101069977 Metalurgia Del Oro y La Plata

7/27/2019 101069977 Metalurgia Del Oro y La Plata

1/47

1

Ao de la Integracin Nacional y el Reconocimiento de Nuestra Diversidad

CTEDRA: METALURGIA DEL ORO Y LA PLATA

CATEDRTICO: ING GILBONIO ZARATE, HECTOR

ALUMNOS: VILLOSLADA YANCE, MAGALYSEMESTRE : X

HUANCAYO PER2012

PROCESOS DE DESTUCCION DEL CIANURO


2/47


3/47

3

1. INTRODUCCION

1.1. HISTORIA,FUENTES,TOXICOLOGAYUSOSDELCIANURO

El escubridordelcianurofueCarlWilhelmScheele,quienen1873

encontrqueestasustancia qumicapodadisolvereloro.Bagration (1844),L

Elsner(1846)yFaraday(1847)resolvieronlaestequiometra deesteproceso,

peronofueaplicadoalosmineralesconorosinohasta 1887, cuandoelproceso

fuedesarrolladoenGlasgow,EscociaporJuanStewartMacArthur,financiado

porloshermanos Dr.RobertoyDr.GuillermoForrest.Hoyesconocido comoel

procesoMacArthur-Forrest (28).DespusdesusprimerosusoscomercialesenNuevaZelandahace msde100aos, elcianurohaseguidosiendoutilizadoen

todoelmundoenlaextraccin deoroyplata.Sibiendurantedcadas sehan

investigadovariosproductosqumicosparareemplazarlo, siguesiendoelnico

producto de lixiviacin utilizado, debido a la combinacin de una serie de

factorescomoladisponibilidad, laeficacia,elcostoylaposibilidaddeutilizarlo

conunnivelderiesgoaceptableparalossereshumanosyelmedioambiente.

Enelao2000haba875establecimientosdeproduccin deoroyplata,delos

cuales500erangrandesproductores.Msdel90%delarecuperacindeoro

delmundosebasaenlautilizacin decianuro(49;26;28).Hayminasdeoroy

plataentodoelMundo(Figura2),aunquelaproduccin seestconcentrando cada

vez ms en Amricadel Sur y Australia,en minas a cielo abierto y

lixiviacinenpila.Enelao2003serecuperaron enelMundounas2650 toneladas

deoro,delascualesunacuartapartecorrespondialas20minasdemayorproduccin(

T.I.Mudderetal.2004).


4/47

4

EnlaFigura3 seilustraqueentodoelMundoseproducenanualmente1100000toneladasde cianurode hidrgeno(HCN),de las que900000

toneladassonproduccinprimariaosubproductodenumerosasinstalacionesen

losEstadosUnidos.Hayotrasinstalaciones demenorenvergadura enAustralia

queproducen cianurodesodiotantoslidocomolquido.Lademanda anualde

cianurodesodioesalgomsde360000toneladas, delascuales120000,es

decir,unaterceraparte,seutilizanenlarecuperacin deoroyplata.Dela

produccindeHCN,un13% se convierteen cianurode sodioparasuutilizacinenlaextraccinminero-metalrgicadeloro(40).Laproduccinylademandade


5/47

5

cianurodesodioconcentradolquidoestnen permanenteaumentoen los

EstadosUnidos,Australiayotrospases.EnlaFigura4semuestraqueel87%

restantedelaproduccin decianurodehidrgeno seutilizaenlaproduccinde

unaampliagamadeproductoscomoadhesivos, componenteselectrnicos paracomputadoras, retardantesignfugos,cosmticos,tinturas,nailon,pinturas,

productos farmacuticos, plexigls, propelentepara cohetes y sales

paracaminosydemesa(50).

Casiel 50 % de la produccinde HCNse utilizaenla sntesisde

adiponitrilo,elprecursororgnicodelnailon(M.T. Mudderetal.2006).El cianuro

ofrecenumerosos beneficiosycentenasdemillonesdepersonasdetodoel

mundoutilizansuscompuestostodoslosdas.Slounapequeaproporcinde la

produccinmundialde cianurose utilizaen minera.La supresinde la

minerade oroy platanoeliminaralosriesgosasociadosniconelcianuroni con

laminera,perosafectaralavidademuchaspersonasquedependen delos

productosmanufacturados ylosbeneficioseconmicosderivadosdela

produccindecianuro.Independientemente delosriesgos,realesopercibidos,relacionadosconlautilizacindecianuro enoperacionesminerasestablecidasy


6/47

6

autorizadas, esunproductomejorymsseguroparalasociedadyelmedio

ambientequelosefectosdelprocesodeamalgamacinconmercurioutilizado en

todoel Mundopararecuperaroroporminerosartesanalesen pequeaescala

ynocontrolados(50).

1.2. EL RIESGO DE EXPOSICIN AL CIANURO PARA LOS SERES

HUMANOS.

Lacontroversia generadaentornoalaminerasehacentradoms

recientemente enlaindustriadeloroylautilizacindelcianuromediante

campaasambientales ydocumentos comoDirtyMetals:Mining,Communities,andtheEnvironment(Metalessucios:Laminera,lascomunidades yelmedio

ambiente)publicadoporEarthworks,formalmenteelCentrodePolticaMinera.

Elmiedoalcianurotienevariascausashistricasque,engeneral, noestn

relacionadas conlaminera;yesestemiedoelquesueleaprovecharse para

generarunaopininpblicanegativacontralamineraengeneral.Sielcianuro

seutilizademodoincorrectopuedesertxicoparalossereshumanosylaflora

ylafauna.Nohaydudaalrespecto. Noobstante,lomismopuededecirsede

conducirunautomvil odeproductos paraelhogarcomolalavandina que

contienencloro, un producto qumico casi tan txico como el cianuro. Hay

muchosmsaccidentes fatalescausados pordesastresnaturalesyenelhogar

queporexposicin alcianuroindustrial;sinembargo,aceptamosytoleramos

estosmayores riesgosennuestravidacotidiana. Hayquienes piensanquedebe

prohibirsela mineraengeneraldebidoalas falenciasocasionalesylamentables

deoperacionesqueterminanendesgraciadosepisodiosambientales.Peseano tener

que disculparsepor la existenciade riesgos, no se puede asumir la

responsabilidaddeno tomarlos debidamente en cuenta.

Se tiene la

responsabilidadticaymoraldeidentificarelnivelderiesgoycomunicarloalos

trabajadores enlasminas,alosestudiantesenloslaboratoriosmetalrgicos

universitarios yalpblicoengeneral.Alreconocerytenerconcienciadelos

riesgosrelacionados conelusodelcianuro,puedenimplementarse los


7/47

7

procedimientos de preparacin y respuesta adecuadosparacasosde

emergencia.

Desdeunaperspectivarealista,lacuestindeprohibironolamineranoesdebatible,yaque elserhumanohautilizadometalesymineralesextradosde la

tierra durante muchos milenios y lo seguir haciendo. Actualmente la

bsquedadeyacimientosmineralessehatrasladado alospasesmenos

desarrollados yaregionesmsremotasysensiblesdesdeunaperspectiva

ambiental.Porello,debeencontrarseelequilibrioentrelaluchaporlograreldesarrollo

sostenible, administrar recursoslimitadosymitigarlapobrezaporun

lado,yporotro,laexplotacin denuevosdepsitosmetalferosominerales. Lapreocupacin pblicaacercadelosaspectosdeseguridadyambientalesdel

cianuroesvlidaycomprensible, habidacuentadesuutilizacinhistricay

algunosepisodiosrecientesrelacionados conelcianuroylaminera.Pesea

estaspreocupaciones,elusodelcianurosiguesiendofundamentalenunagran

cantidaddeindustriasenlas quese manejade manerasegurayecolgicamente

racionalendecenasdeinstalaciones entodoelmundo.Noobstante,elcianuro

espotencialmentetxicoy,aligualquelamayoradelosproductos qumicos, si

seutilizamalosetrataincorrectamente puedetenerefectosdainossobrelas

personas yelmedioambiente. Laspersonas estnencontactoconelcianuroy

susderivadosenlascomidasyenlosproductosparaelhogar,tantoensu

trabajocomoensushogares.Hay,adems,docenasdeocupacionesenlasque

lostrabajadoresentranencontactofrecuenteconelcianuro.

