UNIVERSIDAD NACIONAL SAN AGUSTIN FACULTAD INGENIERIA GEOLOGICA GEOFISICA Y MINAS ESCUELA INGENIERIA DE MINAS “EL ORO”
METALURGIA GENERAL Profesor:
Ing. Muñiz Juan D. INTEGRANTES:
Alca Peralta Alexis Abraham Arapa Mamani Diego Diego Elard Fernandez Calderon Mauricio Flores Quispe Romel Mendez Flores Alejandro Reynoso Delgado Alexis Paz Zevallos Christian Gutierrez Lazo Marco Antonio Charca Huallpa Henry
AREQUIPA – PERÚ 2015
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INTRODUCCIÓN Es un metal un metal de transición blando, transición blando, brillante, brillante, amarillo, amarillo, pesado, pesado, maleable maleable y dúctil. El dúctil. El oro no reacciona con la mayoría de los productos químicos, pero es sensible y soluble al cianuro, al cianuro, al mercurio ,al agua regia, regia, cloro y a la lejía. lejía. Este metal se encuentra normalmente en estado puro, en forma de pepitas y depósitos y depósitos aluviales. Debido a que es relativamente inerte, se suele encontrar encontr ar como metal, metal, a veces como pepitas grandes, pero generalmente se encuentra en pequeñas inclusiones en algunos minerales, vetas de cuarzo, pizarra, rocas metamórficas y depósitos aluviales originados de estas fuentes. En el presente trabajo se dará a conocer en su mayoría todo lo concerniente al oro desde su composición mineralógica, su análisis, sus propiedades tanto físicas y químicas, los procesos que se llevan a cabo para lograr su obtención en forma de concentrado, sus usos en la industria comercial mundial; así como la presencia de los yacimientos donde se encuentra este en el Perú y su cotización en el mercado mundial.
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ÍNDICE 1. Caracterización Mineralógica
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2. Propiedades físicas y químicas
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3. Tipos de concentración
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4. Balance metalúrgico
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5. Usos industriales
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6. Presencia de estos minerales en el Perú
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7. Costos de estos minerales
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8. Bibliografía
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1. CARACTERIZACIÓN MINERALÓGICA Se nos proporcionó dos muestras de mano, ambas relacionadas al metal precioso oro. Logramos identificar los siguientes minerales presentes en la muestra junto al oro. MINERALES ENCONTRADOS EN COMUN EN AMBAS MUESTRAS
MINERAL
GRAFICO
1. PIRITA: FÓRMULA: S2Fe PROPIEDADES FÍSICAS: Frágil. Dureza=6-6.5 (no es corriente tanta dureza en un sulfuro). Brillo metálico, brillante. Color amarillo latón pálido, puede ser oscuro debido a la pátina. Raya gris o pardo negra. Opaco. ENSAYOS: Funde a 2.5 a 3 formando un glóbulo magnético. Da mucho azufre en el tubo cerrado. Produce anhídrido sulfuroso al calentarlo e n el tubo abierto o en carbón vegetal. Insoluble en HCl. DIAGNÓSTICO: Se distingue de la calcopirita por su color pálido y porque no puede ser rayado por el acero; del oro, por su fragilidad y blandura, y de la marcasita por su color más intenso y la forma de los cristales. 2. GOETHITA: FÓRMULA: HFeO2 PROPIEDADES FÍSICAS: Dureza de 5 a 5.5. Brillo adamantino a mate; sedoso en ciertas variedades escamosas o fibrosas. Color pardo amarillento a marrón oscuro casi negro. Substranslúcido. ENSAYOS: Difícilmente fusible. Se convierte en magnético en la llama reductora. En tubo cerrado, da aguay se transforma en Fe2O3 DIAGNÓSTICO: Se reconoce principalmente por el color de su raya y se distingue de la limonita por su exfoliación, crecimiento radial y otras pruebas de cristalinidad. 3. JAROSITA: FÓRMULA: KFe33+(SO4)2(OH)6 PROPIEDADES FÍSICAS: Frágil. Color Amarillo pardo; rojo óxido (al cristalizar). Dureza de 3 a 4. Raya de color amarilla. Fractura irregular. Insoluble en agua. ASPECTOS: Masas terrosas, laminares, fibrosas o incrustaciones. En cristales diminutos redondeados del sistema trigonal. 4. LIMONITA: PROPIEDADES FISICAS: Dureza de 5 a 5.5. La limonita pulverulenta puede tener una dureza aparente menor que 1. Brillo vítreo. Color pardo, amarillento. Subtranslúcido. ENSAYOS: Fuertemente magnético una vez calentado a la llama reductora. Desprende mucha agua en un tubo cerrado. DIAGNOSTICO: Caracterizada principalmente por su raya castaño amarillo; se diferencia de la goethita por su aspecto vítreo y la ausencia de exfoliación.
