuros, ver arriba). La adición dosificada de cal neutrali'a parcialmente dichos efectos.
*.1.
LA APLICACIÓN DE LA AMALGAMACIÓN EN LA PEUEA MINERÍA AURÍ3ERA.
*.1.1. Pro#eo ap-i#ado de a'a-(a'a#i4). La amalgamación se utili'a tanto en la pequeña minería primaria "de vetas o filones) como en la pequeña minería aluvial. :e puede diferenciar dos tipos de t#cnicas principales4
a5 A'a-(a'a#i4) e) 6#ir#&i+o a,ier+o6. :ignifica que toda la carga "el material aurífero) se pone en contacto con mercurio en un flu%o continuo de pulpa o es posible recuperar todo el mercurio en forma de amalgama, una parte de #ste, en forma met&lica libre "gotas o partículas finísimas) o en forma de amalgama "partículas finas ) escapan con las colas, contaminando una gran cantidad de material.
,5 A'a-(a'a#i4) de #o)#e)+rado o amalgamación en circuito cerrado 5 Esto significa que sólo una pequeña parte del material tratado "un concentrado, generalmente producido gravim#tricamente), se pone en contacto con el mercurio en un ambiente parcialmente o totalmente cerrado, donde la amalgamación se reali'a sin la emisión de porción alguna de pulpa "p.e%. en un tambor amalgamador). 11
=ara completar el proceso la amalgamación deben seguirse con los siguientes pasos4 •
:eparación amalgama ; minerales acompañantes
•
:eparación mercurio libre ; amalgama
•
:eparación oro ; amalgama.
La Babla 23 muestra la aplicación actual de diferentes t#cnicas de amalgamación en la pequeña minería aurífera primaria y aluvial
TABLA 1 PRINCIPALES PROCESOS DE AMALGAMACIÓN UTILIADOS EN LA PEUEA MINERÍA AURÍ3ERA Proceso de amalgamación
en pequeña minería primaria
la
en la pequeña minería aluvial
utilizado mayormen te en circuito abierto
in situ
no
si
si
en canaletas (sluiceboxes)
si
si
si
en molinos (trapiche, a bolas, de pisones, manuales)
si
no
si
en centrífugas (tipo nelson)
si
si
si
en !ac"pot
si
si
si
en planchas amalgamadoras
si
si
si
#anual
si
si
no
12
en tambores amalgamadores
si
si
no
*.1.2. A'a-(a'a#i4) ")i+&. La amalgamación in situ se aplica solamente en la minería aluvial. El mercurio es echado directamente a la po'a de e!cavación, luego con el movimiento y el transporte de la carga, el oro libre e!istente se amalgama parcialmente. Esta t#cnica es utili'ada frecuentemente en minas aluviales que tienen el sistema monitorbomba de gravacanaleta. La amalgamación se reali'a tanto en la po'a o ta%o, como durante el paso de la pulpa por la bomba y la tubería 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 flóculos de amalgama. i el mercurio pulveri'ado, ni los flóculos de amalgama pueden ser recuperados eficientemente por la canaleta. Las p#rdidas de mercurio son sumamente altas y la recuperación de oro fino es ba%a.
*.1.*. A'a-(a'a#i4) e) #a)a-e+a. @l margen del uso de aparatos amalgamadores diseñados específicamente para este proceso, la amalgamación tambi#n puede reali'arse en otros artefactos normalmente utili'ados para la separación gravim#trica con aguaF 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 fino, cuando tiene una superficie limpia, se amalgama en lugar de ser transportado fuera de la canaleta. :in embargo en muchos casos, el oro pasa por la canaleta sin amalgamarse para luego perderse en las colas "porque la superficie del oro o del mercurio est& sucia). Este proceso al margen de producir una recuperación limitada emite grandes cantidades de mercurio.
*.1./. A'a-(a'a#i4) e) #o)#e)+radore #e)+r"!&(o. 13
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. Debido a las altas velocidades de flu%o circular que ocurren dentro de la centrifugadora, se produce una a-+a p>rdida de 'er#&rio finamente dispersado.
@malgamación en concentradores centrífugos.
*.1.7. A'a-(a'a#i4) e) a'a-(a'adore +ipo 68a#9po+6. El oro tambi#n es amalgamado en dispositivos del tipo %acJpot, estas son trampas llenas de mercurio, generalmente instaladas a la salida de los molinos o antes de las canaletas. Estos amalgamadores deberían ser evitados por sus altas perdidas de mercurio, especialmente con carga gruesa.
14
@malgamador tipo %acJpot despu#s de molino a martillos.
*.1.:. A'a-(a'a#i4) #o) p-a)#;a a'a-(a'adora. Las planchas amalgamadoras se utili'an para la recuperación de oro fino "molido)F por esto, estas se colocan a la salida del molino. La pulpa "me'cla de mineral con agua) corre sobre las planchas de cobre o metal eneralmente, la eficiencia de las planchas amalgamadoras no es muy alta, debido a varias ra'ones4 •
•
en muchos casos, el oro sale del molino cubierto por una p&tina de ó!idos de fierro, y pasa por la plancha sin amalgamarse arrastre mec&nico de amalgama por partículas gruesas de ganga
15
•
•
el mercurio sobre la plancha se contamina con varias sustancias, que dificultan o inhiben el contacto. En algunos casos en minería aluvial se utili'an tambi#n planchas amalgamadoras. =ara esto se requiere eliminar las piedras gruesas, a fin de disminuir el efecto del arrastre mec&nico.
El riesgo para la salud de los traba%adores que mane%an planchas amalgamadoras es elevado, ya que el mercurio se evapora a temperaturas relativamente ba%as.
=reparación de planchas amalgamadoras.
*.1.<. A'a-(a'a#i4) 'a)&a-. En la minería primaria y aluvial, la amalgamación manual se reali'a generalmente con concentrados obtenidos gravim#tricamente. @lgunas veces, se lo efect$a tambi#n con los pies. E!isten concentrados, especialmente aluviales, muy f&ciles y r&pidos de amalgamar utili'ando un simple balde y un palo de madera, debido a 16
que el oro es limpio y los minerales acompañantes inocuos "arenas negras), obteni#ndose una buena recuperación de oro y p#rdidas mínimas de mercurio en las colas de amalgamación. ormalmente, los concentrados sulfurosos requieren mucho m&s esfuer'o y tiempo "varias horas) para su amalgamación, utili'ando a veces un mortero de piedra y otras una batea grande. :i bien el mercurio se encuentra dentro la pulpa, en este caso, los riesgos para la salud de los traba%adores por el alto tiempo de e!posición y la inhalación de vapores de mercurio, pueden ser elevados.
@malgamación a pie.
*.1.=. A'a-(a'a#i4) e) +a',ore a'a-(a'adore. :irve para amalgamar concentrados gravim#tricos. En algunos casos, los tambores amalgamadores se utili'an simult&neamente para moler y amalgamar concentrados, con p#rdidas significativas de mercurio molido en las colas de amalgamación. Los tambores amalgamadores son $tiles para efectuar una amalgamación controlada en circuito cerrado, sobre todo, el proceso puede ser muy bien optimi'ado.
17
*.2.
PROCESOS APLICADOS A LA SEPARACIÓN DE AMALGAMA Y MINERALES ACOMPAANTES.
La amalgama, como masa pesada, se separa de los otros minerales por m#todos gravim#tricos. ?tili'&ndose normalmente4 •
/analetas
•
(ateas manuales
•
(ateas mec&nicas
•
Elutriadores "separadores hidr&ulicos)
•
=lanchas amalgamadoras.
•
/entrífugas
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 indispensable efectuar la amalgamación de manera que se elimine o redu'ca la producción de harina de mercurio y flóculos de amalgamación.
*.*.
PROCESOS APLICADOS A LA SEPARACIÓN DE MERCURIO LIBRE Y AMALGAMA.
Dependiendo de la relación mercurio;oro utili'ado en el proceso de amalgamación, la amalgama sale seca con alto contenido de oro, o líquida con poco contenido de oro. >eneralmente en el siguiente paso, el mercurio que no est& aleado "mercurio libre) debe ser separado de la amalgama, y en el $ltimo paso, el oro debe ser separado del mercurio. >eneralmente se lleva a cabo por e!primido o estru%ado manual, utili'ando una tela fina "generalmente la camisa de un minero) o cuero, donde se confina la me'cla mercurio amalgama. Luego de e!primir, la amalgama queda sobre la tela como una masa consistente, mientras que el mercurio líquido libre pasa a trav#s de la tela y se recibe sobre una batea u otro recipiente apropiado. :in embargo, en estos m#todos manuales de separación, debido a que el operador se pone en contacto directo con el mercurio, este corre peligro de into!icación, y por la ba%a presión aplicada al e!primir, esta operación rinde una pobre eficiencia de separación. =or esto, se recomienda usar guantes de goma o me%or utili'ar m#todos mec&nicos "prensas, centrífugas, etc.).