Sibiencomparativamente laexposicinalcianuroenlamineraesalta,

huboaproximadamente mediadocenadeaccidentesfatalesentodoelMundo

duranteelsiglopasado,loqueequivaleaunamuertecadadosdcadas.En

todoelmundoseregistranunas15000muerteslaborales poraoenelsector minero,

msdelasdosterceras partesenChina.Lamayora delasmuertes

ocurreenlaextraccindecarbnynoenlaexplotacinmineraderocadura.

Unaevaluacin cuantitativadelriesgodemuerteporexposicin alcianurodara

comoresultadoinsignificante.Puedecompararseestenmerodemuertescon2900

000muertesporelVIH/SIDA,1200000por accidentesautomovilsticos,1100000por


8/47

8

malariaymsde750000por desastresnaturales.En losEstados

Unidos,elnmerodemuertesporexposicin alcianurosueleserdedosotres

porao,engeneralcausadasporaccidenteosuicidioenelhogar.Elnmerode

muertesaccidentalesporexposicin alcianuroeneltrabajooelhogaresmuybajo,ymilesdevecesmenorqueelriesgodemorirenunaccidente detrnsito,

ahogarseosimplemente moriracausadeunacada.Elriesgodemorirpor

exposicinalcianuroenunaexplotacinmineraesmenoratenerunaccidente

debicicletaenBeijing,serfulminado porunrayoenlaFloridaoenlosAndes Peruanos,

pisoteado porunelefanteenKenyaodevoradoporuncocodriloen

Australia.Estascomparaciones absurdassubrayanelriesgoinsignificantede

morirporexposicinal cianuro.

Loscasosmsnumerososdeexposicinalcianurodelapoblacinde

losEstadosUnidossedebenalasemisionesdelosautomvilesyalcigarrillo. La mayor

parte del cianuro y sus compuestosque se descarga en aguas

superficialesseoriginaenlos efluentesdeplantasmunicipalesdetratamientode

aguasservidas ydelcianuro dehierroincluido enlassalesutilizadas como

antiaglutinanteenloscaminos.

Elcianuroprovienedefuentesnaturalesyartificiales. Irnicamente,

muchoscientficossostienenqueelcianurofueelprimercompuestoorgnicoen

elplaneta,delcualevolucionaronloscomponentesqumicosdelavida.Milesdeanimal

es,plantas,insectos,hongosybacteriasforman,excretanydegradan

cianuro,unosdeellossemuestraenlaFigura.


9/47

9

Elcianuroquepotencialmenteseproduceyliberaduranteladigestino la

coccin de plantas cianognicas puede alcanzar niveles del orden decentenasdepartespormilln,comoseilustraenelTablaI

.

Enconsecuencia, elgradodetoxicidaddelcianurodehidrgeno(HCN)

paraloshumanosdependedeltipodeexposicin. Comoelcuerpohumano

reaccionadeformasdiversasaunamismadosis,seconsideraquelatoxicidad

deunasustanciaestexpresadacomolaconcentracinodosisqueresultaletal

parael50%delosindividuosexpuestos(LC50oLD50).Laconcentracinletaldecianurode hidrgenogaseoso(LC50)esde100a 300partespormilln.La inhalacin

deesosnivelesdecianurocausalamuerteen10a60minutos,

teniendoencuentaquecuantomsaltaeslaconcentracin msrpidose

producelamuerte.Lainhalacin de2000partespormillndecianuro

hidrogenadopuedeserfatalentan solounminuto.El valorLD50poringestindel

cianurodehidrgenoesde50a200miligramos,ode1a3miligramosporkilo

depeso.Encontactoconlapielnormal,elvalorLD50esde100miligramos porkilodepeso.

TablaI. Concentracindecianuroendeterminadasplantas

Plantas ciano nicas Concentracin m /k Bamboo Bambusa Arundinaria Dendrocala

Punta Mx.8Tallo Mx.3Pasto StarC nodon lectostach us entero 180Familia de las rosas Maluss . P russ . Mx.20

Mandioca,ManihotesculentaVariedades amar asHo as 347 1 000Races 327 Racessecas 95 2Tallo 1Afrecho 162Corteza

Cianuro Total 1Cianuro Libre 102Cscara


10/47

10

Cianuro Total 1Cianuro Libre 255

Pul aCianuro Total 810Cianuro Libre 53

Variedades dulcesHo as 377 Races 138Racessecas 46-

Afrecho 81

Poroto PhaseoluslunatusEstados Unidos 100 Burma 2Puerto Rico 3Java 3

Almendra Prunusam dalus nuezAmar a 280 2 500

Picante 86 Dulce 22 -Semillas,4 especies,Nigeria,entera,

Phaseoluss . 381 1 093Vi nas . 285 Ca anuss . 208 Canavalias . 285

Sor o,Sor hums ., lanta oven,entera Mx.2

Sibieneltiempodeexposicin,laformadeexposicinyladosispueden

variar,laaccinbioqumica delcianuroeslamismaunavezqueingresaenelcuerpo.Unavezqueseencuentraeneltorrentesanguneo,elcianuroformaun

complejoestabledecitocromooxidasa,unaenzimaquepromueveeltraspaso

deelectronesalas mitocondriasde las clulasdurantela sntesisdetrifosfatode

adenosina(ATP).Silacitocromooxidasanofuncionacorrectamente lasclulas

noconsiguenaprovechareloxgenodeltorrentesanguneo,loquecausahipoxia

citotxica oasfixiacelular.Lafaltadeoxgenoprovoca queelmetabolismo

cambiedeaerobioaanaerobio,loque conllevaalaacumulacindelactatoenla

sangre.Elefectoconjuntodelahipoxiaylaacidosis lcticaprovocauna

depresinenelsistemanerviosocentralquepuedecausarparorespiratorio y

resultarmortal.Enconcentraciones msaltas,elenvenenamientoporcianuro

puedeafectarotrosrganosysistemasdelcuerpo,inclusoelcorazn.

Lossntomasinicialesdelenvenenamiento puedenaparecertrasla

exposicinaconcentraciones deentre20y40ppmdecianurodehidrgeno

gaseoso,ypuedenrevelarsecomodolordecabeza,somnolencia, vrtigo,ritmo


11/47

11

cardacorpidoydbil,respiracinacelerada,enrojecimiento facial,nuseay

vmito.Estossntomaspuedenestaracompaados porconvulsiones,dilatacin

delaspupilas,pielfrayhmeda, ritmocardacoanmsrpidoyrespiracin

superficial.Eneltramofinalymsagudodelenvenenamiento,laspulsacionessevuelvenlentaseirregulares, latemperatura corporalcomienzaadescender,

loslabios,la cara ylasextremidadestomanuncolorazulado,elindividuocae en

comaymuere.Estossntomaspuedenocurriranteunaexposicin subletalal

cianuro,perodisminuirnlosefectossielcuerpocomienzaadesintoxicarse y

expulsalasustancia comotiocianato,2aminotiazolina,4cidocarboxlico, con

otrosmetabolitosmenores.Elcuerpoposeediversos mecanismosparaexpulsar

elcianurodeformaefectiva.Elcianuroreacciona coneltiosulfatoyproducetiocianatoenreaccionescatalizadasporenzimasdeazufrecomolarodanasa.El

tiocianatoesliberadoporlaorinaencuestin dedas.Sibieneltiocianato es

sietevecesmenostxicoqueelcianuro,enconcentraciones altasprovenientes de

una exposicincrnica al cianuro puede afectar la glndulatiroides. El

cianurotienemsafinidadporla metahemoglobinaquepor la citocromooxidasa,

yjuntosformancianometahemoglobina. Siestosuotrosmecanismosde

desintoxicacinnoson superadosporlaconcentracindecianuroyeltiempode

exposicin alaqueelcuerpoestuvoexpuesto,sepuedeevitarqueel

envenenamientoporcianuroseafatal.

