UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA, MINERA Y METALURGICA LABORATORIO N°1: CIANURACIÓN POR AGITACIÓN DE MINERALES DE ORO Y PLATA
Curso:
Procesos Extractivos II
Docente:
Segura Tumialan, Edgardo Fortunato
Alumno:
Berrocal Durand, Kevin Smit
2015 – I
1
20120340H
FECHA: 30/09/2015
ÍNDICE
Introducción……………………………………………………………….....3
Objetivos…………………………………………………………………….3
Fundamento Teórico………………………………………………………..4
Materiales y Equipos……………………………………………………...…5
Procedimiento experimental………………………………………………6-7
Cálculos y Resultados……………………………………………………8-11
Recomendaciones y Conclusiones………………………………………12
Bibliografía……………………………………………………………………..12
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INTRODUCCIÓN La cianuración es un proceso que se aplica al tratamiento de las menas de oro, desde hace muchos años. Se basa en que el oro nativo, plata o distintas aleaciones entre estos, son solubles en soluciones cianuradas alcalinas diluidas. Una de las principales variantes de lixiviación es la lixiviación por agitación. La reacción enunciada por Elsher en su Journal Prakchen (1946), es la siguiente: 4 Au + 8 KCN + O2 + 2 H2O = 4 AuK(CN)2 + 4 KOH La química involucrada en la disolución de oro y plata en el proceso de cianuración en pilas es la misma aplicada en los procesos de cianuración por agitación. El oxígeno, esencial para la disolución del oro y plata, es introducido en la solución de cianuro mediante la inyección directa de aire al tanque solución de cabeza, por irrigación en forma de lluvia y por bombeo de la solución recirculante. La velocidad de disolución de los metales preciosos en soluciones de cianuro depende del área superficial del metal en contacto con la fase líquida, lo que hace que el proceso de disolución sea un proceso heterogéneo; la velocidad de disolución depende también de la velocidad de agitación lo que indica que el proceso sufre la presión de un fenómeno físico.
OBJETIVOS
GENERAL Conocer y comprender el proceso de cianuración por agitación, de minerales de oro y plata. ESPECIFICOS Determinarla cantidad de finos extraídos. Determinar la extracción del metal. Determinar el cianuro libre para determinados tiempos en el transcurso del proceso de cianuración.
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FUNDAMENTO TEÓRICO CIANURACIÓN La cianuración es un proceso que se aplica al tratamiento de las menas de oro, desde hace muchos años. Se basa en que el oro nativo, plata o distintas aleaciones entre estos, son solubles en soluciones cianuradas alcalinas diluidas, regidas por la siguiente ecuación: 4 Au + 8 CNNa + O2 + 2 H2O → 4 (CN)2 Na Au + 4 HONa Esta fórmula es conocida como la ecuación de ELSNER. Las principales variantes de lixiviación son: La lixiviación por agitación. La lixiviación por percolación. LIXIVIACIÓN POR AGITACIÓN La mena molida a tamaños menores a las 150 mallas (aproximadamente tamaños menores a los 105 micrones), es agitada con solución cianurada por tiempos que van desde las 6 hasta las 72 horas. La concentración de la solución cianurada está en el rango de 200 a 800 ppm (partes por millón equivale a gr de cianuro por metro cubico de solución). El pH debe ser alto, entre 10 y 11, para evitar la pérdida de cianuro por hidrólisis (generación de gas cianhídrico, CNH, altamente venenoso) y para neutralizar los componentes ácidos de la mena. Para evitarlo anterior se usa cal, para mantener el pH alcalino. Se adiciona lo necesario para mantener la concentración de Oca libre en la solución por encima 100 gr/m 3. La velocidad de disolución del oro nativo depende entre otros factores, del tamaño de la partícula, grado de liberación, contenido de plata. Es la práctica común, remover el oro grueso (partículas de tamaño mayores a 150 mallas o 0,105 mm), tanto como sea posible, mediante concentración gravitacional antes de la cianuración, de manera de evitar la segregación y pérdida del mismo en varias partes del circuito. Es de suma importancia, aparte de determinar la naturaleza de los minerales de oro, poder identificar la mineralogía de la ganga, ya que esta puede determinar la efectividad o no de la cianuración. Esto porque algunos minerales de la ganga pueden reaccionar con el cianuro o con él oxígeno, restando de esa manera la presencia de reactivos necesarios para llevar adelante la solubilización del oro. Se realizan ensayos a escala laboratorio, con el objeto de determinar las condiciones óptimas para el tratamiento económico y eficiente de la mena. Las variables a determinar son las siguientes: Consumo de cianuro por tonelada de mineral tratado. Consumo de cal por tonelada de mineral tratado. Optimo grado de molienda. Tiempo de contacto, ya sea en la lixiviación por agitación como en la lixiviación por percolación. 4
Concentración más conveniente del cianuro en la solución. Dilución más adecuada de la pulpa.