18
E!primir el mercurio líquido de la amalgama manualmente por un trapo.
*.*.1. Pre)a de a'a-(a'a. =ara me%orar la separación mercurio libre amalgama, algunos utili'an prensas para amalgama, estas permiten aplicar m&s presión que el e!primido manual. Las prensas de amalgama, al menos los modelos m&s sencillos, pueden ser fabricados localmente a ba%o costo. /ualquier buen taller de metalmec&nica, puede fabricar f&cilmente las prensas para amalgama, utili'ando uniones de rosca de tipo comercial En general, si previo al e!primido manual o prensado mec&nico, la me'cla se introduce en agua caliente, la separación mercurio amalgama es mucho m&s f&cil y eficiente. @l elevar la temperatura se disminuye la viscosidad de sus componentes, dando una me%or separación de mercurio y amalgama en una tela o una prensa.
*.*.2. Ce)+r"!&(a.
19
En algunos casos se utili'a la fuer'a centrífuga, para separar eficientemente la amalgama del mercurio libre. :e coloca la amalgama e!primida a mano, en un tubo con tapas de malla met&lica fina. Este tubo se coloca dentro una centrífuga "p.e%. un concentrador Knelson). Las altas revoluciones del aparato generan una fuer'a centrífuga que ayuda a que m&s mercurio libre salga del tubo y sea recuperado en el recipiente e!terior. @sí e o,+ie)e &)a a'a-(a'a '& e#a , que facilita despu#s la separación oromercurio.
*./.
PROCESOS APLICADOS A LA SEPARACIÓN DE ORO Y MERCURIO.
La separación de la amalgama en sus componentes, oro y mercurio, se la puede reali'ar por vía t#rmica o química. =or lo general, en la pequeña minería se prefiere la separación t#rmica.
*./.1. Separa#i4) +>r'i#a. El mercurio evapora a una temperatura de alrededor de 6-2 8/. =or lo tanto, la amalgama debe ser calentada a una temperatura lo suficientemente m&s alta para evaporar el mercurio. El oro permanece en el recipiente calentado como producto final. =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. E!isten diversas formas consideradas algo avan'adas para reali'ar esta quema en ambiente semicerrado, estas incluyen las siguientes 4 •
•
Dispositivo con un recipiente y un plato. :istema cubierto4 dependiendo de la región, a veces con una ho%a de bananero, papas o un 'apallo, colocados sobre la amalgama en la bande%a de quemado, estas ayudan a recuperar parte del vapor de mercurio, por condensación sobre su superficie.
20
uema de la amalgama al aire libre
*./.2. Separa#i4)
%&"'i#a.
Bambi#n e!isten 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 bien la eficiencia de separación de los dos metales es buena, los impactos ambientales por la emisión de vapores y soluciones residuales pueden ser graves. <&s a$n, los operadores del sistema se e!ponen peligrosamente a la fuerte emisión de gases nitrosos durante el proceso. =resenta una descripción m&s amplia del proceso.
/. P0RDIDAS DE MERCURIO DURANTE LOS PROCESOS TRADICIONALES. :e ha podido observar que las emisiones de mercurio al medio ambiente se producen en las siguientes etapas4 •
•
•
•
Emisiones de mercurio en circuitos abiertos, cuando la amalgamación ocurre antes, %unto o despu#s de la molienda y;o la preconcentración "uso de mercurio in situ, en canaletas, en molinos, en planchas amalgamadoras, etc.). emisiones de mercurio despu#s de la etapa de preconcentración o concentración "por la amalgamación de concentrados). emisiones de mercurio durante la separación de oro y mercurio "generalmente al quemar la amalgama, alguna ve' en la disolución del mercurio con &cido nítrico). emisiones de mercurio durante la refinación del oro "en las casas compradoras de oro). 21
•
emisiones de mercurio durante su mane%o y transporte "derrames de mercurio).
En la minería aluvial, las p#rdidas de mercurio son casi tan altas como las arriba mencionadas, cuando el mercurio se añade directamente a la grava aurífera in situ, antes del bombeo, o en un barril me'clador previo a la canaleta o directamente dentro de #sta. Cene'uela, (rasil y /olombia son algunos de los países donde se sigue este procedimiento.
/ampana para la quema de amalgama y fundición de oro dentro de una casa de compra de oro.
7. ESTRATEGIAS Y RECOMENDACIONES PARA E?ITAR O REDUCIR LA CONTAMINACIÓN POR MERCURIO. 7.1.
ESTRATEGIAS PRINCIPALES Y B@SICAS.
22
•
•
•
•
•
:i no se puede eliminar la amalgamación, se tiene que optimi'arla y restringirla a circuitos cerrados. Gntroducir o cambiar +e#)o-o("a, m#todos y maquinaria )o e e- o,8e+ioJ i)o e- 'edio para lograr la reducción de los impactos negativos de la pequeña minería. :i e!iste la posibilidad, tenemos que suprimir o eliminar el uso de mercurio lo m&s antes posible en un proceso, en ve' de limpiar despu#s los productos4 -a pree)#i4) +ie)e prioridad a)+e %&e -a #&ra#i4). :ólo en casos contados se puede cambiar toda una planta de beneficio o un proceso entero4 las medidas tienen que tener la posibilidad de integrarse a los procesos e!istentes del lugar. La protección del medio ambiente y la protección de la salud de los operadores "seguridad industrial) van %untos. U) 'i)ero %&e )o #&ida & propia a-&d )o e)+ie)de por %&> de,e #&idar -a a-&d de -o de'.
7.2.
LIMITAR EL USO DE LA AMALGAMACIÓN MEDIANTE LA OPTIMIACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN GRA?IM0TRICA.
La concentración gravim#trica ha sido y sigue siendo el m#todo de procesamiento m&s importante en la pequeña minería. En la concentración gravim#trica, la diferencia en peso específico entre el mineral valioso y los minerales ganga es utili'ada para alcan'ar su separación. Esta separación se lleva a cabo en los diversos movimientos de las partículas de los minerales pesados "en nuestro caso, oro, sulfuros auríferos o arenas negras) y los minerales ganga, ba%o la influencia de la fuer'a de gravedad y otras fuer'as en un medio fluido por lo general agua o aire.
23
B@(L@ 21
COMPARACIÓN ESUEMATIADA DE PROCESOS CON Y SIN AMALGAMACIÓN EN OPERACIONES TÍPICAS
7.*.
OPTIMIACIÓN DEL PROCESO DE AMALGAMACIÓN.
/omo se ha visto anteriormente, para la pequeña minería aurífera la amalgamación todavía es en la mayoría de los casos un proceso indispensable para recuperar el oro de concentrados gravim#tricos. :i se habla aquí de un me%oramiento del proceso de amalgamación, se habla de la amalgamación de concentrados en circuito cerrado. E!isten alternativas simples "fundición directa) o de tecnología m&s complicada "como cianuración, flotación).
directa funciona solo en el caso de concentrados muy ricos, el uso de la flotación o cianuración significa mayor inversión y requiere mucho conocimiento t#cnico para que resulten efectivasF tambi#n es indispensable controlar sus efectos negativos sobre el medio ambiente, que pueden ser graves. Ma que es tan difícil evitar por completo la amalgamación, es absolutamente necesario optimi'ar la forma y el uso que se le est& dando. :e %ustifica solamente cuando el proceso aprovecha todas las opciones t#cnicas para recuperar el mercurio y la amalgama a medida que minimi'a las p#rdidas de mercurio.
7./.
LA AMALGAMACIÓN EN UN CIRCUITO ABIERTO DEBE SER E?ITADA A TODA COSTA.