Algunosdelosantdotosdisponibles hacenusodeestasdefensas

naturalesqueposeeel cuerpo.Eltiosulfatodesodio,queseadministraenforma

intravenosa, proveealorganismo elazufrenecesarioparamejorarla transformacin

delcianuroentiocianato.Elnitritoamlico,elnitritosdicoyel dimetilaminofenol

(DMAP)sonusadosparaaumentarlacantidadde metahemoglobina

enlasangreque,almezclarseconelcianuro,forma cianometahemoglobina

notxica.Tambinseutilizancompuestosdecobalto para

crearcomplejosnotxicosyestablesdecianuro,pero talcomosucedecon

elnitrito,eldimetilaminofenoldecobaltoestxico.Elcianuronoseacumulani

sebiomagnifica,porloqueexposiciones prolongadasaconcentraciones

subletalesdecianurononecesariamente causarintoxicacin.Sinembargo,se

hadetectadoenvenenamiento crnicoenindividuosqueconsumencantidades


12/47

12

importantes deplantasquecontienen cianuro comolayucaomandioca. La

exposicinprolongada alcianuroprovocalesionesenelnervioptico,ataxia,

hipertensin,desmielinizacion, neuropatapticadeLeber,bocioybajasenla funcin

tiroidea. No existen evidencias de que la exposicin prolongada alcianurotengaefectosteratognicos, mutagnicosocancergenos enlosseres

vivos.

Sibienengenerallautilizacindecianurohasidoejemplaryexistiendo

yaestrictasmedidasdeseguridadynormasquereglamentan suproduccin,

transporte,almacenamiento,utilizacin y disposicin,huboaccidentes

relacionadosconel cianuro,avecesconconsecuenciasgraves.Sinembargo,esposiblereducirelnmerodecasosy

susconsecuencias comenzandoconun

cambiodeactitudyunamayorconcienciacin. Estaactitudyconcienciacin

nuevasdebern complementarseconlacomprensinyaceptacindelhechode

quenoexistereglamentacinsuficientequepuedaeliminartodoslosriesgosque

enfrentamosennuestravidacotidiana.

1.3. LATOXICIDADDELCIANUROPARALAFLORAYLAFAUNA

Adems de los seres humanos, hay tres grupos de animales que

debemos considerar enrelacinconlaexposicin alcianuro.Elprimergrupo

incluyea losanimalesterrestrescomomamferos,reptilesyanfibios;elsegundo a las

aves migratoriasy acuticas; y el tercero a los animales acuticos.

Respectodelprimer grupo, lasconsecuenciasdainassobreanimalesterrestres

expuestos a soluciones de cianuro provenientes de las operaciones de

extraccindemetalespreciososhansidolimitadasmercedasuproximidad con

otrasactividadeshumanasyalaaplicacindetcnicasdeexclusin. Elimpacto

ecolgico producto de la exposicin al cianuro proviene tanto de fuentes

naturalescomoartificiales.

En1991, laOficinaGeneraldeContabilidaddelosEstadosUnidos(GAO)

realizunestudiosobre119operacionesactivasdemetalespreciososque


13/47

13

utilizabancianuroenArizona,CaliforniayNevada,einformsobre31descargas

involuntariasmayormenteenzonasremotasyridas.LaGAO determinquela

2. FUNDAMENTOS TEORICOS

2.1 FORMASDECIANUROENRESIDUOSMINERO-METALRGICOS.

Unagranvariedaddecompuestos decianuroysusderivadosestn

presentesenlasolucinpobre(barren)oefluentesresiduales quesalendelas

plantasextractivasdeoro/plataydeloslaboratoriosmetalrgicos deenseanza e

investigacin.Ellospuedenserclasificadosentresgrandesgrupos:

Cianurolibre.

Cianurosimpley

Cianuroscomplejos.

Scout(1981)definiestoscompuestos comocianurolibre,compuestos

simples(fcilmentesolublesyrelativamenteinsolubles), complejosdbiles,complejosmoderadamentefuertesycomplejosfuertes.

Elcianurolibreensolucineslaconcentracin totaldeCN-yHCN.La

cantidadrelativadeCN-yHCNensolucinseprediceporlareaccinsiguiente:

CN- +H2O HCN +OH- (32)

EstareaccinesfuertementedependientedelpHdelasolucin.ApH9,38,el

cuales igualalpKadelHCN,la concentracinde HCNy CN-soniguales.

AvaloresdepHpordebajodelpH9,38,el99%delcianurolibreseencuentra como HCN.

En consecuencia, en el agua natural el HCN es la especie dominante.

LoscianurossimplesestnrepresentadosporlafrmulaA(CN)x,donde

AesunlcaliounmetalyxlavalenciadeA,representa elnmerodegrupos-


14/47

14

cianuropresentes.Loscianurosalcalinosseionizanparaliberariones-

cianuroacordea la reaccin:

A(CN)xAx+

+ xCN-

(33)

LasolubilidadestinfluidaporelpH.Sobrelahidrlisisdel ion cianuro,el

comportamientosubsiguienteseraigualqueparaelHCN(6).

Loscianuroscomplejosalcalino-metlicospuedenestarrepresentados

porlafrmulaAyM(CN)x, dondeAeselalcalino, eyeselnmero detomos

alcalinos, Meselmetalpesado(hierrofrricooferroso,Cd,Cu,Ni,Ag,etc.)yxeselnmerodegruposCN.Elvalordexesigualalavalencia deAyaveces

mslavalenciadelmetalpesado.Loscianuroscomplejossolublessedisocianenelion

complejoM(CN)xmasno enelgrupoCNporlareaccin.

AyM(CN)xyAx+ +[M(CN)x]

yw- (34)

Dondew eselestadodeoxidacindeAenlamolculaoriginal.

Elioncomplejopuededisociarse, liberandoelioncianuro.Aunquese pueda

escribir una ecuacinsimple para describirla disociacinde un ion

complejodelcianuro,elprocesorealimplicaunaseriede reaccionesintermedias

quepuedenserimportantes. Lavelocidad limitanteentrelasecuaciones

intermediaspuedeprevenirladisociacin enelagua.Losdosfactoresque

incluyenlavelocidaddedisociacinsonelpHylaconcentracin delosotrosreactantes.Lasestabilidades relativasdeloscomplejosdelcianurometalse

muestranenlaTablaII.


15/47

15

Loscomplejos seenumeran enelordendeaumentorelativode estabilidad.

A medida que se forman los complejos-cianurose hacen ms

establesqueelcianurolibreenresiduosacuosos.Sinembargo,sielcianuro

totaldebeserreducidoenlosresiduosfinales,eltratamientoseconvierteenunproble

maserioycostosodebidoa la estabilidadextremadeloscomplejos fuertes tales

como el Fe(CN)6-4 y el Co(CN)64-.

Laformaenlacualelcianuro ocurreenlosrelaves deflotacin ydel

procesodecianuracindepositadosnoestbiendefinida.Elcianuropuedeestar

adsorbidoqumicamente ofsicamenteenlassuperficiesdelmineralgangadel

relavey/ohareaccionado conloscomponentes metlicosyno-metlicosdel

relaveparaproducir complejos cianuroycianatosenlassuperficies minerales o

enlassolucionesintersticiales.Cadaformadelcianuroinfluyeo cambiael

impactomedioambiental dediversasmaneras,ylosmtodosdetratamientode

atenuarlosproblemasambientales,porconsiguiente,tambinvaran.