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MINERALES EXCLUSIVOS EN LA PRIMERA MUESTRA UBICACIÓN: Esta muestra fue extraída en la zona de Ocoña-Arequipa
MINERALES
GRAFICO
1. APATITO: FORMULA: (PO4)3Ca5(F,Cl,OH) PROPIEDADES FISICAS: Exfoliación pobre, con dureza 5 (puede ser rayado con un cuchillo). Brillo vítreo a céreo. Color a base de tonalidades verdosas o pardas. Transparente a translucido. ENSAYOS: Difícilmente fusible, soluble en ácidos como en acido nítrico diluido da un precipitado amarillo de fosfomolibdato amónico. Con HCl concentrado da un precipitado blanco de sulfato cálcico. DIAGNOSTICO: Generalmente se reconoce por sus cristales, color y dureza. Se diferencia del berilo por las terminaciones piramidales de sus cristales y por ser rayado por un cortaplumas. 2. HEMATITA: FÓRMULA: Fe2O3 PROPIEDADES FÍSICAS: Dureza 5.5 a 6.5. Color castaño rojizo a negro. La variedad terrosa roja se conoce como ocre rojo. Raya rojo claro a oscuro, que se vuelve negro al calentarlo. Translucido. ENSAYOS: Infusible. Se vuelve fuertemente magnético al calentarlo en la llama reductora. Lentamente soluble en HCl; si a la solución se le añade ferrocianuro potásico, se forma precipitado azul oscuro. DIAGNÓSTICO: Se reconoce especialmente por su raya característica roja.
Hematita
Jarosita
Limonita
Pirita Apatito
Goethita
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MINERALES EXCLUSIVOS EN LA SEGUNDA MUESTRA UBICACIÓN: Esta segunda muestra fue extraída de la zona “Madrigal” en CayllomaArequipa
MINERALES
GRAFICO
1. CALCOPIRITA: FÓRMULA: S2CuFe PROPIEDADES FÍSICAS: Dureza de 3.5 a 4. Brillo metálico. Frágil. Color amarillo latón; frecuentemente con pátina bronceada o iridiscente. Raya negra verdosa. ENSAYOS: Da olor de anhídrido sulfuroso cuando se calienta en carbón vegetal o tubo abierto. Decrepita y desprende azufre en tubo cerrado. Se descompone fácilmente con acido nítrico y da azufre. DIAGNÓSTICO: Se reconoce por su color amarillo de latón, raya negra verdosa y ser blando. Se distingue de la pirita por ser más blando que el acero y del oro por ser frágil.
Limonita
Pirita
Calcopirita
Goethita Jarosita
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2. PROPIEDADES QUÍMICAS Y FÍSICAS DEL ORO Propiedades físicas del oro PROPIEDADES FISICAS Símbolo químico Color Peso Atómico Numero Atómico Estado de Oxidación Densidad Especifica Temperatura de Fusión (ºC) Temperatura de Ebullición (ºC) Temperatura de Vaporización (ºC) Calor de Fusión (cal/gr) Dureza (Mohs) Radio Atómico (Aº) Radio Iónico (Aº) Potencial Normal (voltios) Resistencia Eléctrica (MHm.) Electronegatividad
ORO Au Amarillo 197 79 3.1 19.3 1063 2530 2808 16.3 2.5 1.46 1.37 1.498 2.25 2.4
Conductividad Eléctrica La conductividad eléctrica es la capacidad que poseen los diversos materiales para la conducción de una corriente eléctrica, que es la capacidad que tiene un material en particular, para dejar circular libremente cargas eléctricas, gracias a que dentro de la estructura atómica del material hay muchos electrones con vínculos débiles que permiten el movimiento a las partículas eléctricas. El oro es uno de los metales que mejor conductividad eléctrica posee; tiene una conductividad de 45.5 × 10^6 S/m a temperatura ambiente, s iendo uno de los metales que mejor conducen la electricidad, junto con el platino, la plata y el cobre.
Conductividad Térmica La conductividad térmica es la magnitud que posee un material para la conducción del calor. El oro al ser un metal, posee una buena conductividad térmica, misma que es de 308,21.
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Ductilidad El oro es uno de los metales más dúctiles, sus moléculas pueden deslizarse una sobre de otras logrando estirarse sin que se rompan; es gracias a poseer esta propiedad aunada a la buena conductividad eléctrica que presenta, que este metal es muy usado en cableados “finos” y componentes electrónicos para diversos aparatos.
Propiedades químicas del oro Presenta solución sólida frecuente con plata. También se pueden encontrar trazas de hierro, bismuto, cobre, plomo, estaño, zinc y los metales del grupo del platino. Cuando e l porcentaje de plata es superior a 20%, se denomina Electrum. La pureza o ley del oro se expresa en partes por 1000, la mayor parte del oro contiene un 10 % aproximadamente, de otros metales y por lo tanto, su ley es de 900. La estructura del oro está basada en el empaquetamiento cubico compacto de los atomos de Au. Es fácilmente soluble en agua regia o en otras mezclas que desprenden cloro. También lo disuelve el yodo en estado naciente y los cianuros. No lo atacan el ácido clorhídrico ni tampoco el ácido nítrico. No lo atacan los álcalis fundidos El ácido sulfúrico lo ataca por encima de los 300 °C. El oro se alea con gran facilidad con el mercurio (amalgama de mercurio). Calentando cuidadosamente la amalgama formada, se evapora el mercurio y queda el oro en forma esponjosa. El Oro es el más "no reactivo" de todos los metales, es benigno en to dos los ambientes naturales e industriales. El Oro nunca reacciona con oxígeno o sea difícilmente se oxidará o se empañará.