Esto implica que la $nica forma aceptable de amalgamación es la amalgamación de concentrados. Ma hemos visto que para este propósito se utili'an varios m#todos como ser4 •
La amalgamación manual
•
Los conos de amalgamación
•
Los tambores de amalgamación
•
tros
Es importante notar que en general no e!iste un m#todo $nico de amalgamación, que sea adecuado para todo tipo de concentrados. =or lo general, requieren un m#todo de amalgamación especialmente diseñado y optimi'ado. El ob%etivo de la optimi'ación del proceso de amalgamación debe ser4 •
Iecuperación m&!ima de oro
•
<ínimas p#rdidas de mercurio "especialmente de harina de mercurio)
•
@lta seguridad y ba%os riesgos de salud para el operador
7./.1. Red&##i4) de -a 6;ari)a de 'er#&rio6 prod&#ida. La harina de mercurio, o mercurio molido "atomi'ado), es la principal forma en que se pierde mercurio y se emite este elemento al medio ambiente en la pequeña minería, adem&s de las p#rdidas de mercurio en la quema de la amalgama y al 25
derramar mercurio. El primer paso para reducir estas p#rdidas es4 no utili'ar el mercurio en circuitos abiertos de molienda y concentración. El segundo paso a tomar para reducir las p#rdidas de mercurio es optimi'ar el proceso de amalgamación en un circuito cerrado. Lamentablemente, el llamado circuito cerrado muchas veces tiene escapes o fugas de mercurio. Es importante hacer notar que en cada proceso de amalgamación se producir& un cierto porcenta%e de harina de mercurio. :e debe reducir este porcenta%e. La producción de harina de mercurio est& influenciada por dos factores4 •
•
Hormación mec&nica de perlas ultrafinas de mercurio "esto depende del equipo de amalgamación, y del a%uste de los par&metros de operaciónF como tiempo de amalgamación, etc.) @lteración de la superficie del mercurio "esto depende de las características de la carga)
La formación de pequeñas perlas de mercurio durante la amalgamación es deseable para obtener una gran superficie de mercurio para su contacto con las partículas de oro. >eneralmente, las esferas pequeñas se unen a las esferas m&s grandes. Este es el caso cuando la superficie del mercurio es limpia. La contaminación del mercurio altera la superficie y lleva al incremento de producción de esferas de mercurio ultrafinas. El mercurio se contamina durante la amalgamación en contacto con la pulpa. La harina de mercurio est& constituida generalmente por finísimas bolitas de tamaño entre 12 y *2 mm
0arina de mercurio "escala4 papel milimetrado)
7.7.
M0TODOS PARA LIMPIAR Y ACTI?AR MERCURIO. 26
El mercurio sucio es mucho menos reactivo que el mercurio limpio.
•
•
•
•
•
=asando el mercurio a trav#s de una tela muy fina "o me%or todavía a trav#s de un peda'o de cuero fino). Lavando el mercurio con ceni'as de madera y agua, puesto que el carbonato de potasio ayuda a saponificar las contaminaciones Lavando el mercurio en agua que contiene un detergente o una solución especial de %ugo de alguna planta, que tenga la capacidad de saponificar y disolver las grasas y las sustancias grasosas Destilando el mercurio en una retorta para de%ar atr&s los contaminantes que no sean vol&tiles Lavando el mercurio con alg$n reactivo, como cal, &cido clorhídrico diluido, &cido nítrico diluido, etc. @ñadiendo amalgama de sodio al mercurio, el cual, al ponerse en contacto con el agua, produce a0 e hidrógeno, que elimina contaminantes "especialmente ó!idos) de la superficie del mercurio
7.7.1. La !a,ri#a#i4) de a'a-(a'a de odio. =or medio de electrólisis es muy f&cil. :e puede reali'ar en un recipiente de pl&stico que tiene dos electrodos "polo negativo y un polo positivo). El proceso se reali'a así4 se coloca el mercurio sucio en el recipiente de manera que cubra totalmente la escobilla inferior "electrodo de grafito). :eguidamente se agrega el mercurio a una solución de 32 a 3*A de sal de mesa "cloruro de sodio). @ continuación se conecta una corriente el#ctrica de 31 voltios, de manera que el polo positivo ") est# conectado a la escobilla superior, la cual est& en contacto con la solución salinaF el polo negativo ") debe permanecer en contacto con el mercurio.
27
Despu#s de 32 a 3* minutos se alcan'a una concentración suficiente. El mercurio reactivado tiene un brillo fuerte. :e debe activar sólo mercurio líquido, nunca lodos de mercurio. El mercurio reactivado puede utili'arse para4 •
•
•
La recuperación de oro en la amalgamación. El mercurio activado atrapa me%or el oro y amalgama granos a$n m&s pequeñosF la disminución de p#rdidas de mercurio y amalgama. Debido a la activación, las pequeñas perlas de mercurio se re$nen m&s r&pidamente con otras partículas de mercurio que son atrapadas, o sea, forman menos harina de mercurioF de la misma manera se reducen las p#rdidas de amalgama. 0arina de mercurio recuperado "m#todos gravim#tricos) en forma de lodos se puede unir "licuar), en algunos casos añadiendo una pequeña cantidad de mercurio activado.
El efecto de la reactivación del mercurio es temporalF en contacto con el agua, tanto en la amalgamación como durante el almacenamiento, pierde lentamente su acción. La actividad alta solamente se mantiene durante una o dos horas. =or esto hay que utili'arlo inmediatamente despu#s de activarlo.
7.7.2. Uo de -a a'a-(a'a#i4) 'a)&a-. En algunos casos, la amalgamación manual, haciendo uso de un balde o una batea, es suficiente. Es r&pido y tiene una buena recuperación del oro en forma de amalgama. Esto se puede utili'ar, para algunos concentrados gravim#tricos con las precauciones necesarias de seguridad. :in duda, es la manera m&s barata y por esto muchas veces preferida por los mineros. La venta%a de esta manera de amalgamación es que se la puede controlar muy bien. El operador puede añadir el mercurio gota por gota, %ustamente la cantidad necesaria para alcan'ar la amalgamación. @sí el uso de mercurio es bien limitado. La amalgamación completa del oro se alcan'a a menudo ya despu#s de * minutos. =or esto y por la agitación relativamente suave de la pulpa, la producción de harina de mercurio puede ser mínima "hasta N 2,3 A del mercurio usado).
7.7.*. Uo de Uo de p-a)#;a a'a-(a'adora. Las planchas amalgamadoras pueden en algunos casos ser $tiles para la recuperación de oro de un concentrado. El oro y la superficie del mercurio sobre la plancha tienen que estar muy limpios, porque el contacto con el mercurio es de corto tiempo y no muy fuerte. =ara aumentar la recuperación, se puede reciclar las 28
colas varias veces. Las p#rdidas de mercurio en las colas, debido a la pequeña cantidad de material procesado son ba%as. La evaporación de mercurio por la gran &rea de la plancha, durante la preparación y descarga de las planchas trae un riesgo de into!icación elevado para los operadores.
7.7./. Uo de Ta',ore a'a-(a'adore. Los barriles o tambores amalgamadores son utili'ados para amalgamar concentrados. La principal venta%a de la amalgamación en tambores es que la alimentación y el mercurio est&n contenidos dentro de un recipiente cerrado, sin fuga de pulpa y sin participación directa de un operador durante el proceso. El reactor en sí normalmente es de forma cilíndrica con un e%e hori'ontal, parecido a un molino de bolas o rodillos, pero con la diferencia que traba%a con menos revoluciones y que no traba%an en forma continua. El ob%eto de un tambor amalgamador, no es moler el concentrado durante la amalgamación. :i esto fuera necesario, se lo tiene que hacer en una etapa previa antes de añadir el mercurio. Bodos los barriles amalgamadores, no importa su tipo, tienen la venta%a com$n de prevenir la p#rdida de mercurio met&lico molido "harina de mercurio) durante el proceso de amalgamación. Las cantidades de cargas amalgamadas, y por lo tanto contaminadas, son mucho m&s pequeñas que en un proceso de amalgamación en circuito abierto. Dependiendo del mane%o del barril de amalgamación y de los minerales acompañantes presentes, un alto porcenta%e del mercurio utili'ado se puede convertir en harina de mercurio. =or lo tanto, hay que reali'ar la amalgamación en tambores, de tal manera que la producción de harina de mercurio sea mínima. @ medida que el tambor rota lentamente, su contenido se me'cla íntimamente, es decir, las partículas de oro se ponen en contacto con el mercurio y se amalgaman. Los medios de frotamiento presionan el oro dentro del mercurio, para que hasta las partículas m&s min$sculas puedan ser tambi#n recuperadas. La venta%a de ba%as revoluciones es, que de esta forma los medios de frotamiento est#n en un contacto continuo con el concentrado "desli'ando o rodando seg$n su forma), mientras que con altas revoluciones se convierten en medios de trituración que sólo causan impactos de corta duración. @l final del período de rotación, leves golpes y otras formas de vibración ayudan a efectuar la separación gravim#trica, de la me'cla de amalgama y el mercurio reuni#ndose en el fondo. :i el oro tiene una p&tina o recubrimiento de alguna sustancia, la amalgamación resulta m&s difícil. Esto a menudo ocurre en la minería aluvial o primario. /uando #ste es el caso, y dependiendo de la naturale'a del recubrimiento, es necesaria 29
una etapa previa de limpie'a "remoción) de #sta, ya sea por medios físicos "abrasión) o químicos "disolución mediante la adición de reactivos) y, generalmente, una combinación de ambos. En esta etapa, que es necesaria para muchos tipos de carga, no se echa mercurio al tambor. =or lo anterior, la operación completa de amalgamación en un tambor amalgamador comprender& los siguientes pasos metodológicos4 •
•
•
•
•
•
•
•
•
Bami'ar el concentrado para separar el oro grueso. ?na primera etapa de limpie'a, para lo cual el tambor o recipiente se carga con el concentrado, suficiente agua y diferentes sustancias "cal, detergente, etc.) para facilitar la remoción del recubrimiento que podría inhibir la amalgamación. @gregar agua fresca para lograr una pulpa densa. ?na ve' cerrado herm#ticamente el tambor, someterlo a rotación por una hora "algunas veces puede requerir m&s tiempo). =arar el equipo, de%ar decantar por un instante y eliminar cuidadosamente el agua sucia de lavado. @gregar agua fresca para lograr una pulpa densa. @ñadir el mercurio, en la cantidad mínima necesaria. /ualquier e!ceso sólo contribuir& a su atomi'ación y consecuente p#rdida como harina de mercurio. >eneralmente es me%or producir una amalgama seca. :i fuese necesario, añadir tambi#n alg$n coadyuvante "sal, a'$car, cal, etc.). /errar herm#ticamente el tambor y ponerlo en funcionamiento. /on material sulfuroso, se requiere normalmente alrededor de una hora. @lgunas veces, dependiendo del material, se requiere mayor tiempo. El material aluvial limpio, a veces necesita sólo cinco hasta die' minutos para amalgamarse. E!cederse en el tiempo de amalgamación resulta en mayor producción de harina de mercurio y p#rdidas de oro fino dentro de ella. =arar el equipo, de%ar decantar, proceder a la descarga del material amalgamado y lavar el interior del reactor meticulosamente. =roceder con la siguiente etapa de separar la amalgama y el mercurio libre de las colas de amalgamación "ver subtítulo *.*.+).