16/47

16

2.2 MTODODECIANURACINDEMENASCONOROYPLATA.

Lasreacciones entreelcianuroylosmetalespreciososhansido propuestaspor muchos investigadores. Las ms importantes de estas

reaccionesson(Habashi,1967):

1. EcuacindeElsner:

4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O 4 NaAu(CN)2 + 4NaOH (35)

2. EcuacindeMcArthur-Forrest:

2Au +4NaCN + 2H2O 2NaAu(CN)2 + 2NaOH + H2 (36)

3. EcuacindeBodlander:

2Au +4NaCN + O2 + 2H2O 2NaAu(CN)2 + 2NaOH + H2O2 (37)

2Au + 4NaCN +H2O22NaAu(CN)2 + 2NaOH (38)

Lareaccin globalde[37]y[38]estdadaporlaecuacin deElsner,la

cualesuniversalmente aceptadacomolareaccinestndardecianuroyoro.

Puestoquenohayoxgenoenlaecuacin[36],sta nopuedeseraceptada.

Entonces,lacianuracinesunprocesoqueseaplicaalprocesamiento

delasmenasconcontenido deoro,desdehacemsde100aos.Sebasaen que el

oro nativo,platao distintasaleacionesentreestos el electrum,son

solublesensolucionescianuradasalcalinasdiluidas,regidasporlaecuacindeElsner

:

4Au + 8NaCN + O2 +2H2O 4NaAu(CN)2 + 4NaOH (39)

Unesquemadelprocesodelixiviacinconcianuroocianuracinsemuestraenl

aFigura10.FueprimeramentedescritoporG.Bodlanderen1896.


17/47

17

Lasoperacionesminero-metalrgicas queutilizanlatecnologade

extraccinporlixiviacinconcianuro(cyanideheapleachmining)enminasa

cieloabiertosecomponendeseiselementosprincipales,queson:

Lafuentedelmineral(anoresource)o mina.

Laplataforma(thepad)ylapila(theheap)

Lasolucindecianuro,

Unsistemadeaplicacinyrecoleccin,

Losestanquesdealmacenamientodesolucin,

Unaplantaparalarecuperacindemetales.

Para queestalixiviacinseproduzca,lasolucinlixiviantedebe contener

trescomponentes qumicosesenciales. Estoscomponentes son:Elioncianuro

(CN-),eloxgenodisueltoenla solucin(O2) yelion hidroxilo(OH-)(28). Losdos

primerossonlosreactantesqumicosquedisuelvenalosmetalespreciososenlaforma

decomplejosyelltimoesuncomponenteesencialqueledael carcteralcalinoala

solucin,permitiendoel accionarqumicodelion cianuroen

formamseficiente,menosriesgosayunaoperacineconmica debidoalos

siguientesaspectospositivos:

Lalixiviacinenambientealcalinoesmsselectivarespectoala ganga.

Las soluciones alcalinas corroen menos a los materiales de los


18/47

18

equiposutilizados(acero,madera,hormign,etc.).

Facilidaddeladeposicindelosrelavesyefectuarunmejorcontrol

delacontaminacinambiental.

Lasprincipalesvariantesdelixiviacinson:

1. Lalixiviacinporagitacin.

2. Lalixiviacinporpercolacin.

2.2.1. LIXIVIACINPOR AGITACION.

Lamenamolidaatamaosmenores alas150mallas(aproximadamente

tamaosmenoresalos105micrones), esagitadaconsolucincianurada por

tiemposquevandesdelas6hasta las72horas. Laconcentracindelasolucin

cianuradaestenelrangode200a800ppm(partespormillnequivalea

gramosdecianuropormetro cbicodesolucin).ElpHdebe

seralto,entre10y11,para evitarlaprdidadecianuroporhidrlisis(generacindegas

cianhdrico,HCN,altamentevenenoso)yparaneutralizarloscomponentescidosdela

mena.Paraevitarloanteriorseusacal,paramantenerelpHalcalino.Se

adicionalonecesarioparamantenerla concentracinde CaOlibreen la solucin

porencima100g/m3.Lavelocidad dedisolucin deloronativodepende, entre

otrosfactores,del

tamaodelapartcula,gradodeliberacin,contenidodeplata,etc.Esprcticacomnr

emoverelorogrueso(partculasdetamaomayoresa150mallaso105m),tantocomoseaposible,mediante concentracin

gravitacionalantesdelacianuracin,demaneradeevitarlasegregacin y

prdidadelmismoenvariaspartesdelcircuito.Esdesumaimportancia, aparte

dedeterminar lanaturalezadelosmineralesdeoro,poderidentificarla mineraloga

delaganga,yaqueestapuededeterminarlaefectividadonodela

cianuracin.Estoporquealgunos mineralesdelagangapuedenreaccionarcon

elcianurooconeloxgeno,restandodeesamaneralapresencia dereactivos

necesariaparallevaradelantelasolubilizacindeloro.


19/47

19

Serealizanensayosaescaladelaboratorio,conelobjetodedeterminar

lascondicionesptimasparaeltratamientoeconmicoyeficientedelamena.

Lasvariablesa determinarsonlassiguientes:

Consumodecianuroportoneladademineraltratado.

Consumodecalportoneladademineraltratado.

ptimogradodemolienda.

Tiempodecontacto,yasea enlalixiviacinporagitacincomoen

lalixiviacinporpercolacin.

Concentracinmsconvenientedelcianuroen lasolucin. Dilucinmsadecuadadelapulpa.

2.2.2. LIXIVIACINPORPERCOLACIN.

Estemtodoesutilizadoparaextraerpartculasmicroscpicas deoro

desdesusmenasy se ha convertidoenel procesomsampliamenteusadoparalaextraccindeloroylaplataenlaIndustriaMinero-Metalrgica. Elmineraly

rocasonremovidosdelaminaconexplosivosluegotransportadoalaplanta

parasertrituradosapartculasmspequeas yemplazados enlaspilassobre

padspreviamentecompactadosconarcillaoconmantasdepolietileno(Figura11A,Pa

ddeMinaYanacocha).

Lasolucindecianuro, lacualdisuelvealorodelamenachancada,esirrigadaypercolaatravsdelapila(Figura11B).Lalixiviacin puede

conseguirseenalgunosdasovariosmeses,dependiendo

deltipodemineralomenaysobrelelprocedimientodelixiviacinaemplearse.


20/47

20

Figura 11A

Figura 11B

Lasolucinenriquecida deoroyplatasecolectasobreelpiso

impermeable,dispuestoenformaligeramenteinclinadaquehacequefluyahaciaelestanquedealmacenamiento. Desdeahsealimentaalcircuitode

recuperacin(Figura12).

Estecircuitoderecuperacin deoroyplata,desdelassoluciones

cianuradasdiluidas,las que contienenlosmetalesnobles ensolucin,puedeser

dedostipospreferentemente,a saber:

Adsorcinconcarbnactivado

Cementacindeoroconcinc


21/47

21

2.3. CICLODEVIDADELCIANUROENLAEXTRACCINDELORO.

Elesquemaquemuestragrficamente elcicloglobaldevidadelcianuroenelprocesodeextraccindelorosemuestraenlaFigura15,quesintetiza todo lo

expresado anteriormente. En elhablarmetalrgico,todoslos

metalurgistassabenque el oro es lixiviadoen cianuroacuosomediante

oxidacincon unoxidante,tal comoeloxgenodisueltoaun complejamientoconel

cianuroala formaestablede complejocianuroauroso,dondela concentracin

delcianuroesvariante,puesdependedelacomposicinmineralgicadela

menadondesiemprehabrotrosmetalescomoelCu,Zn,Fe,Hg,Cd,etc.y ellos

tambinconsumencianuro(estos metalesforman complejosestables)

formandocomplejossegnsusconstantesdeestabilidad,talcomosemuestraenlaTa

blaIII .