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3. TIPOS DE CONCENTRACIÓN: Los minerales se pueden comercializar ya sea en forma de concentrados o refinados. Los minerales refinados son adquiridos directamente por las empresas industriales (acerías, transformadoras, manufactureras, etc.), mientras que los concentrados son comercializados mediante transacciones más complejas, entre las empresas mineras, comercializadores, refinerías y fundiciones para su posterior transformación a metal. Es este segundo tipo de transacción que explicaremos en líneas generales en el presente Informe Quincenal. Se le llama concentrado, en el quehacer minero, al producto rico en metales. L os concentrados se obtienen m edian te vari os procesos tales como la f lotación, la li xi viaci ón, l a gravimetría, entre otros. Como sabemos, los concentrados llevan el nombre del mayor metal contenido, pueden ser concentrados de zinc, cobre, plomo y otros. Entonces, puede señalarse que los concentr ados contienen metal pero que está acompañado por otros elementos, además de materiales residuales. . En este caso sería un concentr ado de oro. Los concentrados son un producto que se comercializa a nivel mundial y deben pasar por la fundición y refinación para obtener de ellos metales con un mayor nivel de pureza (de modo que puedan ser utilizados en galvanizadoras, acerías, manufactureras, etc.) La obtención de oro por gravimetría y amalgamación es tan antigua como la propia civilización; con el avance de la tecnología la amalgamación ha sido reemplazada en gran parte por procesos de lixiviación con cianuro tanto en sistemas de agitación como también por percolación y en la actualidad menos del 10% de la producción mundial de oro es obtenida mediante métodos que emplean mercurio. En nuestra Selva, como en otros yacimientos tropicales, la posibilidad de envenenamiento con pescado contaminado con mercurio es alta y creciente, por la abundancia de lavaderos auríferos y la dieta a base de pescado.
Concentrados de oro a partir de concentración gravimétrica: La concentración gravimétrica es una manera sencilla, de alta capacidad, y al mismo tiempo de bajo costo y de una eficacia razonable, para separar minerales pesados valiosos de la carga bruta, lo cual explica su extenso uso en la pequeña minería aurífera.
Canaletas: Las canaletas funcionan bajo el principio de que, en un corriente de agua, las partículas más pesadas se depositan en el fondo, mientras que las partículas más ligeras continúan en la corriente y se descargan corriente abajo. Una superficie rugosa, como una alfombra, atrapa el oro y otras partículas pesadas. Así como una bola rueda por una pendiente, el flujo y el momento aumentan con la distancia, por lo que el mecanismo de captura es menos efectivo al final de la canaleta, en particular para el oro fino. Por esto, en las canaletas sencillas la mayoría del oro se atrapa en el primer metro, como en la que se observa en la parte inferior.
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Para que el funcionamiento de la canaleta sea eficiente es clave un suministro constante de agua. Al utilizar cubetas para agregar pulpa y agua se producen sobrecargas en el flujo que pueden levantar las partículas de oro atrapadas en las alfombras, reduciendo la recuperación. Esto se evita si se utiliza un tanque, por ejemplo de gasolina, que mantiene el flujo consistente en la canaleta. Las canaletas tienen generalmente un ángulo de inclinación de 5 a 15 grados. La combinación de dos canaletas puede ser la combinación óptima para la recuperación de oro. A estas se les conoce como primaria y de barrido (o scavenger)
Concentradores centrífugos Una centrífuga consiste en un tazón giratorio que tiene una serie de crestas que atrapan el oro cuando el tazón gira. La fuerza aplicada al material (mena molida, concentrado de mineral pesado, arenas aluviales, etc.) puede ser de 50 a 200 veces la fuerza de gravedad, produciendo una separación del oro de los minerales más ligeros más efectiva respecto a otros sistemas que dependen únicamente de la gravedad. Generalmente, la mena entra al sistema como una pulpa semi-liquida con 60-75% de agua (40-25% de sólidos). Mientras el tazón gira las partículas más pesadas, incluyendo el oro, se atrapan en las crestas mientras que los minerales ligeros fluyen hacia arriba y se expulsan como colas. Las centrífugas se deben calibrar de acuerdo al tipo de mena y se deben se deben operar con diligencia. Esto se logra ajustando el tamaño de grano (control de molienda), la velocidad de alimentación, la velocidad de rotación y la duración del ciclo. Uno de los mayores problemas es el mantener el concentrado activo (evitando la compactación entre las crestas) – Lo que garantiza que las partículas pesadas de oro reemplacen las partículas más ligeras, las cuales se expulsan fuera del tazón.