30
Los par&metros mec&nicos b&sicos para la operación de los barriles de amalgamación son4 a) el tipo y la cantidad de alimentación, b) el tipo y la cantidad de medios de frotación y c) la velocidad del tambor. unca se debe emplear simult&neamente la amalgamación y la molienda en el tambor amalgamador. Esta combinación de procesos, que se encuentra frecuentemente para el tratamiento de preconcentrados que todavía contienen partículas entreme'cladas, es sumamente dañina para el medio ambiente por producir elevadas cantidades de harina de mercurio que permanecen en las colas de la amalgamación. :in embargo, en algunos casos la amalgamación en tambor amalgamador con reactivos coadyuvantes no da los resultados esperados, especialmente con concentrados de minería primaria que contienen muchos sulfuros de ars#nico, antimonio o bismuto. En este caso, se tiene que reducir la cantidad de sulfuros gravim#tricamente para enriquecer el concentrado y fundirlo directamente.
Bambor amalgamador
31
Bambor amalgamador con rueda de agua
7.:.
T0CNICAS PARA RECUPERAR MERCURIO DE UN CIRCUITO ABIERTO.
El daño al medio ambiente ocasionado por el mercurio utili'ado en circuito abierto ya ha sido discutido varias veces. El ob%etivo de cualquier desarrollo tecnológico debe estar basado en ofrecer a los pequeños mineros t#cnicas alternativas de procesamiento. :i el uso del mercurio en un circuito abierto no se puede evitar en algunas regiones, por lo menos a corto o mediano pla'o, el mercurio debe ser recuperado m&s efectivamente del circuito abierto para poder reducir la cantidad de mercurio emitido. Esta t&ctica se debe utili'ar como una medida a corto pla'o. La prevención debe ser implementada preferiblemente antes que la limpie'a posterior "es preferible no contaminar las colas con mercurio, permitir su contaminación durante el proceso y limpiarlas posteriormente). =ara recuperar el mercurio de las colas descargadas de una planta e!isten diferentes m#todos posibles4 •
Tra'pa de 'er#&rio4 :e usan para la recuperación del mercurio de pulpas de grano fino, que resultan de combinar la molienda con el proceso de amalgamación.
•
P-a)#;a de a'a-(a'a#i4)4 En muchas plantas en la pequeña minería primaria, las planchas son utili'adas como el $nico paso de concentración o recuperación del oro. Las planchas amalgamadoras necesitan mercurio, 32
amalgama y oro limpio para recuperarlos. Las partículas de oro y amalgama ba%an por su alto peso específico al fondo de la pulpa, y en caso que est#n limpias toman contacto con la superficie de mercurio en la plancha y son atrapadas, mientras que el mercurio atomi'ado, mercurio y oro ensuciado y flóculos de amalgama pasan sin pegarse. Las p#rdidas de mercurio y oro en planchas de amalgamación, dependiendo de la carga y del mane%o, pueden ser muy altas. •
Ca)a-e+a4 Las canaletas con una cubierta te!til o de alfombra, cuidadosamente operadas pueden recuperar el mercurio atomi'ado me%or que las trampas de mercurio o que las planchas de amalgamación. Las canaletas dependen sólo del peso específico del mercurio "o amalgama, u oro) y no de una superficie limpia.
7.:.1. La #o-a de a'a-(a'a#i4). Las colas de amalgamación siempre est&n contaminadas con mercurio, en cantidades muy variadas. E!isten dos posibilidades de acción •
Depositarlas apropiadamente
•
Limpiarlas.
La construcción de un depósito seguro para las colas de preconcentración contaminadas "con revestimiento de 0D=E, sobre una capa de arcilla impermeable, etc.) es por su costo elevado poco alcan'able para la pequeña minería. @dem&s, el mane%o de un dique de colas requiere bastante conocimiento t#cnico e implica muchos peligros.
7.:.2. Dep4i+o para #o-a #o)+a'i)ada. E!isten varias formas de depositar colas contaminadas. La forma apropiada depende mucho del lugar, de las posibilidades de conseguir ciertos materiales, etc. =ara colas sulfurosas, los cuales se venden cada cierto tiempo a plantas de li!iviación, se debe instalar un depósito temporal . Este generalmente es una ta'a de hormigón, techada y bien ventilada, donde se almacenan las colas hasta su transporte a la planta de li!iviación en forma suelta, o me%or, en sacos.
33
/olas contaminadas con mercurio, que no pueden ser vendidas como subproductos auríferos se tienen que acumular en depósitos apropiados. Los requerimientos para estos son4 •
Evitar el contacto con aguas subterr&neas
•
=rotección contra el arrastre de aguas de lluvia
•
=rotección contra arrastres del viento.
La base impermeable y las paredes del depósito se pueden construir utili'ando materiales del lugar como arcilla, bentonita, caolinita, etc. :i est& disponible, es recomendable utili'ar un material con alto contenido de hidró!ido ferroso debido a su alta capacidad de absorción de mercurio o utili'ar pl&stico grueso que se consigue f&cilmente cuando e!isten minas grandes en los alrededores.
7.:.*. M>+odo de -i'piea de #o-a #o)+a'i)ada. E!isten varios m#todos para la limpie'a de materiales inorg&nicos contaminados por mercurio. •
M>+odo (rai'>+ri#o.
•
P-a)#;a a'a-(a'adora.
•
M>+odo +>r'i#oK /alentamiento del concentrado en un recipiente cerrado a m&s de +22 8/, con la salida de los gases a un filtro.
•
M>+odo %&"'i#oK Li!iviación por varios químicos 3-o+a#i4).
7.<.
T0CNICAS PARA RECUPERAR AMALGAMA DE UN CONCENTRADO.
Luego de la amalgamación del concentrado "en circuito cerrado), la amalgama y el mercurio deben ser separados de las colas de la amalgamación. En este paso del 34
proceso pueden ocurrir grandes p#rdidas de amalgama y mercurio. =ara minimi'ar las p#rdidas de oro y tambi#n las p#rdidas de mercurio en las colas se debe mane%ar estos con mucho cuidado y utili'ar el equipo apropiado.
a5 Ba+ea. En la mayoría de las plantas en la pequeña minería se reali'a este proceso con una batea. Este es muy lento, e implica mucho riesgo de robo. @dem&s, dependiendo de la habilidad del operador, las p#rdidas de mercurio y amalgama pueden ser altas.
,5 Hidroeparador e-&+riador5. Es un aparato simple para separar amalgama de arenas negras y piritas despu#s de la amalgamación del oro.
:us venta%as son4 •
proceso r&pido y seguro
•
buena recuperación
•
mane%o simple
•
no necesita motor "pero si agua a presión de por lo metros * m de altura)
•
ba%o costo.