22/47

22


23/47

23

Estoscomplejos sonlosquemspreocupan portenerundobleimpacto

ambientalydebidoa ellomerecenuntratamientoespecialyseguro.

2.4. PROPIEDADESTOXICOLGICASDELCIANURO.

Laqumicadelcianuroesmuycomplejaynormalmente haydiferentes

formasdecianurosenlassolucionesdeoro.Toxicolgicamenteestasformas

puedensubdividirse encuatrogruposdiferentes,loscualesseenumeraenla

TablaIV.


24/47

24


25/47

25

Comosepuedever,elcianuroesunaninaltamentetxico,puestoque

aligualqueelcidocianhdricooHCNbloquealarespiracin celularenlos

organismosvivos,inhibiendolaactividaddelaencimacitocromooxidusa.Ladosisletal

delHCNparahumanosesde1a2g/l.Siseadministra porvaoral.Latoxicidadagudaparapecesdelcidocianhdrico sesitaentrelos0,03y3

mg/l.,mientras queladosisletaldelcianuro sdicosesitaen50mg/lparalas truchas.

Lamovilidad delcianuroensoluciones acuosasesmuyelevada.La

relacinentreelcianuroyelHCNesdirecta.ApHneutroycidoseformaa

partirdelcianuroelcidocianhdrico (laconstantededisolucin espKa=9,38).

ElHCNesmuyvoltilporsualtapresin devapor.Porotraparte,puedetraspasarlasbarreras celulares pordifusin,causando losdaosantes

mencionados.Labiodegrabilidad ylahidrlisisqumica,fotolticayfotocataltica

delcianuroydelHCNson,afortunadamente, altas,aligualquealosdiversos

complejos estables ypocotxicoscomoelhexacianoferrato.Supersistenciaen

elmedioes,enconsecuencia, reducida.Losproductosdedegradacin sonel

cianuroenunaprimerafaseyelCO2enunasegunda fase.EnlaTablaVseda

unalistadedatos-clavedeexposicin concompuestos decianurocomnmenteutilizadosenlaextraccinoacabadodemetales,los cualesnodebenexcederse

enellaboratoriodondeserealizanlasprcticasacadmicas.Porseguridadserecomie

ndatenerbienventiladoelambientedetrabajo,enestrictaobservancia

delasnormasdesaludylaborales.


26/47

26

Consecuencias deestasdescargasnofuerongravesyque,desdeuna perspectiva

normativa, losestndares deingenieraylosdiseosdecontencin disponibles

eransuficientesparaprotegeralosanimalesterrestres.En comparacin,

laGuardiaCosteradelosEstadosUnidosregistrladescargade cientos de miles de

litros de productos qumicos y petrleo en aguas

superficiales,productodemilesdeepisodiosocurridosentodoelpasenel2003.Laexposicindeanimalesdomsticosysalvajesaplantascianognicas

yaartefactosquecontienen cianuroinstaladosenlatierraparacontrolara predadores

molestos,comoelcoyote,revisteigualomayorimportancia ambiental. Hace algunas

dcadas, el Departamento de Agricultura de los

EstadosUnidospublicunfolletodestinadoaagricultoresyhacendadossobre

losriesgosdequesusanimalesingirieranplantascianognicas. ElServiciode

Pesca,FlorayFaunadelosEstadosUnidos(USFWS) utilizaunartefactoque

contienecianuro,denominado M44,paraelcontroldelcoyote.Esteartefactose


27/47

27

perfumaartificialmenteyseentierraconelobjetodeatraeraloscoyotesyotros

animalescarnvoros.ElUSFWSestimaquemedianteelM44muerenmsde18000coy

otesporao.Sinembargo, esteartefactotambinhamatadoaotros

animalesterrestresyavesderapia,ascomoaespecies protegidas,amenazadasyenpeligrodeextincin.

Entrelasfuentesartificialesdecianuroquesedescargan almedio

ambientefiguraelusogeneralizado porelServicioForestaldelosEstados

Unidos(USFS)deretardantesqumicosquecontienen cianurodehierrocomo

antiaglutinante paracombatirincendiosforestales.EnlosEstadosUnidostodos

losaosseutilizanmillonesdelitrosderetardantesqumicosquecontienen

unas400toneladas decianurodehierroparacombatir incendios forestales. Sibienlatoxicidaddeestosreactivosqumicos concianuro dehierroparalavida

acuticahasidodocumentadaen pruebasde laboratorioy controlesambientales

deorganismosdelgobiernofederalyotroscientficos,suutilizacinsigue siendo

aceptada).

Respectodelasavesmigratoriasyacuticas,lapreocupacinprincipal

essuexposicinalosestanquesdesoluciones ylosembalsesderelavesquecontienenniveleselevadosdecianuro.stafueunaseriapreocupacin durante

laprimerapartedeladcadapasada,especialmente enAmricadelNortey

Australia.Laaccinconcertada delaindustriayelgobiernohapuestofinaesta

preocupacinambientalmediante lacolocacinderedesobolasflotantesenlos

estanques mspequeosylareduccin delosnivelesdecianurofcilmente

disociable(WAD)queingresaenlosgrandesembalsesdecolas.Elcianuro

WADcontenidoenlosbarrosdecolasdescargados enlosembalsespuede

eliminarsepormediode su tratamiento,recuperacino reutilizacin.Se ha

utilizadoampliamente elvalorde50mg/ldecianuroWADenlosbarrosde

relavesqueingresanaunembalsecomopautanormativaparalaproteccindeanimale

squeentranencontactoconlassolucionesdepositadas. Enlaprctica,

losnivelesresultantesdecianuroWADsuelensermenoresque50mg/ldebidoa

lapermanente atenuacinnatural(49).Enladcadade1980murieronmilesde aves

en Arizona, California y Nevada por exposicin a soluciones de operaciones

minerasquecontenancianuro.Duranteeseperodo,decenasde


28/47

28

millonesdeavesmigratoriasfueronmatadaslegalmente porcazadores.A principios

deladcadade1990,latasademortalidad depjaroshaba disminuido

amenosde10porminadebidoalareduccindelosnivelesde

cianuroyalacoberturafsicadelosestanquesdesoluciones, segnlaAsociacinMineradeNevada.Encomparacin, seestimaquelosgatos

domsticosmatanamsdemilmillonesde avespor ao enlosEstadosUnidos.

Adems, seestimaquecasi80millonesdeavesmueren cadaaoalchocar

contraventanas,ycasi60millonesalchocarconvehculosyotromillnal chocarcon

edificios.Se calculaque milesdepjarospuedenmorir enundapor

contactoconunaantenaderadiogrande(49;28).Lapartedelecosistema ms

vulnerablealaspotencialesconsecuenciasdainasdelaexposicinalcianuroeslavidaacutica.Losorganismos acuticos suelensermssensiblesalos

efectostoxicolgicosdelcianuroynopuedenevitarlosunavezquesteingresa

ensumedioambiente.Laprincipalcausadeexposicinde animalesacuticosal

cianuro son las descargasinvoluntariasde solucionescon altos niveles de

cianuroenaguassuperficiales. Engeneral,laextraccindeoroyplataest

vinculadaconniveleselevadosyextremadamente txicosdecianuro,dadoque

sloavecesseutilizanreactivosconbajasconcentracionesdecianuroen

procesosdeconcentracin porflotacin.Elproblemanoexisteenloscasosen

quelassolucionesdecolasfuerontratadasantesdeserdescargadas. Hay

numerososejemplosde solucionesoriginadasenoperacionesdeoroyplata que

fuerontratadasantesdeserdescargadasenecosistemasacuticossensibles,

sinquese produjeranefectosambientalesdainos.