Concentradores en espiral Los concentradores en espiral pueden mejorar la concentración. Estos son bateas especiales montadas sobre un eje inclinado con ranuras en espiral en la superficie. Los concentradores pueden ut ilizar concentrados de pocos cientos de gramos hasta muchos kilogramos. El concentrado producido es apto para un procesamiento sin mercurio, como la fundición directa. Normalmente la batea gira impulsada por un motor de baterías pequeño mientras se vierte agua sobre las espirales. El concentrado se agrega con una pala pequeña en el fondo de la batea. Las 9|P á g i n a
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Partículas más pesadas se transportan en las espirales hacia la parte superior de la batea, mientras que el agua transporta las partículas ligeras hacia abajo. Las partículas pesadas, incluyendo el oro, se recogen en la batea hasta caer a una taza a través de un agujero en el centro de la misma.
Mesas concentradoras Las mesas concentradoras tienen una leve inclinación, una depresión (o canal) a lo largo de su borde inferior y crestas ligeramente elevadas en su longitud. El mineral y el agua se vierten en el borde superior de la tabla y esta vibra impulsada por un motor. La inclinación, el flujo de agua y la vibración resultan en el movimiento de partículas hacia la esquina inferior de la tabla. Las partículas ligeras son más fáciles de lavar sobre las crestas que las pesadas, separándose a lo largo de la tabla y generando un concentrado pesado rico en oro (ver esquema). Estas mesas proveen una excelente separación del oro y producen concentrados de alto tenor de más del 50%. El oro se debe extraer previamente del concentrado utilizando otros procesos (como gravedad, química, o fundición directa). No obstante, las mesas pueden ser costosas y requieren cuidado y entrenamiento para su buen funcionamiento; por esto, sólo son accesibles para mineros a pequeña escala, organizados y con acceso a capital.
Por flotación: La flotación separa los materiales aprovechando las diferencias en las propiedades de sus superficies. Se utilizan agentes químicos para que los minerales floten formando una espuma rica en minerales que posteriormente se separa de la mezcla para producir un concentrado. La flotación es uno de los principales procesos para concentrar sulfuros y oro de la minería a gran escala, pero también se puede aplicar a la pequeña escala. El principio base de la flotación es la capacidad de adherir burbujas u otros materiales flotantes a la superficie de un mineral – una función de su “mojabilidad”.
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Un mineral hidrofílico es aquel que se humedece fácilmente, mientras que un mineral hidrofóbico es repelente al agua. Minerales como silicatos, sulfuros, óxidos y carbonatos se pueden separar por flotación – incluso aquellos que tienen densidades similares y son difíciles de separar por gravedad. Es por esto que la flotación facilita el procesamiento de menas complejas, incluyendo las que son difíciles de procesar con métodos gravimétricos.
El uso de imanes (Separación magnética) A menudo se utilizan imanes como herramientas para mejorar la concentración y remover minerales magnéticos – usualmente magnetita. Los minerales magnéticos son generalmente de color oscuro, pero hay varios que pueden ser de color bronce y tienen un lustre metálico, como la pirrotina (sulfuro). Se utiliza un imán de mano para remover los minerales no deseados, teniendo cuidado de no perder el oro. Para esto se usa un imán debajo (o encima) de la batea para separar los minerales magnéticos de los no magnéticos; lo cual también incrementa la intensidad del magnetismo en algunos minerales. Un pedazo de papel o de plástico se puede utilizar para cubrir el imán para que los minerales se remuevan fácilmente. También se utilizan imanes en el fondo de canaletas formando una “carpeta de magnetita”. En ciertos casos, las canaletas magnéticas pueden mejorar la eficiencia en la recuperación de oro fino en los concentrados. Se instala una capa magnética delgada en una canaleta pequ eña en donde las partículas del mineral magnético se recogen en la superficie, las cuales forman una capa en la que se depositan partículas de oro fino. La canaleta contiene bandas magnéticas polarizadas en su extensión.
Método propuesto para el MPE en nuestra selva peruana sin el uso de Hg. A continuación se describe el desarrollo de una tecnología, asimilable por la MPE, que recupera el oro sin emplear mercurio en ninguna etapa del proceso. El sistema recupera 20% más que la amalgamación, reduce el tiempo de tratamiento y el esfuerzo humano en 60%, y obtiene oro d e mejor calidad. La tecnología se aplica a las arenas negras o concentrado aurífero y consta de 3 etapas consecutivas: separación magnética de alta intensidad con magnetos permanentes, recuperació n gravimétrica rápida del oro grueso y recuperación de oro fino mediante flotación. Los concentrados obtenidos reportan leyes de 40 a 80% de oro que se funden directamente con el soplete; el prototipo desarrollado puede operar manualmente o con un motor de solo 300 watios. Se ha determinado que los minerales presentes en el concentrado gravimétrico primario de la Selva Peruana son, en orden de abundancia, los siguientes : Magnetita, Hematita, Ilmenita, Granate, Epidota, Circón, Rutilio, Leucoxeno, Monacita, Cuarzo, y oro entre otros.