El hidroseparador separa partículas por su diferente peso específicoF separa la amalgama y el mercurio de las colas de amalgamación "piritas y arenas negras), en una columna de agua de flu%o ascendente en contracorriente alimentada con sólidos. La amalgama, el mercurio y, eventualmente, el oro libre, se hunden debido a su alto peso específico hasta llegar al recipiente colector de amalgama, que se puede retirar f&cilmente del tubo de separación, despu#s de terminar el proceso.
?AL?ULA M@S ABIERTA RESULTA ENK •
•
:eparación m&s r&pida. 35
•
:alida de partículas m&s gruesas.
•
=osible p#rdida de partículas finas de amalgama y mercurio.
•
@malgama recuperada m&s limpia.
?AL?ULA M@S CERRADA RESULTA ENK •
•
:eparación m&s lenta.
•
:alida de partículas m&s finas.
•
•
@malgama recuperada con impure'as de piritas y;o arena gruesa.
:eparador hidr&ulico
#5 Ba+ea 'e#)i#a. La batea mec&nica es otro equipo para separar mercurio y amalgama de las colas de la amalgamación. Ella consiste de un plato con canales en forma de espiral, 36
que gira impulsado por un pequeño motor. La carga es alimentada al plato, el agua se añade por un chisguete. La amalgama sube en los canales al centro del plato, para luego pasar por el e%e "un tubo) central y ser recuperado en un recipiente, mientras las colas salen del plato por el borde inferior del plato.
(atea autom&tica
d5 O+ro e%&ipo para eparar a'a-(a'a de -a #o-a de a'a-(a'a#i4). /ombinadas con tambores de amalgamación de fabricación local, a menudo se encuentran canaletas met&licas con re%illas de metal para recuperar la amalgama, las cuales son vibradas por un mecanismo acoplado al motor del tambor, en sentido transversal al flu%o de la pulpa. Los resultados son buenos para amalgama y mercurio líquido, porque permiten la unión de perlas de mercurioF la recuperación de harina de mercurio es ba%a. @ menudo, los mineros separan la amalgama de las colas con elutriadores r$sticos. La me'cla de amalgama y arenas negras o sulfuros se vierte sobre una batea "o un pequeño balde) que est& colocada dentro de otro recipiente m&s grande con aguaF la amalgama se queda en la primera batea y los minerales pesados rebosan al otro recipiente. La recuperación despu#s de varios repasos del mismo material es aceptable. :e vuelve a mencionar, que con ning$n m#todo arriba presentado se puede recuperar todo el mercurio atomi'ado de las colas. :iempre se obtienen colas contaminadas con mercurio, en un grado m&s o menos alto.O
7.=.
T0CNICAS PARA SEPARAR ORO Y MERCURIO AMALGAMADOS. 37
La separación de oro y mercurio para obtener el producto final es generalmente el $ltimo paso que reali'an los mineros antes de vender su oro. @l contrario de las emisiones por el uso del mercurio en circuito, las emisiones que se producen en este paso del proceso "generalmente la quema de amalgama) constituyen, aparte de ser un impacto ambiental negativo, un alto riesgo para la salud de los operadores, que inhalan vapores de mercurio.
7.=.1. Re+or+a para -a de+i-a#i4) de 'er#&rio. ?na retorta es un recipiente similar a un crisol, con un mecanismo para abrir y cerrar el mismo, un tubo de salida en la cabe'a del recipiente, es decir, en la tapa, y un cuello que apunta hacia aba%o, similar a un tubo, que sirve como condensador. Ella sirve para destilar la amalgama y recuperar el mercurio condensado. El tipo m&s sencillo de condensador consiste de un tubo recto envuelto en trapos mo%ados. /onstrucciones m&s elaboradas incluyen una envoltura llena de agua o incluso un enfriador de contracorriente que emplea el agua como refrigerante en un ciclo abierto o cerrado. La amalgama a ser separada se introduce en el crisolF puede estar envuelta en papel, cuya ceni'a formar& una capa intermedia no adhesiva entre el oro y la pared de la retorta. :e consiguen me%ores resultados aplicando una capa fina de cal, ti'a, arcilla o talco al interior del crisol antes de que se lo cargue con amalgama. Esto evita que el oro se pegue al fondo y las paredes de la retorta luego de la destilación "nunca se debería utili'ar materia grasa, ya que se evaporaría %unto con el mercurio, desactivando su superficie para su posterior uso en el proceso). Luego, el crisol es cerrado y calentado para elevar la temperatura de la me'cla de oro y mercurio apro!. a +22 8/, para que el mercurio se evapore. El uso de la retorta tiene varias desventa%as, por lo que a veces a los mineros no les gusta aplicarla4 •
•
•
?tili'ar la retorta generalmente requiere m&s tiempo que quemar la amalgama al aire libre La amalgama y el oro no son visibles durante el proceso, lo cual es un factor de susceptibilidad para algunos pequeños mineros tradicionales Dependiendo de los minerales acompañantes, el oro que ha sido pasado por la retorta, algunas veces presenta una superficie de color gris. Esto muchas veces es causado por la quema de sulfuros, que est&n atrapados 38
en la amalgama. Los comerciantes en oro, quienes siempre buscan una ra'ón para ba%ar el precio del mismo, pagan menos por este oro sucio. •
El oro de una retorta muchas veces se sinteti'a o se funde parcialmente. Los comerciantes en oro pagan un menor precio por este oro, aludiendo que podría contener arena negra, o metales, como el cobre.
7.=.2. Dio-&#i4) #o) #ido )"+ri#o. La disolución del mercurio mediante &cido nítrico puede ser una alternativa viable para la separación oromercurio, si se recupera despu#s el mercurio de la solución residual mediante cementación. La reacción de disolución ocurre como sigue4 Pohn 0ollaQay de RimbabQe nos informó que la ceni'a de huesos "mayormente trifosfato de calcio), como copelas para analisis de fuego "que consisten del mismo material) son absorbentes fuertes para impure'as. =or esto el recomienda colocar el oro dentro de la retorta sobre una capa de este material, para obtener un oro de aspecto limpio. - 0g 0 6 S 60g1 "6)1 1 +01 "temperatura 6 0g 0 6 S 60g"6)1 1 +01 "solución calentada)
ba%a),
o
La solución es e!ot#rmica y calienta r&pidamente. El oro contenido en la amalgama no es afectado por el proceso. ?na ve' que el residuo espon%oso de oro ha sido separado del nitrato disuelto, el mercurio puede ser recuperado a trav#s de un intercambio de iones con cobre u otros metales no preciosos, produciendo nitrato de cobre o nitrato de otros metales. La cementación con cobre permite una recuperación de m&s del 7A del mercurio de la solución, y produce mercurio líquido. La cementación con hierro tiene una recuperación de casi 322A del mercurio, pero produce mercurio en forma de lodos, que luego tienen que ser destilados con una retorta para obtener mercurio líquido. La reacción química para la cementación del mercurio con cobre es4 0g" 6)1 /uS/u "6)1 0g El problema principal en relación con esta separación química consiste en que los mineros en general no reali'an el $ltimo paso4 la precipitación del mercurio. El nitrato de mercurio altamente tó!ico, 0g" 6)1, generalmente es vertido 39
directamente al medio ambiente.
7.=.*. Ca'pa)a !i-+ro. En algunas minas m&s grandes y tambi#n en las tiendas de los comerciantes de oro, la quema de la amalgama es reali'ada ba%o una campana, utili'ando un e!tractor el#ctrico para prevenir el escape del vapor de mercurio. En la mayoría de los casos, la chimenea tiene su escape %usto fuera del edificio o, en el peor de los casos, en el mismo cuarto "ver Hoto 19). En operaciones m&s sofisticadas, el flu%o de aire entra a trav#s de un sistema de filtros "por e%emplo con chisquetes de agua), donde la condensación o la precipitación del mercurio se llevar& a cabo.
:. CONCLUSIÓN Los datos obtenidos sobre las principales emisiones de mercurio en los procesos tradicionales de recuperación de oro, muestran niveles diferenciados en función al impacto ambiental "valores típicos promedio)4
15 E'iio)e e) pro#eo de #o)#e)+ra#i4) e) 7$1 9( H(9( a #ir#&i+o a,ier+o re#&perado5
A&
25 E'iio)e por -a #o-a de a'a-(a'a#i4) J1$1 9( H(9( #o)+a'i)ada re#&perado5 ,
A&
*5 E'iio)e e) pro#eo de epara#i4) oro$ J7$2 9( 'er#&rio # re#&perado5
A&
H(9(
II. CAPITULO II. 1.PROCESOS DE CIANURACIÓN. 1.1.
INTRODUCCIÓN.