3. TCNICAS DE DESTRUCCIN DEL CIANURO DE

RESIDUOSSLIDOS Y LQUIDOS.

Despus de llevadas a cabo las prcticas y pruebas de cianuracin y

recuperado el oro o en galvanoplastia, despus de terminado el proceso de

recubrimiento, la solucin queda desprovista de oro y plata, pero sigue

conteniendo cianuro en una concentracin que est por encima de niveles

permisibles. Durante las dos dcadas pasadas, la industria qumica y


29/47

29

minerometalrgica lograron grandes avances en la manipulacin de soluciones

residuales de cianuro para que no perjudiquen a la salud pblica ni al medio

ambiente, encontrando con frecuencia dos tecnologas:

Tratamiento de destruccin (oxidacin) y

Reciclado (recuperacin).

Los procesos disponibles de destruccin del cianuro se muestran a continuacin:

Procesos de degradacin natural:

VolatilizacinBiodegradacin

Degradacin solar/biolgica

Procesos de oxidacin:

Clorinacin alcalina

Sulfato de cobre

SO2/aireOzonizacin

Perxido de hidrgeno

Proceso Acidificacin/Volatilizacin/Reutilizacin AVR

cido sulfrico

Proceso de adsorcin.

Sulfato ferroso + carbn activado

Proceso electroltico

Oxidacin electroqumica

A continuacin se describen algunos de los ms importantes y ms utilizados

procesos de destruccin del cianuro o de su recuperacin. Lgicamente, cada

proceso de tratamiento tiene ventajas y desventajas, y no siempre resulta


30/47

30

econmico y operativo cuando se aplica a flujos continuos o lotes o tratamiento

intermitente.

3.1 . DEGRADACIN NATURAL.

La degradacin natural en las pozas de tratamiento se lleva a cabo debido a la

interaccin de varios procesos como la volatilizacin, hidrlisis, fotodegradacin,

disociacin, oxidacin qumica y bacteriolgica, y precipitacin. La degradacin

natural puede verse influida por variables como las especies de cianuro en la

solucin y sus respectivas concentraciones, temperatura, pH, aireacin, rayos de

sol, presencia de bacterias, tamao de la poza, profundidad y turbulencia. Losmecanismos principales que controlan la degradacin natural del cianuro son la

volatilizacin del HCN y la disociacin de los complejos metlicos cianurados,

siendo esta ultima la etapa controlante del proceso.

La degradacin natural es un mtodo simple de disminucin de

concentraciones de cianuro, pero su xito depende de las especies de cianuro

presentes, el tiempo de retencin que la poza de almacenamiento puede proveer

y los niveles de cianuro residual esperados. Las mayores ventajas del proceso de

degradacin natural son los costos de capital y operacin bajos, no se conoce de

formacin de productos txicos, y se le puede usar como un pre-tratamiento. Este

proceso no es adecuado si el tiempo de retencin en la poza es limitado o si

existe peligro de toxicidad para la vida silvestre. Un diagrama ms detallado que

enfoca la degradacin natural del cianuro (ciclo del cianuro en relaveras), dentro

de los lmites de un depsito de relaves, se presenta en la Figura 16, donde

pueden observarse los factores principales que afectan la degradacin que se

considera y son:

pH,

Temperatura,

Irradiacin ultravioleta y

Aireacin.


31/47

31

Fuente: Smith y Mudder 1996.

Figura 16 Ciclo del cianuro en agua residual estancada

3.2. PROCESO DE DEGRADACIN POR CLORINACIN

ALCALINA.

La clorinacin alcalina es un proceso qumico que consiste en la oxidacin y

destruccin de las formas de cianuro libre y cianuro WAD en medio alcalino (pH

de 10,5 a 11,5), donde el cloro se suministra en forma lquida o como hipoclorito

de sodio o clcico, llevndolo a la forma de CO2 y N2 causando la precipitacinde los metales pesados como hidrxidos en aproximadamente 1 a 1,5 horas y

2,75 partes de cloro por parte de cianuro.

En la prctica es mucho mayor, lo que depende principalmente de otros

compuestos oxidables como el tiocionato, el que se oxida en preferencia al

cianuro. Con este mtodo se logra obtener efluentes con concentraciones < 0,5

mg/l. El cloro residual presente como hipoclorito y cloroaminas en el agua residualpuede ser txico para la vida acutica, hacindose necesario un tratamiento de


32/47

32

declorinacin, con la adicin de SO2 o sulfito de sodio. Las reacciones

involucradas en el Proceso de Clorinacin Alcalina son las siguientes:

Hidrlisis disolucin del gas cloro.

Cl2+H2O H+ + Cl- + HOCl

Formacin de hipoclorito de sodio a partir de gas cloro.

2NaOH + Cl2NaOCl +NaCl +H2O

El primer paso en la destruccin del cianuro usando hipoclorito o cloro en

forma de gas consiste en la oxidacin del cianuro para formar un cloruro de

ciangeno intermedio de acuerdo con las siguientes reacciones:

NaCN + Cl2CNCl + NaCl

Es una reaccin instantnea, independiente del pH.

NaCN+ NaOCl+H2OCNCl + 2NaOH

NaCN +Ca(OCl)2+H2O2CNCl+ Ca(OH)2

Con el elevado pH de la oxidacin, el cloruro de ciangeno intermedio se

hidroliza rpidamente a cianato, segn la reaccin:

CNCl + 2NaOHNaCNO +NaCl+ H2O

Esta reaccin ocurre entre 5 a 7 minutos y pH entre 10 11 y de 10 a 30

minutos cuando el pH es de 8,5 a 9. En consecuencia el primer paso de

oxidacin completa lleva unos 15 minutos a un pH de 10,5. El segundo paso de

la oxidacin comprende la hidrlisis del cianuro a amoniaco y carbonato, en

presencia de cloro o hipoclorito, segn la siguiente reaccin:

2NaCNO + 4H2O +3Cl2(NH4)2CO3 + Na2CO3 + 3Cl2

La hidrlisis necesita un tiempo aproximado de 1,0 a 1,5 horas, pero se suelen

emplear periodos de reaccin de ms horas. En condiciones normales de

presin y temperatura, la clorinacin alcalina elimina todas las formas de cianuro,

excepto los cianuros complejos de hierro y cobalto que son sumamente estables.Adems, el mantenimiento estricto de un pH mnimo de 10,5 en el tanque


33/47

33

reactor, el control debe extenderse a la medicin del potencial redox de

oxidacin-reduccin (ORP) que debe ser mantenido en un nivel alto y en forma

automtica para garantizar un buen proceso de tratamiento del agua que

contiene cianuro. La Figura 17 representa un esquema en el cual la destruccindel cianuro se lleva a cabo en dos etapas automatizadas:

Fuente: Young, C y Jordan, T. 1995.

Figura 17 : Tratamiento del cianuro por clorinacin

1. El cianuro es oxidado a cianato, utilizando control de pH y ORP. En el primer

reactor se mide el pH y adiciona el hidrxido de sodio en solucin al 50 % para

elevar el pH a 10 ms. Se mide el potencial oxidacin-reduccin (ORP) del

agua residual y el gas cloro (Cl2) se inyecta automticamente hasta alcanzar


34/47

34

un ORP de 400 mV o ms. La reaccin que seguidamente ocurre toma un

tiempo de 5 a 10 minutos y es como sigue:

NaCN +Cl2NaCNO + 2NaCl + H2O

2. El cianato es oxidado a nitrgeno y dixido de carbono. En el segundo

reactor, se mide el pH del agua residual, a la cual se inyecta cido

(usualmente cido sulfrico) para bajar el pH a ms de 7-8 (5; 8). El proceso

toma de 2 a 5 minutos. En el tercer reactor se mide los ORP y se inyecta

automticamente el gas cloro para alcanzar un ORP ms de 600 mV. La

siguiente reaccin ocurre entre 10 a 15 minutos:

2NaCNO + 3Cl2 +4NaOH6NaCl +2CO2 + N2 +2H2O

El cianuro es eventualmente convertido en un material inocuo que con el

agua tratada se puede eliminar. Pero, sin duda, an queda elementos y

sustancias que son tambin txicas para la vida acutica. Obviamente, todo

proceso no siempre da solucin total al problema; por ende, tiene ventajas y

desventajas.