Concentración magnética de alta intensidad con imanes permanentes: La separación magnética de alta intensidad para recuperar industrialmente minerales pesados paramagnéticos tales como Ilmenita, Monacita, Rutilo y Circón, emplea equipos de alta capacidad (miles de toneladas por día) con electroimanes que requieren una fuente externa de energía. En este
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caso los productos magnéticos y paramagnéticos se recuperan separadamente para su posterior purificación y comercialización. En nuestro caso todos los productos magnéticos y paramagnéticos constituyen relaves o materiales de poco o ningún valor, y el objeto es eliminar tanto como se pueda de ellos para dejar al oro con la mínima cantidad de minerales y obtener un concentrado enriquecido de alta ley, que justifica su transporte y/o tratamiento posterior en un lugar con mayor infraestructura. Para compatibilizar esta técnica con la pequeña escala y ubicación remota de las operaciones de MPE, se utilizó magnetos permanentes de alta intensidad que hoy existen en el mercado y se utilizan para otro objeto. Esto reduce significativamente la inversión requerida para su aplicación. Las pruebas que hemos realizado empleando magnetos de tierras raras (neodimio) permitieron eliminar el 85% del peso original del concentrado gravimétrico primario y reducir el peso del producto aurífero (no magnético) a solo 15%; el balance metalúrgico e incremento de la ley de oro alcanzado se muestra en las figuras 1 y 2 y los productos obtenidos se presentan en la foto 5. El primer beneficio que el MPE obtiene, es reducir 85% del peso de concentrado (digamos de 80 a 12 kgs) que diariamente tendría que transportar hasta el poblado donde se cuenta con infraestructura para procesar o comercializa este producto. El concentrado enriquecido puede ser procesado mucho mas fácilmente con cualquiera de las técnicas complementarias descritas en la sección siguiente. Asimismo el producto podrá ser comercializado directamente a terceros que cuenten con la infraestructura para este procesamiento adicional, gracias a que este concentrado puede ser analizado rápidamente y con bajos costo para el MPE; mas adelante se describen las técnicas de análisis químico rápido que emplean disolución del oro. El procesamiento magnético propuesto puede ser aplicado en forma manual por la MPE, con equipos simples y de bajo costo; esta inversión moderada permitiría que el MPE de el gran salto tecnológico y ambiental que significa obtener oro semirrefinado o refinado sin emplear mercurio. Una ventaja del traslado del concentrado enriquecido a una población es que esta cuenta con fuentes de energía permanentes, local apropiado y apoyo logístico y técnico para el tratamiento complementario. También se puede
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comercializar allí el concentrado u oro semirrefinado obtenido, o contratar el servicio de terceros para la etapa final del proceso.
Concentración gravimétrica y flotación por espuma: El tratamiento directo del concentrado gravimétrico primario mediante combinación de concentración gravimétrica rápida y flotación del relave, es también factible implementarse “in situ” para obtener concentrado enriquecido. La ley de este producto resulta mucho mayor y su peso mucho menor que la obtenida por concentración gravimétrica, por lo que puede fundirse directamente con un costo muy bajo. La principal desventaja de esta alternativa frente a la que emplea concentración magnética es que se requiere equipo de mayor dimensión, y más energía, para la concentración gravimétrica y flotación. La otra desventaja es que el circón y rutilo se pierden con el relave de flotación, pero ello tiene poca importancia en la MPE.
Apu ntes I mportantes En el Perú operan, a la fecha, la fundición de Ilo y tres refinerías (Ilo, Cajamarquilla y Funsur), las cuales pueden procesar cobre, zinc y estaño; produciendo así en el país tanto refinados como concentrados. Cabe indicar que existe también un complejo metalúrgico en La Oroya. Sin embargo, actualmente tanto la fundición como la refinería de La Oroya no están operando. En la fundición y refinería de Ilo (Southern Copper Corporation) se producen cátodos de cobre de 99.998% de pureza (conocido en el mercado de metales como Grado A) además de oro, plata y selenio. Fundición del Sur (Funsur), realiza el proceso de fundición y refinación de minerales provenientes de la mina Minsur a fin de obtener estaño de alta pureza que se vende en lingotes. El Complejo Metalúrgico de La Oroya (Doe Run) tiene 3 circuitos integrados para el procesamiento de concentrados de cobre, plomo y zinc y un subcircuito para el procesamiento de oro y plat a.
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4. BALANCE METALÚRGICO Balance metalúrgico de la mina Yanacocha Procesos de recuperación del oro Para cada pila hay dos pozas en ellas se descargan sus soluciones, una es llamada poza de operaciones debido a que almacena la solución de alto contenido de oro y baja turbidez; la otra es llamada poza de menores eventos y almacena la solución con bajo contenido de oro y en ocasiones alta turbidez. La poza de menores eventos alimenta de solución rica la planta de columnas de carbón, y la poza de operaciones alimenta de solución rica a la planta de precipitación “Merrill Crowe”.
Planta de carbón activado La Minera Yanacocha tiene tres plantas de carbón activado ubicados en La Quinua, Yanacocha Norte y Pampa Larga, la capacidad total es de 8600m3/h, estas plantas procesan soluciones ricas de bajo contenido de oro 0.3 a 1.0 gr/m3. El producto de la desorción es la solución concentrada, que es bombeada a las plantas de precipitación para la recuperación del oro.