MATERIALES Y EQUIPOS
Equipo para la agitación Cal Tubo de ensayo Vaso de precipitación Embudo Balanza Solución de nitrato de plata(AgNO3)
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Papel filtro Jeringa Probeta graduada Equipo para titular Bandeja Indicador: KI(10%)
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL CONDICIONES: MOLIENDA
Peso de mineral: 1kg Agua: 0.5L Granulometría: 80% 200M Cal: 4gr (4kg/TM) Tiempo: 30’ PROCEDIMIENTO DE CIANURACIÓN
AGITACIÓN
Vsolución: 2.5L Fuerza de cianuración: 1gr/L ph: 10.5-11 Tiempo: 4, 8, 24, 48 y 72 horas
Una vez listo el mineral, es decir a la granulometría respectiva, se procede añadir 0.5 L de agua a un balde. Se pesa la cal para luego ser añadido con el objetivo de alcanzar el pH requerido para el proceso (10.5-11) dependiendo de lo que se desea cianurar principalmente. Una vez obtenida el pH deseado se procede añadir el cianuro para luego tomar las medidas respectivas del cianuro consumido y el cianuro libre a un determinado tiempo, esto se procede durante 72 horas pero por cuestión de tiempo se tomó a 1hr.
CIANURO LIBRE Tomar un volumen de solución cosecha (25ml) en un vaso de 150ml y adicionarle 2 a 3 gotas de IK (10%). Titular con una solución de AgNO3 (4.33gr/lt). Se observará un cambio de color de incoloro a blanco opaco (turbio).
CÁLCULOS Y RESULTADOS CALCULO DE FINOS EXTRAIDOS: T = 4 HORAS Ag
11,446∗mg ∗2,5<¿ 28,615 mg ¿
Au
0,020∗mg ∗2,5< ¿ 0,05 mg ¿
Cu
4,924∗mg ∗2,5<¿ 12,31 mg ¿
T = 8 HORAS Ag
12,240∗mg mg ∗2,5<+0,05< ¿11,446 =31,1723 mg ¿ ¿
Au
0,050∗mg mg ∗2,5<+ 0,05<¿ 0,020 =0,051 mg ¿ ¿
Cu
5,542∗mg mg ∗2,5<+0,05<¿ 4,924 =14,1012 mg ¿ ¿
T = 24 HORAS
Ag
13,942∗mg mg ∗2,5<+0,05<¿ ( 11,446 +12,240 ) =36,0493 mg ¿ lt
Au
0,040∗mg mg ∗2,5<+ 0,05<¿ ( 0,020+0,050 ) =0,102mg ¿ ¿
Cu
6,955∗mg mg ∗2,5<+ 0,05< ¿ ( 4,924+5,542 ) =17,9108mg ¿ ¿
T = 48 HORAS Ag
15,059∗mg mg ∗2,5<+0,05< ¿ (11,446 +12,240+13,942 ) =39,5291 mg ¿ ¿
Au
0,061∗mg mg ∗2,5<+0,05< ¿ ( 0,020+0,050+0,040 ) =0,1565 mg ¿ ¿
Cu
8,047∗mg mg ∗2,5< +0,05<¿ ( 4,924 +5,542+ 6,955 ) =20,98855 mg ¿ ¿
T = 72 HORAS Ag
15,631∗mg mg ∗2,5<+0,05<¿ ( 11,446 +12,240+13,942+15,059 ) =41,71205 mg ¿ ¿ Au
0,060∗mg mg ∗2,5<+ 0,05<¿ ( 0,020+0,050+0,040+ 0,061 ) =0,15705 mg ¿ ¿
Cu
7,902∗mg mg ∗2,5<+0,05<¿ ( 4,924+5,542+6,955+8,047 ) =21,0284 mg ¿ ¿
FINOS EN EL RELAVE 25,700∗mg ∗0,96< ¿ 24.672mg Ag ¿ Au
0,020∗mg ∗0,96 <¿ 0,0192 mg ¿
Cu
1150,000∗mg ∗0,96<¿ 1104 mg ¿
FINOS EN LA CABEZA CALCULADA finos c . c=finos sol .+ finos rel . Ag
41,7125 mg+24,672 mg=66,38405 mg
Au
0,15705 mg+0,0192 mg=0,17625 mg
Cu
21,0284 mg+1104 mg=1125,0284 mg
% EXTRACCIÓN DE LOS METALES fino extraido Extracción= fino c .c ∗100 PLATA t = 4 horas
Extr .=
28,615 ∗100 =43,10523 66,38405
t = 8 horas
Extr .=
31,1723 ∗100 =46,95751 66,38405
t = 24 horas
Extr .=
36,0493 ∗100 =54 ,30416 66,38405
t = 48 horas
Extr .=
39,5291 ∗100 =59,54608 66,38405
t = 72 horas
Extr .=
41,71205 ∗100 =62,83445 66,38405
ORO t = 4 horas
Extr .=
0,0500 ∗100 =28, 36879 0,17625
t = 8 horas
Extr .=
0,0510 ∗100 =28,93617 0,17625
t = 24 horas
Extr .=
0,1020 ∗100 =57,87234 0,17625
t = 48 horas
Extr .=
0,1565 ∗100 =88,79433 0,17625
t = 72 horas
Extr .=
0,15705 ∗100 =89,10638 0,17625
COBRE t = 4 horas
Extr .=