Como ventajas se cita las siguientes:

1. Mtodo ampliamente usado, por tanto hay experiencia tcnica disponible

2. Reacciones completas y razonablemente rpidas.

3. La mayor parte de metales son precipitados como hidrxidos.

4. El Cloro est disponible en diversas formas.

5. Este proceso es adaptable a procesos continuos y discontinuos.6. Costo de capital relativamente bajo.

7. Puede automatizarse el control de las operaciones del proceso.

8. La primera etapa del proceso (oxidacin) es fcilmente controlable.

9. El tiocionato puede oxidarse con un incremento en el consumo de reactivos.

10. El proceso puede usarse en pulpas y en soluciones claras (aguas residuales).

Entre las desventajas ms notorias se puede citar las siguientes:


35/47

35

1. El costo de los reactivos es alto, especialmente si se requiere de una

oxidacin completa, puesto que el tiocionato las tiosales y el amonio son

altos consumidores de cloro.

2. Se requiere automatizacin de la planta de tratamiento en lo que respecta

a control del pH para evitar la formacin de cloruro de ciangeno, el cual

es ms toxico para los humanos.

3. No se recupera cianuro.

4. Existencia de cloro residual en efluentes que pueden ser txicos para

especies acuticas.

5. Requiere el acoplamiento de otro proceso, como el del perxido dehidrgeno (H2O2).

3.3. PROCESO INCO, SO2/AIRE PARA LA DESTRUCCIN DEL

CIANURO.

Este proceso tiene dos versiones, a saber:

El Proceso Norandautiliza el SO2 puro o lquido de calidad industrial, el cual es

introducido en la disolucin o pulpa para bajar el pH hasta el intervalo de 7 9.

Luego se aade una solucin de sulfato de cobre en proporcin adecuada para

generar un efluente que contenga la concentracin deseada de cianuro.

El Proceso INCO elimina las distintas formas de cianuro por procesos

diferentes. Uno de los procesos efecta la conversin del cianuro WAD. Los

cianuros complejos de hierro se reducen al estado ferroso y se precipitan de

modo continuo como sales metlicas de ferrocianuro insoluble de frmula

general M2Fe(CN)6, donde M puede ser Cu, Ni o Zn. Los metales residuales

liberados de los cianuros complejos se precipitan en forma de hidrxidos. El

tiocionato tambin puede eliminarse, pero slo despus de haber sido

eliminado el cianuro (7; 20; 25; 29).


36/47

36

Las reacciones fundamentales que estn involucradas en el proceso INCO,

SO2/Aire, para la destruccin del cianuro y sus etapas de oxidacin,

neutralizacin y precipitacin se describen a continuacin. Se supone que tantoel cianuro libre como el cianuro WAD se oxidan de acuerdo con las siguientes

reacciones:

CN- + SO2 + O2+Cu+2 + H2O CNO

- + Cu+2 + H2SO4

Me(CN) n2- + 4SO2 + 4O2 + 4H2O 4CNO

- +H2SO4 + Me2+

Donde n = 3 4.

Los consumos tericos de SO2 y de CaO como reactivos son de 2,5 mg

de SO2 por mg de cianuro WAD y 2,2 mg de CaO por mg de cianuro WAD.

Desde luego que en la prctica estas cantidades son mayores debido a otros

diversos factores. El tiempo de reaccin vara aproximadamente entre 20 y 120

minutos. La concentracin de cobre necesaria para un tratamiento continuo

depende de las caractersticas qumicas especficas del agua residual y debe

determinarse experimentalmente mediante ensayos en el laboratorio o en lainstalacin experimental. El xido de calcio, CaO, se utiliza para neutralizar al

cido formado en las reacciones [50] y [51], segn la reaccin:

H2SO4 + Ca(OH)2 CaSO4 + 2H2O (53)

La oxidacin del tiocionato, (SCN ), que generalmente se disminuye a 10 20

%, y la hidrlisis del cianato se producen de acuerdo con las siguientes reacciones:

SCN- + 4SO2 + 4O2 + 5H2O CNO- + 5H2SO4 (54)

CNO- + 2H2O OH- +NH3 + CO2

Segn INCO, la eliminacin del cianuro de hierro se inicia por la reduccin del

hierro del estado frrico a ferroso de acuerdo con las siguientes reacciones:

2Fe+3 + SO2 + 2H2O Fe+2 + SO42- + 4H+


37/47

37

2Fe(CN)63- +SO2 + 2H2O Fe(CN)6

4- + 4H+ +SO42-

El cianuro complejo ferroso se elimina despus mediante precipitacin con Cu,

Zn o Ni de acuerdo a la siguiente reaccin:

2Me++ + Fe(CN)64- + H2O MeFe(CN)6.H2O

Donde Me = Cu, Zn o Ni

Los metales residuales que quedan en la solucin se precipitan en forma de

hidrxidos segn las siguientes reacciones:

2Cu++ + SO32- +O2 + H2O + OH- 2Cu(OH)2 + SO42- (59)

Ni++ + 2OH-Ni(OH)2 (60)

Zn++ + 2OH-Zn(CN)2 (61)

El cido formado durante el proceso se neutraliza con cal o soda

custica, que se adiciona para mantener el pH en el intervalo de 8 a 10. Si el

pH flucta salindose de este intervalo ptimo, conduce a disminuciones en el

rendimiento del proceso; en onsecuencia; se debe determinar

experimentalmente el valor del pH ptimo que maximiza la eliminacin del

cianuro y de los metales pesados. La temperatura entre 5C y 60C afecta poco

al rendimiento de este proceso. Este proceso se muestra en las Figuras 18 y

19.

Las variables principales del proceso son:

El tiempo de retencin.

El volumen de aire,

La dosificacin de cobre.

El pH y

La velocidad del oxidante.

La cantidad de SO2 y de otros reactivos se ajusta en funcin de la

concentracin de cianuro WAD en la solucin o pulpa y se determina mediante


38/47

38

evaluaciones en el laboratorio metalrgico-ambiental o en la instalacin

experimental.

El CYTED ha propuesto otras tecnologas aplicables al proceso INCO.

Como ya se ha visto lneas arriba, las reacciones de oxidacin del cianuro libre

y como complejo en este proceso se realiza con oxgeno en presencia de SO2

.El poder reductor de este reactante puede ser sustituido por otros reductores

qumicos que contienen SO2 como predecesor en su proceso de fabricacin y

que sin embargo pueden sustituir al SO2 en las reacciones de destruccin del

cianuro, eliminando los riesgos tanto fsicos como ambientales que implica el

uso directo del SO2. Los reductores qumicos derivados del SO2 que son

activos en la destruccin de cianuros se dan a continuacin, a saber (46):


39/47

39

Bisulfito de amonio.

Bisulfito de sodio.

Metabisulfito de sodio.

Sulfito de sodio.