Planta de precipitación Merrill Crowe La Minera Yanacocha tiene dos plantas de precipitación ubicados en Yanacocha Nortey Pampa Larga, la capacidad total es 4350m3/h, estas plantas procesan soluciones ricas de alto contenido de oro 1.0 a 4.0 gr/m3. El proceso se inicia con la clarificación de la solución en filtros que usan diatomita como medio filtrante; después la solución es bombeada a las torres de vació donde se extrae el oxígeno disuelto de la solución y finalmente se adiciona polvo de zinc para precipitar el oro y otros metales que se encuentran en la solución. El precipitado es recuperado en filtros tipo prensa. Cada filtro sale de operación al cumplir su ciclo de llenado y se realiza un secado inicial del precipitado con la inyección de aire, después el precipitado es retirado de los filtros y enviado a las retortas.
Planta de fundición y retortas El producto de la precipitación es enviado a las retortas, la planta tiene 5 retortas y la capacidad de cada retorta es de una tonelada; en las retortas el precipitado es sometido a un ciclo de calentamiento lento que dura 24 horas, la temperatura máxima alcanzada es 650ºC. En las retortas se elimina la humedad, se oxida el zinc y se recupera el mercurio. Despues el precipitado es mezclado con fundentes en distintas proporciones (fluoruro de calcio, bórax, nitrato de sodio), con la finalidad de obtener el punto de mínima fusión; la mezcla es cargada a un horno eléctrico de arco, de una tonelada de
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capacidad, la fundición se realiza en un periodo de 6 a 12 horas. Finalmente se obtiene dos productos, la escoria y el dore.
Calidad del dore Cuando la Minera Yanacocha inicio sus operaciones el mineral que trataba tenía poco contenido de plata, en consecuencia el análisis químico del dore era 75% de oro y 23% de plata. Al iniciarse las operaciones de las pilas de Yanacocha Norte y La Quinua, el contenido de plata y cobre en la solución fueron incrementándose. Actualmente el análisis químico del dore es (45-55)% de oro, y (45-55)% de plata y 2% de otras impurezas. A continuación los diagramas de flujo de los procesos:
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Balance metalúrgico de la mina Paula en el 2012 Durante el año 2012 se han tratado en la planta concentradora 48,888.58 tm (53,890.376 TCS) de mineral provenientes de la mina Paula con leyes de 12.30 g/t Au (0.359 Oz/Tcs Au) y 38.48 g/t Ag (1.1 Oz/Tcs Ag) siendo los contenidos finos recuperados 18,658.235 onzas de oro y 46,808.693 onzas de plata. Con relación a la producción del año 2011 (14,594.199 onzas de oro y 34,833.315 onzas de plata), el oro aumentó en 28% y la plata aumentó en 34%.
Planta concentradora La planta concentradora procesó 48,889.028 TMS de mineral de la mina Paula con leyes de cabeza de 12.296 g/t Au y 38.5 g/t Ag; la recuperación total obtenida fue de 77.4% para la plata (79.3% el año 2011), y 96.5% para el oro (96.1% el año 2011). La producción total fue en barras doré, 2,129.6400 kilos distribuidos en 73 lingotes, con leyes de 68.36% de plata (67.44% el año 2011) y 27.25% de oro (28.254% el año 2011), que significaron 46,808.693 onzas finas de plata (34,833.315 el año 2011) y 18,658.235 onzas finas de oro (14,594.199 el año 2011). Con relación al año 2011, la producción de oro aumentó en un 27.8% y la plata aumentó en un 34.4%. El siguiente cuadro muestra el Balance Metalúrgico acumulado al mes de diciembre 2012:
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5. USOS INDUSTRIALES DEL ORO Son muchas las actividades que usan el oro. Destacar que es el metal más empleado en joyería, industria que puede llegar a consumir hasta el 80% del oro que anualmente se produce. Salones de edificios significativos, templos y estatuas religiosas se han recubierto con pan de oro. Se emplea en el dorado de vidrio y porcelana.
En la industria electrónica y de telecomunicaciones forma parte de muchos componentes de ordenadores, tele- fonos, calculadoras, equipos de televisión, misiles, etc. por ser un excelente conductor de la electricidad a la vez que con él se evita el peligro de la corrosión.
El oro de elevada pureza refleja la radiación infrarroja (calorífica) por lo que se le utiliza para revestir los cascos de los bomberos protegiéndolos de las altas temperaturas sin impedirles la visión. Los astronautas también lo utilizan para proteger sus ojos y en sus trajes espaciales, al igual que las naves que van recubiertas por un delgado revestimiento 18 | P á g i n a
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para evitar calentamientos excesivos. Ciertos telescopios tienen sus espejos revestidos de oro, así se han logrado captar imágenes de planetas de extremada definición.
El oro coloidal (nanopartículas de oro) es una solución intensamente coloreada que se está estudiando en muchos laboratorios con fines médicos y biológicos. Una de las promesas de las nanopartículas como agentes de administración en los tratamientos del cáncer es que van a atacar a los tumores sin afectar al tejido sano colindante, evitando los daños asociados normalmente a las terapias de hoy en día. Ahora, esa promesa está más cerca de hacerse realidad, gracias a los resultados de un estudio en el que se trató con una dosis única de nano partículas de oro radiactivo a ratones portadores de tumores. El isótopo de oro 198Au, con un período de semidesintegración de 2,7 días, se emplea en algunos tratamientos de cáncer y otras enfermedades. Se emplea como recubrimiento de materiales biológicos que permiten ser vistos a través del microscopio electrónico de barrido (SEM). Se ha empezado a incursionar su uso en cremas faciales o para la piel. Se utiliza para la elaboración de flautas traveseras finas debido a que se calienta con mayor rapidez que otros materiales facilitando la interpretación del instrumento. También es la forma empleada como pintura dorada en cerámicas.