12,3100 ∗100 =1,09419 1125,0284
t = 8 horas
Extr .=
14,1012 ∗100 =1,25341 1125,0284
t = 24 horas
Extr .=
17,9108 ∗100 =1,59203 1125,0284
t = 48 horas
Extr .=
20,98855 ∗100 =1,86560 1125,0284
t = 72 horas
Extr .=
21,0284 ∗100 =1, 86914 1125,0284
LEYES DE CABEZA CALCULADA gr 0,96<¿=69,15005 TM Ag 66.3845 mg ¿ 0,96<¿=0,18359
Au
gr TM
0,17625 mg ¿ 0,96<¿=1171,90458
Cu
gr TM
1125,0284 mg ¿
CÁLCULO DEL CIANURO LIBRE CONSUMO NaCN (kg/TM) PAR ACUMULA CIA DO L 1.35 1.35 0.10 1.45 0.10 1.55 0.05 1.60 0.03 1.63 t= 4hr Cianuro libre gr/lt=0.1×Volumen gasto de AgNO 3 Vg=4.6ml
Cianuro libre=0.1×4.6=0.46gr/lt
Consumo de cianuro: Consumo de NaCN=1-0.46=0.54gr/lt Consumo de NaCN(gr)=0.54×2.5L=1.35gr NacN Consumo de NaCN kg/ton=1.35 Kg NaCN/Ton t= 8hr Cianuro libre= 0.42 gr/lt t= 24hr Cianuro libre= 0.38 gr/lt t= 48hr Cianuro libre= 0.36 gr/lt t= 72hr
Cianuro libre= 0.348 gr/lt VO L. SO L. TIRMPO CO (HORAS) SE CH A (LT)
LEYES SOLUCIONES A g (p p m )
A u( p p m )
2.50
11 .4 46
0. 0 2 0
2.50
12 .2 40
0. 0 2 0
24.00
2.50
13 .9 46
0. 0 4 0
48.00
2.50
15 .0 59
0. 0 6
4.00
8.00
Cu (pp m)
FINOS (mg)
A g
4.92 4
28 .6 15 00
5.54 2
31 .1 72 30
6.95 5
36 .0 49 30
8.04 7
39 .5 29
A u
0 . 0 5 0 0 0 0 . 0 5 1 0 0 0 . 1 0 2 0 0 0 . 1
88
1
72.00
RELAVE (kg)
CABEZA CALCULAD A (kg)
CABEZA ANALIZADA (kg)
10
2.50
15 .6 31
0. 0 6 0
7.90 2
41 .7 12 05
0.96
25 .7 00
0. 0 2 0
1,15 0
24 .6 72 00
69 .1 50 05
0. 1 8 3 5 9
1171 .904 58
66 .3 84 05
0,96 0
80 ,0 00
0, 3 8 4
2,16 0,00 0
CUADRO N° 1 RESUMEN DE CÁLCULOS
5 6 5 0 0 . 1 5 7 0 5 0 . 0 1 9 2 0 0 . 1 7 6 2 5
CONCLUSIONES Del cuadro N°1 se concluye que en los tres metales los finos extraídos (mg) se incrementan con el transcurso del tiempo, pero el incremento es mucho mayor en el Ag. Respecto al porcentaje de extracción, de igual manera se puede observar en el cuadro N°1 el incremento de los tres metales (Ag, Au, Cu), pero con incrementos más notorios en el caso del Au que del tiempo 8hr a 24hr el incremento es de (54.30416-46.95751) 7.34665% y del tiempo 24hr a 48hr el incremento resulto ser de 5.24192%. En los demás casos son incrementos mínimos lo que nos indica que a ese tiempo la disolución del oro con cianuro es mucho más en comparación con otros intervalos de tiempo. En esta experiencia no se observa el efecto Robbing debido a que en ningún caso se observa la disminución del porcentaje de extracción del metal, lo que nos indica que el mineral tratado tenía poco o quizá nada de carbonatos en su composición. El cianuro libre al tiempo 4, 8, 24, 48 y 72 horas es 0.46gr/lt, 0.42 gr/lt, 0.38 gr/lt, 0.36 gr/lt y 0.348 gr/lt respectivamente lo que nos indica que con el transcurso del tiempo el consumo de cianuro fue incrementando para poder lograrse la disolución.
RECOMENDACIONES Se recomienda tener los materiales disponibles y limpios antes de iniciar la experiencia. Utilizar un pH-metro para el correcto cálculo del pH a un determinado tiempo. Trabajar en equipo para tener mayor eficiencia para la obtención de datos y resultados.
BIBLIOGRAFIA http://revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe/index.php/iigeo/article/viewFile/ 3065/2577 http://www.monografias.com/trabajos88/extraccion-orocianuracion/extraccion-oro-cianuracion.shtml