40
La tecnología de cianuración de minerales auríferos es muy conocida y tiene la venta%a que en muchos casos permite evitar uso del mercurio, adem&s esta t#cnica de%a aprovechar me%or los recursos porque permite recuperar oro aun de minerales marginales. Los montos de inversión son relativamente ba%os si se les compara con la inversión en plantas de cianuración por agitación. Los costos de operación son mucho m&s ba%os, y el control de la operación en si es adem&s muy sencilla. El deber del estado consiste en capacitar a los agentes involucrados para que, con el debido asesoramiento usen la cianuración adecuadamente y responsablemente, dado que esta es una alternativa viable y pr&ctica, a me%or medida de los pequeños mineros. :in embargo para hacer una adecuada aplicación de este tipo de tecnologías se hace necesario convertir a los mineros a la formalidad de manera tal que las futuras actividades se hagan dentro del marco legal, es decir dentro de las regulaciones ambientales adecuadas. Durante años las personas vinculadas a este sector, mayoritariamente informales, han desarrollado actividades e!tractivas aprovechando, principalmente, la f&cil metalurgia e!tractiva de la amalgamación, obviamente mediante el uso del mercurio met&lico. :in embargo doquiera que los mineros hayan estado han hecho un uso indiscriminado e irresponsable del aludido elemento. =or esta ra'ón decenas y probablemente cientos de B< 0g han sido lan'adas al ambiente, ya sea en estado líquido en los relaves o como vapor de mercurio en el momento de la separación del oro 5 mercurio "Iehogado) mediante uso de sopletes. :abido es de la alta to!icidad de este metal así como de su difícil degradación cuando est& formando compuestos org&nicos, típicamente como metilmercurio. Hrente a ello, una alternativa para evitar, o disminuir dicha contaminación, es la sustitución de las pr&cticas actuales de la antiquísima t#cnica de amalgamación por la ya muy conocida y difundida t#cnica de li!iviación de oro mediante el uso adecuado de soluciones diluidas de cianuro de sodio o de potasio. =ara el caso de la pequeña minería o la llamada artesanal la alternativa especifica m&s adecuada es la de li!iviación en Cat Leaching, que no es otra cosa que el tratamiento de la mena aurífera de hecho muchas pequeñas empresas mineras, pero sobre todo las grandes, vienen usando esta tecnología. o se descartar tampoco la li!iviación en montones o 0eap Leaching, pero la selección del m#todo m&s convenientes depender& de varios factores tales como la docilidad de los minerales, accesibilidad, volumen de mineral, disposición de agua para el proceso.
1.2.
DESCRIPCIÓN.
41
Las operaciones mediante el uso de cianuros alcalinos se viene aplicando desde así casi un siglo, y de hecho la mayor parte de plantas de tratamiento obtienen el oro mediante esta tecnología. @unque en el pasado se decía que las operaciones de cianuración est&ticas no tenían altas recuperaciones los hechos demuestran que cuando el oro es liberado recuperaciones metal$rgicas aceptables son obtenidas. @sí aunque en operaciones de cianuración por agitación se alcan'an recuperaciones de m&s de 72A, tambi#n se alcan'an cotidianamente en plantas de cianuración Cat Leaching recuperaciones similares, aunque los tiempos de tratamiento debe ser mucho m&s prolongados. En general, desde el punto de vista operativo, se podrían clasificar las operaciones de cianuración en din&micas y est&ticas, dependiendo si el material sólido es sometido a movimiento o no. En casi todos los casos la e!tracción de los metales disueltos suele hacerse mediante la precipitación por reducción iónica, esto es por reempla'o del oro por otro metal como el 'inc. @sí desde hace mucho tiempo se le e!trae por el uso de polvo de 'inc "el m#todo llamado /erril /roQe) que requiere de la condición b&sica de deso!igenación mediante el uso de una torre de vacío. o se recomienda usar viruta de 'inc por ser un m#todo obsoleto y sumamente deficiente. tra alternativa, muy generali'ada en los $ltimos tiempos es el uso de carbón activado para recuperar los metales disueltos por adsorción. Esto es posible por el contacto de la solución con el carbón en columnas "proceso /G/, por sus siglas en ingles). tra posibilidad es que el /arbo sea agregado a la pulpa en agitación "proceso /G=, por sus siglas en ingles) y al mismo tiempo que ocurre la li!iviación ocurre la adsorción, este es un proceso venta%oso porque no es necesario reali'ar separación sólido liquido ya que el carbón act$a sin mayores inconvenientes
1.*.
CIANURACIÓN DEL ORO.
La cianuración del oro "tambi#n conocida como el proceso de cianuro o el proceso de
1./.
REACCIÓN UÍMICA.
42
1.7.
EL PROCESO Y SUS USO.
El mineral es triturado "utili'ando maquinaria de molienda), y puede ser a$n m&s enriquecido por flotación de espuma o por fuer'a centrífuga "la gravedad) de concentración, en función de la mineralogía de la mena. El lodo mineral alcalina puede ser combinada con una solución de cianuro de sodio o de potasio,o calcio, sin embargo, muchas operaciones de utili'ar el cianuro de calcio ya que esto es a menudo la forma m&s costo efectiva para el uso industrial.
1.:. MEORAS DEL PROCESO. 1.:.1. E- e!e#+o de- PH. Es fundamental evitar la liberación "volatili'ación) de cianuro como gas cianhidrico, porque este gas es altamente tó!icoF El cianuro hierve a 1- 8/ apenas por encima de la temperatura ambiente. Los iones de cianuro pueden convertirse en gas de cianuro de hidrógeno cuando adquieren protones libres.
NC$ a%5 H a%5 HCN (5 =or tanto, la concentración de protones libres se mantienen ba%os mediante la adición de &lcali, como "hidró!ido de calcio, cal) o hidró!ido de sodio para asegurar que el p0 durante la cianuración se mantiene por encima de p0 32,*.
1.:.2. E!e#+o de- )i+ra+o de p-o'o. El nitrato de plomo puede me%orar la velocidad de li!iviación del oro y la cantidad recuperada, en particular en el procesamiento de minerales o!idados parcialmente.
1.:.*. E!e#+o de- oF"(e)o di&e-+o. 43
El o!ígeno es uno de los reactivos consumidos durante la cianuración, y una deficiencia en el o!ígeno disuelto en la solución puede disminuir la velocidad de li!iviación. @ire o gas o!ígeno puro puede ser burbu%eado a trav#s del material para aumentar la concentración de o!ígeno disuelto "no olvidar que tiene que estar en constante agitación). /ontactores materialo!ígeno se utili'an para aumentar la presión parcial del o!ígeno en contacto con la solución, aumentando así la concentración de o!ígeno disuelto mucho m&s que el nivell de saturación a presión atmosf#rica. El o!ígeno tambi#n puede ser añadido dosificando la pasta con solución de peró!ido de hidrógeno.
1.:./. Pre$airea#i4) e- -aado de- 'i)era-. En algunos minerales, en particular los minerales sulfurados parcialmente, la aireación "antes de la introducción de cianuro) del mineral en agua con un p0 alto puede hacer a elementos como el hierro y el a'ufre menos reactivos al cianuro, y por lo tanto el proceso de cianuración de oro m&s eficiente. La o!idación del hierro a ó!ido de hierro "GGG) y posterior precipitación como hidró!ido de hierro evita las p#rdidas de cianuro, debido a la formación de comple%os de cianuro de hierro. La o!idación de los compuestos de a'ufre a iones de sulfato evita el consumo de cianuro al subproducto tiocianato "/: ).
1.<.
TECNOLOGÍAS ARTESANALES DE CIANURACIÓN.
E!iste una diferencia significativa entre la manera cómo se puede emplear el proceso de cianuración de una manera controlada y optimi'ada y el modo cómo se la emplea actualmente en la pequeña minería. Lamentablemente "para el medio ambiente), la cianuración como proceso b&sico no tiene nada de alta tecnología. @l contrario, puede ser utili'ada sin ninguna e!periencia o habilidadF lo comprueban muchos e%emplos en la pr&ctica. <&s a$n, la cianuración r$stica requiere menos capacidad t#cnica y, en sus formas m&s r$sticas, incluso menos capital de inversión que una buena planta gravim#trica. /on el uso de la cianuración se podría suprimir completamente la amalgamación de concentrados auríferos, recurriendo a la fundición directa de los concentrados m&s ricos para recuperar el oro grueso. Las segundas "productos con un contenido significativo de oro) se podrían cianurar despu#s. @sí se traba%a en muchas minas medianas y grandes.