Aleado con platino y rodio sirve para revestir contenedores y tuberías que alberguen gases corrosivos. El cianuro de oro es el componente primordial de los baños electrolíticos que se utilizan en la fabricación de circuitos impresos y en el dorado de piezas de bisutería y orfebrería. Se emplea también el oro en la preparación de aleaciones y soldaduras, así como en instrumentos de gran precisión para medir temperaturas extremas.
Para terminar con un tono ambientalista decir que probablemente la industria que mejor recicle es la industria de la joyería no solo en lo que concierne a la reutilización del metal que se deteriora durante los procesos de fabricación y que no hay más remedio que pasarlo
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a fino para preparar con él una nueva aleación, sino también la reutilización del metal que se pierde en las tradicionales escobillas, de pulido, suelo, limallas, etc. que a través de procesos de fundición o por ataques por vía húmeda permiten recuperarlo e ingresarlo de nuevo en la cadena productiva. Como reflexión final me gustaría como universitario que quedase impresa en el lector el tremendo esfuerzo y dedicación que supone para multitud de personas el que podamos disponer de los beneficios que en muchas facetas reporta el oro para el hombre, vaya para ellos nuestro reconocimiento.
6. PRESENCIA DE ESTOS MINERALES EN EL PERÚ A la fecha, el Perú concentra el 5,4% de la producción mundial de oro y cuenta con cartera de US$9.822 millones en proyectos auríferos, lo que nos convierte -a 2013- en el quinto productor del metal dorado en el mundo, según Eva Arias, presidenta de la Sociedad Nacional de Minería, Petróleo y Energía (SNMPE). No obstante, la producción peruana de oro ha perdido brillo este año y ya en el primer semestre el declive fue de 16,2% respecto al año anterior, según el Ministerio de Energía y Minas (MEM), quien atribuye este descenso al agotamiento de recursos y a la baja en las leyes en los yacimientos de mineral dorado. El precio del metal, además no ha ayudado y debido a una caída del precio de 8,32% y a la menor cantidad de onzas vendidas, Compañía Minera Buenaventura – principal accionista de Yanacocha, el mayor productor de oro del país – ingresó en el segundo trimestre del año US$17,4 millones menos respecto al año anterior. El proyecto Las Bambas, asimismo, con un importante componente aurífero (30 millones de onzas al año) se ha retrasado debido al cambio de propietarios, de modo que no entraría en operación hasta 2015, a lo que se ha sumado que las reservas de Yanacocha y Barrick han disminuido considerablemente. Por si fuera poco los consumidores chinos e indios han reducido su interés en las compras de oro tras un año récord en 2013, lo que ha reducido las compras de este mineral a nivel global 16% en el segundo semestre de 2014, según el Consejo Mundial de Oro.
Metal inestable. El precio internacional del oro se ha visto afectado por una combinación de factores: inestabilidad global, devaluación del dólar, la incertidumbre por el petróleo, las políticas monetarias de los bancos centrales, la percepción de los inversionistas, entre otros. A la coyuntura internacional se ha sumado en el Perú un contexto negativo para las inversiones auríferas. “Hay varios proyectos detenidos, los estándares ambientales son más rígidos, el reclamo social con tinte político, etc.”, explica Igor Gonzales, director de Hudbay Minerals. En 2013 la extracción de oro en Perú llegó a 4,8 millones de onzas, teniendo como principales productores a Yanacocha (1,017 millones), Alto Chicama (0,606 millones) y 20 | P á g i n a
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Madre de Dios (0,495 millones). “Precisamente en Madre de Dios está concentrada la minería ilegal. ¿Quién sabe si allí se podría producir más que Yanacocha”, dice Jorge Acosta, especialista del Instituto Geológico, Minero y Metalúrgico (Ingemmet). Para Guido del Castillo, director del Grupo Aru, otro factor determinante para la actual caída en la producción de oro ha sido la paralización de los mineros informales de Madre de Dios, cuya producción era de 20.000 kilos anuales. “El est imado para este año será de solo 7.000 kilos, debido, exclusivamente, a un problema ambiental que se puede resolver con una mejor organización de la actividad”, dice.
Oro enterrado . Desde que se tienen registros, en territorio peruano se ha extraído ya 118 millones de onzas de oro. El 84% de esta cifra proviene de la franja denominada ‘epitermal del Mioceno’, que cruza la sierra peruana. El Ingemmet estima que aún hay 192 millones de onzas de oro por extraer del suelo patrio. El 67% proviene precisamente de esta franja ya mencionada. En un escenario optimista, los futuros productores de oro en el Perú podrían ser: Minas Conga (680 millones de onzas), Chucapaca (400 millones de onzas) e Invicta (160
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millones). Además se tiene otros proyectos en cartera, como Inmaculada, Ollaechea, Shahuindo o Galeno. Este último, junto a Conga, San Luis, La Granka y Zafranal, precisamente podrían llevar al Perú a una producción pico de 6,5 millones de onzas de oro en 2017, según Jorge Acosta, especialista de Ingemet, 12 años después del último pico de producción aurífera, en 2005, cuando se extrajeron 6,7 millones de onzas. “En 2015 esperamos el ingreso de Invicta, Ollachea, Haquira y Los Chancas, con lo cual la producción aurífera subiría a 5,4 millones de onzas, pero a partir del año 2019 caería la producción, ya que no hay nuevos proyectos a la vista”, advirtió, no obstante Acos ta. Yanacocha es la empresa que, actualmente, tiene la mayor cantidad de reservas de oro por extraer, alcanzando las 46 millones de onzas, seguida por Minas Conga (si se pone en marcha) con 14,9 millones y Lagunas Norte con 7,5 millones. Explorar o morir . A la fecha existen 164 proyectos auríferos en etapa de exploración, y si el Perú quiere mantenerse como el quinto productor mundial de oro debería llegar a extraer 5,5 millones de onzas anuales, señala Miguel Cardozo, presidente de Alturas Minerals. “Se continúa explorando por cobre y oro en el Perú; estas operaciones no se han paralizado. El potencial del país, en general, es muy importante y el periodo de exploración que tenemos es de solo 20 años, mientras Chile llega a los 50 años”, dice Guido del Castillo, del Grupo Aru. “Los proyectos que están en cartera y con Estudio de Impacto Ambiental (EIA) aprobado o en etapa de construcción ascienden a 17, que aportarían 1,7 millones de onzas al 2017”, dice por su parte Jorge Acosta, del Ingemmet.
Los Andes orientales del país, cubiertos de una frondosa vegetación, aún están por explorar. Se trata de una zona que resulta más costosa para las empresas mineras si la comparamos con otros ramales de la cordillera, cuyas rocas están expuestas. Sin embargo, ya hay mineras que han identificado potencial para níquel y platino en este territorio. En tanto, la minera Mariana Resources anunció recientemente la existencia de una gran zona mineralizada en su proyecto Soledad, ubicada en la Cordillera del Cóndor, al sur de la mina Pierina, de Barrick. Aquí se ha venido confirmando la presencia de oro en los trabajos de exploración. Sin duda, a la minería aurífera peruana no le queda otra que seguir explorando para seguir siendo competitiva y mantenerse en el top mundial.
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7. COSTOS DEL ORO Factores que influyen en el precio del oro El primer factor es bastante básico y depende de la simple economía de la oferta y la demanda. Este es el caso de cualquier producto. Si aumenta la demanda de oro (en particular en los mercados asiáticos de India y China) de forma repentina y la oferta no puede satisfacer la demanda, los precios aumentarán. Del mismo modo, si la producción de oro y plata se ve afectado por la huelga de mineros y cae la oferta, esto también dará lugar a un aumento en las cotizaciones. Se dice que hay muchos factores ocultos que influyen en el precio del oro, en términos generales, sólo hay algunos factores que sí lo hacen. El resto de factores son generalmente especulativos y temporales. El segundo factor son las políticas respecto al oro de los bancos centrales. Los bancos centrales suelen invertir en oro y plata como una cobertura contra la inflación. Por otra parte, sus otras políticas en el interés ofrecido para el ahorro también afectan a los precios. Una mayor tasa de interés va a provocar que las personas inviertan en divisas (dólar, yen, euros, pesos, etc.) ya que los rendimientos son mayores, mientras que una baja tasa de interés hará que el precio del oro suba porque las personas preferiran comprar metales preciosos como defensa contra la inflacion. El tercer factor es la situación social prevaleciente. En tiempos de guerra, las situaciones de emergencia, incertidumbre politica o economica el precio del oro se dispara ya que actua como un activo refugio es decir un lugar donde proteger y preservar la riqueza. Dado que uno puede estar seguro en el valor del oro, la gente trata de adquirir tanto oro como pueda, empujando hacia arriba el precio del oro. El cuarto factor es el estado de la economía. Si la economía está de capa caída con los mercados a la baja como ahora, el precio del oro se incrementa debido a que más personas optan por invertir en oro y plata. El quinto factor es el valor del dólar de USA. Dado que el dólar es la divisa o moneda que la mayoría del mundo usa, cualquier caída en su valor dará lugar a un incremento en el precio del oro. La cotizacion del oro siempre ha tenido esta relación inversa con el dolar desde que el dólar se convirtió en la divisa de comercio mundial. Si el dolar sube el precio del oro baja, si el dolar baja el precio del oro sube.
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COTIZACION DEL ORO (Dolar/Gramo)
QUILATES
PUREZA
USD/GR
24
100%
34.01
22
92%
31.2892
21.6
90%
30.609
18
75%
25.5075
14
58%
19.7258
12
50%
17.005
10
42%
14.2842
9
38%
12.9238
8
33%
11.2233
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