1.<.1. Opera#io)e de #ia)&ra#i4) di)'i#a. En este tipo de operaciones la pulpa, o sea la me'cla de líquido "solución li!iviante) y sólido "mineral o relave) se mantiene en movimiento, llamado tambi#n 44
agitación. El ob%etivo de este tipo de operación, es decir mantener la pulpa en agitación, obedece a la intención de acelerar el proceso de disolución y e!posición de las partículas met&licas a la acción del agente disolvente, algo as /omo la agitación que se le suele dar al a'$car en una ta'a de agua que el fin de que esta se disuelva. Hrecuentemente este tipo de operaciones pueden ser continuas, o sea que en simultaneo puede irse alimentando el material al proceso y al mismo tiempo puede ocurrir la descarga del material ya procesado. En este tipo de operación el proceso suele requerir de un tiempo de proceso "tiempo de residencia) de 3 horas en el caso de los minerales o!idados del (atolito de la /osta. @unque eventualmente puede haber materiales que requieran un mayor tiempo si la intención es alcan'ar mayores recuperaciones, sin embargo se debe evaluar concien'udamente el costo beneficio, porque no siempre el alcan'ar altas recuperaciones resulta siendo los m&s rentable habida cuenta de que un proceso m&s largo implica incurrir en mayores gastos operativos. Los tanques puede ser de diversa capacidades, sin embargo se recomiendan un mínimo de tres tanques, en caso sea una planta continua, ya que de esta forma se obtiene un buen reme'clado, es decir que la probabilidad de que algunas partículas circulen sin permanecer el tiempo promedio predeterminado.
1.<.2. Per#o-a#i4). La li!iviación por percolación es el proceso m&s usado en la pequeña minería. Las bases t#cnicas y los detalles del proceso se encuentran en la literatura respectiva. La li!iviación por percolación tiene las siguientes venta%as4 •
proceso simpleF
•
ba%os costos de inversiónF
•
alta seguridad de funcionamiento.
Las desventa%as son4
45
•
prolongado tiempo de li!iviaciónF
•
menor recuperación.
La mala recuperación en la li!iviación por percolación puede me%orarse a trav#s de las siguientes medidas4 •
•
•
•
•
•
empleando material de alimentación m&s limpioF cubriendo los estanques con una red de malla fina para impedir la entrada de material org&nico "evitando el consumo adicional de o!ígeno, sirviendo al mismo tiempo como protección de seguridad para la fauna)F me%orando la circulación de la solución y, por ende, del o!ígeno deslamando o separando las partículas m&s finas "p.e% mediante una clasificación hidr&ulica), que podrían ser li!iviadas separadamente por agitaciónF en la precipitación con 'inc, me%orando el cierre de aire, o bien aplicando vacío "bomba de chorro de agua)F en general, me%orando el control del proceso.
Ggualmente, el alto consumo de reactivos puede ser controlado mediante un me%oramiento del sistema de control del proceso. Es casi imposible separar efectivamente los cianicidas "substancias que consumen cianuro o bien lo ligan, y de esta manera entorpecen el proceso de li!iviación) sin el empleo, por e%emplo, de flotación para el enriquecimiento preliminar de los componentes minerales con contenido aurífero.
1.<.*. A(i+a#i4). @quí el material se li!ivia en tanques de agitación con la adición de aire y;u o!ígeno. El proceso de disolución se lleva a cabo de una manera m&s r&pida y efectiva. El recurso t#cnico, los costos de inversión y de operación definitivamente son m&s altos que en la percolación. =or este motivo, la li!iviación por agitación todavía no se ha difundido en algunas regiones. En otros lugares, se la emplea especialmente para la li!iviación de concentrados altamente enriquecidos "por e%emplo residuos de amalgamación). 46
a5 Ta)%&e A(i+adore Me#)i#o. En este tipo de operación se usan plantas en las que la pulpa circula en tanques de metal, usualmente cilíndricos, en los que el material sólido es mantenido en suspensión agitada mediante el uso de impulsores met&licos. El impulsor recibe la fuer'a motri' mediante un e%e, el mismo que a su ve' recibe movimiento mediante fa%as y poleas.
,5 Ta)%&e A(i+adore Ne&'+i#o. Es una operación similar a la anterior, es decir que tambi#n se tratan de tanques met&licos para agitar la pulpa pero con la diferencia que la suspensión de la pulpa se efect$a mediante el bombeo de aire en la base del tanque "llamados =achucas), muchos e!pertos consideran que adem&s de esta forma se puede acelerar las reacciones de formación debido a la gran cantidad de aire que se introduce en la pulpa.
#5 3-o+a#i4). En la flotación se aprovechan las diferentes características fisicoquímicas de la superficie de los minerales para el proceso de separación4 algunos minerales en una pulpa de grano fino se vuelven hidrófobos añadi#ndoles reactivos "colectores, activadores). El aire inyectado al tanque "celda de flotación) que contiene la pulpa lleva las partículas hidrófobas a la superficie, donde flotan en forma de espuma, y entonces se retira. >racias a las variaciones de p0 de la pulpa y a los reactivos adicionados, se puede recuperar selectivamente diferentes minerales. La flotación se utili'a muy poco en la minería aurífera para sólo recuperar oro libre, y sí m&s a menudo para recuperar sulfuros auríferos %unto con el oro liberado "bulJ flotation). E!isten diferentes tipos de celdas de flotación en uso, en las que se combina la agitación de la pulpa y su aereamiento. En varios casos, la flotación ha sido probada para separar el oro libre de concentrados de sulfuros, reempla'ando la amalgamación. Esto funciona solamente para un tamaño limitado de granos, debido a que el oro m&s grueso, por su masa, no flota tan f&cilmente. Bambi#n es difícil hacer flotar las partículas ultrafinas. :in embargo, en un tamaño de grano apropiado "apro!imadamente 322 a 12 mm), la separación del oro y sulfuros puede funcionar.
1.=.
OPERACIONES DE CIANURACION EST@TICAS.
:e podría definir como aquellas en las que el material sólido que se procesa no es sometido a movimiento, es decir que durante el proceso el mineral o relave se mantiene quieta. En este tipo de proceso el costo operativo suele ser ba%o dado 47
que no has gasto de energía, adem&s son los típicos procesos de ba%os costo de capital, o sea inversión relativamente ba%a en función del tamaño de planta seg$n el tonela%e.
a5 Heap Lea#;i)(. :on operaciones de li!iviación en montón, en la que en la mayoría de casos el mineral puede ser procesado tal como sale de la e!plotación minera. El tamaño de partícula de mineral puede ser obtenido, seg$n el tamaño deseado por la planta, mediante la fragmentación por la voladura, esto es a%ustando la malla de perforación. En ocasiones el mineral debe ser sometido a operaciones de chancado antes de ser transportado a las plataformas de li!iviación. @ntes de iniciar una operación de esta naturale'a, una plataforma con ligera inclinación debe ser preparada impermeabili'ando una gran &rea donde se depositara el mineral. /omo quiera que no puedan haber riesgos de fugas en plataformas de seme%ante tamaño se suele instalar unos sistemas de materiales impermeabili'antes, los cuales suelen ser materiales sint#ticos o polímeros de diversa naturale'a, te!tura y resistencia. Estos materiales reciben nombre comerciales tales como geomembranas o geosint#ticos, entre dichos materiales podemos mencionar el 0ypalon, =olietileno de alta densidad, =olietileno de ba%a densidad, =C/F dependiendo de la instalación se pueden usar geonets, geote!tiles, y como ya se di%o eventualmente pueden ser una combinación de varios materiales. Las plataformas previamente deben ser aplanadas y compactadas, muchas veces es necesario poner una capa de arcillas o hasta de asfalto. :obre la plataforma de li!iviación se instala un sistema de tuberías las que servir&n para la colección de la solución, la misma que es recibida en la base del pad y es llevada a tanques de solución. En la parte superior, y una ve' que el material ha sido colocado se instala un sistema de riego por goteo mediante tuberías, la solución es descargada seg$n un flu%o determinado. Dicha solución contiene los reactivos necesarios, es decir el cianuro de sodio, aunque la cal para alcalini'ar el material se suele colocar %unto con el mineral. Este tipo de plantas permiten el tr&nsito de camiones que descargan el material Las operaciones de li!iviación en monton suelen ser de alto tonela%e y de ba%os, es por esta ra'ón que permite procesar mineral es de leyes muy ba%as. Bales el caso de la minera Manacocha, que se ubica en /a%amarca lo que le permite que es la mina de oro mas grande de Latinoam#rica procesando leyes de cabe'a deba%o de un gramo por tonelada m#trica
,5 ?a+ Lea#;i)(. =or ser esta una operación adecuada a la minería de pequeña escala se le describir& detalladamente.
48
$a operación% La siguiente es una descripción de una típica operación metal$rgica en Cat Leaching, @unque algunas diferencias operativas mínimas e!isten, en general estas operaciones tienen patrones típicos. &hancado%' El mineral llegado de la mina es chancado con el uso de chancadoras de qui%adas o manualmente hasta conseguir un tamaño adecuado, de apro!imadamente 6;+X. /omo tambi#n es posible procesar relaves de amalgamación, es ese caso el chancado es innecesario. #olienda% El mineral chancado es introducido en molinos de bolas, una ve' cargado es cerrado y se reali'a la molienda durante una hora y media apro!imadamente. /oncluida la molienda el molino es descargado y el mineral pulveri'ado "polveado) es dispuesto en la 'ona de aglomeración. -
?na molienda adecuada de cualquier mineral seria aquella en la que se haga la operación en forma continua "con entrada y salida del mineral en fo rma simultanea) mediante el uso de agua, porque adem&s se tendría una granulometría ideal "tamaño de partículas medido en mallas tyler), por e%emplo para cianuración suele ser 2A de las partículas de mineral a malla 122. =ero esta calidad de molienda no solo se obtiene por el uso de agua para arrastrar las partículas finas sino porque un sistema de m olienda contin$o cuenta con equipos de clasificación, de manera tal que las partículas que no alcan'aron el tamaño adecuado "las m&s grandes) regresen al molino para ser remolidas. ?no de los sistemas m&s apropiados de clasificación es aquel que usa 0idrociclones "que funcionan con agua) Bambi#n es posible la molienda en seco en forma continua mediante la aplicación de aire, este tipo de molienda es típica de la molienda de minerales no met&licos en los que no se puede usar agua. En este caso la clasificación se hace mediante el uso de /iclones "que funcionan con aire) glomeración%' El mineral o relave seco es me'clado con cemento y cal "para dar alcalinidad protectora), en general el consumo de cemento oscila alrededor de 31 Jilogramos por B< de mineral o relave, la cal dependiendo de la acide' del mineral, en alrededor de un Jilogramo por B< de mineral o relave. ?na ve' efectuada una primera me'cla, que en general se hace manualmente, se procede a humedecer la me'cla con una solución de cianuro concentrada que suele ser de alrededor del 2A de todo el cianuro a usarse en el tratamientoF el otro 12A se suele terminar de agregar durante los siguientes días de la operación. En esta etapa de aglomeración es posible hacerla manualmente o usando un aglomerador cilíndrico por cuyo interior se adiciona la solución concentrada de cianuro. El material aglomerado es depositado en la po'a de li!iviación, siempre teniendo cierto cuidado de no dañar demasiado los YpelletsX de material a ser procesado. 49
&urado%' o es otra cosa que un reposo de la pulpa, es decir el material con los reactivos y ya aglomerado, en esta etapa lo que se hace es de%ar el material en reposo para que ocurra la reacción de disolución del oro, y que se dan en una ambiente muy aeróbico "con mucho o!igeno del ambiente), pero tambi#n para que el cemento y la cal act$en con las arcillas y los YpelletsX tomen consistencia. >eneralmente el tiempo de reposo no es m&s de 1+ horas desde que se concluyó el llenado de la po'a, y es en esta etapa donde se disolver& alrededor del 72A de todo el oro que se ha de disolver durante toda la operación. :olo un die' por ciento se disolver& en el resto del tiempo de la operación. Bomar en cuenta que no se trata del oro total contenido en el material, sino de solo aquel que se ha de disolver. iegos o lavados%' Esta etapa consiste en lavados sucesivos para e!traer el oro disuelto "y disolver alrededor del 32 A del total soluble), los lavados son necesarios para disminuir la concentración del oro de la solución, solución que es retenida en el mineral aglomerado como humedad, esta humedad del material es alrededor de 3A. Lo que se ha de buscar con los sucesivos lavados es llevar la concentración del oro en solución a menos de 3.2 mg;l, o hasta donde sea disminuirla rentablemente. :e suelen hacer entre 31 y 3* riegos o lavados con la solución que recircula en circuito cerrado. dsorción La solución que recircula a contracorriente lo hace a trav#s de columnas de carbón activado en lecho fluidi'ado, generalmente el carbón necesario se distribuye en + o * columnas de fierro o =C/. :e usa carbón activado granulado de una malla adecuada con capacidades de adsorción operativa de alrededor de * ó - gr. @u ; Kg. de carbón. Lo adecuado es cosechar las 6 ó + primeras columnas ya que la $ltima concentra muy poco metal por lo que es conveniente usarla en el siguiente proceso. .-
*esorción Es el proceso inverso y consiste en la ree!tracción de los metales concentrados en el carbón mediante el uso de una solución de cianuro alcalino y caliente. En este proceso las soluciones conteniendo el oro est&n altamente concentradas y se somete dicha solución a la acción de la corriente continua de ba%o volta%e y se obtiene de este modo un precipitado "cemento) que luego es refinado o purificado y fundido en barras de buena aceptación comercial .-
&omercialización El oro obtenido es comerciali'ado en óptimas condiciones dado que los m&rgenes de maquiladores desaparecen y los mineros obtiene todos los beneficios. Eventualmente los comerciantes est&n dispuestos a financiar este tipo de operaciones por que les garanti'an una producción constante y no de lotes err&ticos. @dicionalmente es posible efectuar fi%aciones de precios de los lotes en proceso a efectos de estar protegidos de la volatilidad de los precios. .-
/omo puede observarse, este tipo de operación es muy sencilla y por esa ra'ón algunos grupos de mineros la viene aplicando, en particular en la 'ona de =ata', 50
en la sierra norte del país, en plantas port&tiles Cat Leaching de geomembranas "Cinimantas) en las que solo es necesario el uso de una motobomba siendo la aglomeración de manera manual. Bambi#n en a'ca ya algunos mineros ha instalado pequeñas operaciones similares. El relave residual puede ser almacenado en botadero impermeabili'ados a efecto de evitar cualquier eventual contaminación por soluciones de cianuro, adicionalmente estos botaderos, o canchas de relave, permiten tener ingresos por recuperaciones marginales de oro dado que la reacción de disolución contin$a aun despu#s de haber concluido la operación. En las operaciones de amalgamación, mayoritariamente en quimbalete, se tiene altos consumos de mercurio, alrededor de 322 gr. por cada tonelada procesada y otro 322 gr. como vapor de mercurio de la amalgama resultante, ambos en promedio. :i se tiene una me%oría de los ingresos por me%oramiento de los m&rgenes en el procesamiento metal$rgico, dado que este proceso es muy económico, entonces ser& posibles e!traer de manera económica reservas minerales que actualmente no son aprovechadas.
1..
REUERIMIENTOS DE IN?ERSIÓN PARA UNA OPERACIÓN DE * TM DE CAPACIDAD.
a) A#+io.
No',re
Ca)+idad
US
3 ?n.
1*2,22
=o'a de /ianuración
3 ?n.
-22,22
=o'a de :olución
3 ?n.
1*2,22
/olumnas
1 ?n.
3*2,22
/arbón @ctivado
322 Jg
+22,22
tros
6*2,22
To+a-
2J
b) Ma+eria-e rea#+io Para &)a #a'paa5
No',re
Ca)+idad
US
/ianuro /al /emento tros
+* Jg. -2 Jg. (olsas
72,22 12,22 2,22 322,22 51
To+a-
2J
c) Seri#io
No',re
Ca)+idad
US
US
Desorción @n&lisis
322 Jg 6 ?n.
3,22 12,22
322,22 -2,22 92,22 322,22 322,22
To+a-
/*J
Co+o U)i+ario aproF. Q US 2/JTM CONDICIONES DE OPERACIÓN TIPICAS p0 Biempo /ianuro Ley :ol. /ola
4 4 4 4
32.* 32 días 2.2*A 6 3.2 g@u;m "menos de)
1.1. IMPACTOS AMBIENTALES DE LA CIANURACIÓN. Los impactos ambientales causados por el uso de la cianuración en la pequeña minería son los siguientes4 •
•
•
•
•
emisión debido al almacenamiento inadecuado de las colas de li!iviación, contaminadas con cianuro y metales pesados, que en muchos casos todavía contienen sulfuros emisión de soluciones cansadas, con contenidos de cianuro y metales pesados emisión de gases y polvos de metales pesados en el proceso de calcinación y fundición de los precipitados emisiones de gases nitrosos y nítricos por la refinación del dor# con &cido nítrico emisiones de metales pesados en el proceso de desecho de los &cidos utili'ados para la refinación.
52
CONCLUSIONES
53
BIBLIOGRA3IA
54