A. Destruccin del cianuro libre y cianuro WAD con bisulfito de amonio.

Las reacciones que se llevan a cabo son:

Na+ + CN- +NH4HSO3 + O2 NCO- + Na+ + NH4HSO4 (62)

Me(CN)4Na2 + 4NH4HSO3 + 4O2 4NH4CNO +2NaHSO4 + Me(HSO4)2 (63)

B. Destruccin del cianuro libre y cianuro WAD con sulfito de sodio

Las reacciones que se llevan a cabo son:

NaCN + Na2SO3 + O2NaCNO + Na2SO4 (64)

Me(CN)4Na2 + 7/2O2 4NaCNO + 2Na2SO4 + MeSO4 (65)


40/47

40

C. Destruccin del cianuro libre y cianuro WAD con bisulfito de sodio

Se producen las siguientes reacciones:

NaCN + NaHSO3 + O2NaCNO + NaHSO4 (66)

Me(CN)4Na2 + 4 NaHSO3 + 4 O2 4 NaCNO + 2NaHSO4 + Me(HSO4)2 (67)

D. Destruccin del cianuro libre y cianuro WAD con metasulfito de sodio.

Este proceso se muestra en la Figura 20. En este proceso se dan las siguientes

reacciones:

2NaCN + Na2S2O5 + H2O 2NaCNO + 2NaHSO4 (68)

Me(CN)4Na2 + 2Na2S2O5 + 4O2 + 2H2O 4NaCNO + 2NaHSO4 + Me(HSO4)2 (69)

E. Destruccin del cianuro libre y cianuro WAD con tiosulfato de amonio.

Est representada por las reacciones siguientes:


41/47

41

NaCN+ (NH4)2S2O3 +1/2 O2NaSCN+[NH4]2SO4 (70)

Me(CN)4Na2 + 4(NH4)2S2O3 + 2O2 4 NH4SCN + Na2SO4 + MeSO4 + 2(NH4)2SO4

(71)

Tambin en este caso se emplea el cobre, Cu2+, como catalizador y es

suministrado como CuSO4.5H2O en una concentracin de 25 mg/l, Figura 21.

Fuente: Smith, A. y Mudder, T. 1991.

A B

Figura 21 A) efecto del pH B) efecto del cobre

En la Figura 21 A) se muestra la influencia del pH sobre el proceso, donde el

pH ptimo de operacin est en el rango de 8 a 10 y el control del pH se realiza

mediante la adicin de cal o caliza. En la Figura 21 B) se muestra el efecto del

cobre en el proceso expresado en concentracin y que slo se adiciona si es

necesario.


42/47

42

3.4. EL PROCESO DE PEROXIDO DE HIDRGENO H2O2.

Se han desarrollado dos procesos los cuales utilizan el perxido de

hidrgeno para la destruccin oxidante del cianuro libre y los complejos de

cianuro. El primer proceso conocido como Proceso Kastone, fue originalmente

propuesto por la Dupont, 1974 y por Mathre y Devries, 1981. Este proceso

utiliza una solucin de perxido de hidrgeno al 41 % con unos pocos mg/l de

formaldehdo y cobre. El segundo proceso fue desarrollado por

DegussaCorporation, empleando una solucin de perxido de hidrgeno ysulfato de cobre en varias concentraciones, aunque es comn no emplear las

sales de cobre, debido a la presencia de este metal dentro de los minerales

tratados; la reaccinfundamental es:

CN- +H2O2 CON- + H2O (72)

Adems, tambin se dan las siguientes reacciones:

Me(CN)42- + 4H2O2 + 2OH

- Me(OH)2(slido) + 4 CNO

- + 4H2O (73)

2Cu++ + Fe(CN)64- Cu2Fe(CN)6(slido) (74)

CON- +2H2O CO32-

+ NH4+ (75)

El perxido de hidrgeno en presencia de cobre oxida al cianuro libre a

cianato como se ve en la ecuacin [72]. El cianuro combinado con cadmio,

cobre, nquel y cinc (cianuros WAD) se oxidan tambin a cianato durante el

proceso. Los metales que quedan libres durante la oxidacin se precipitan en

forma de hidrxidos hasta alcanzar una concentracin final que depende del pH

del proceso, segn indica la reaccin [73]. Los compuestos de cianuro ferroso

se combinan con el cobre libre en disolucin para formar un complejo insoluble

representado por la ecuacin [74]. El pH ptimo para la eliminacin de metales


43/47

43

despus de la destruccin del cianuro es 9,0 9,5, si bien el proceso funciona

en un amplio intervalo de valores de pH. Un pH inferior a 9,0 es ptimo para la

precipitacin de cianuros de hierro, pero dado que la eliminacin de metales

tiene generalmente mayor importancia que la eliminacin de cianuro de hierro,es preferible un pH ms elevado en el proceso. Generalmente, no hace falta un

ajuste de pH como ocurre en otros procesos de tratamiento qumico (35; 25;

56). Este proceso se muestra en la Figura 22 (40; 20; 29).

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL PROCESO.

Las ventajas son:

1. Los costes de capital son iguales o menores que los correspondientes a otros

procesos de tratamiento qumico.

2. El proceso es relativamente sencillo de diseo y funcionamiento.

3. Pueden reducirse a contenidos ambientalmente aceptables todas las formas de

cianuro, incluidos los complejos que contienen hierro.

4. Los metales pesados se reducen apreciablemente por precipitacin.

5. El proceso es adaptable a operaciones de tratamiento de tipo continuo y

discontinuo.

6. El proceso se ha empleado en el tratamiento de pulpas, disoluciones de

proceso clarificadas y soluciones de lavado de lixiviacin en pila.

7. El proceso ha demostrado ser eficaz en laboratorio, en instalacin experimental

y en funcionamiento a escala industrial.

8. No hace falta una regulacin muy estricta del pH.

9. No es necesaria la automatizacin, pero s es recomendable para optimizarlo.

10. El proceso no produce cantidades grandes de lodo residual y no introduce

cantidades apreciables de slidos disueltos.

11. No es preciso abonar derechos de licencia.


44/47

44

Las desventajas son:

1. El costo y consumo de sulfato de cobre y de perxido de hidrgeno como

reactivos pueden ser excesivos.2. El proceso no elimina el amoniaco ni el tiocionato.

3. Puede ser preciso un tratamiento suplementario si las concentraciones de

amoniaco, tiocionato y metales en el efluente residual sobrepasan los

niveles ambientalmente aceptables.

4. El cianuro no se recupera.


45/47

45

3.5. PROCESO DE RECUPERACIN DEL CIANURO CON

CIDOSULFRICO (AVR)

En el manejo de las soluciones de cianuro, se adoptan esfuerzos importantespara garantizar que el pH se mantenga siempre en medios alcalinos, para que el gas

txico cianuro de hidrgeno no sea puesto en libertad.

Fuente: Young, C y Jordan, T. 1995.

Figura 23 : Proceso AVR

El proceso Acidificacin-Volatilizacin-Recuperacin (AVR) es contrario a

este principio. El pH de la solucin de cianuro es menor a 10,5 (7 a 9,5), por

adicin de cido sulfrico a fin de que se forme el gas HCN. Este gas puede

entonces ser absorbido en una solucin de NaOH, segn las reacciones [76] y

[77] (20; 29):

CN

-

+ H

+

(acuoso)

HCN(gas) (76)


46/47

46

HCN(gas) + NaOH(acuoso)NaCN(acuosos) (77)

El proceso Acidificacin-Volatilizacin-Neutralizacin (AVR) para la

recuperacin del cianuro se muestra en la Figura 23.

CONCLUSIONES

Se pudo observar que todos los mtodos logran disminuir la toxicidad del efluente, ya

que bajan tanto la concentracin de los cianuros as como de los metales.

En la mayora de los casos, el consumo de reactivo es proporcional a la cantidad de

cianuro en solucin. Pero la rata reactivo/cianuro aumenta a medida que la

concentracin de cianuro disminuye.

De los mtodos probados, el que mejor resultados dio es el proceso con dixido de

azufre y aire debido a su eficiencia as como su constancia. Esto ltimo es deducido

ya que la rata reactivo/cianuro se mantuvo en todas las pruebas y esta rata fue

obtenida en las pruebas con soluciones preparadas.

De acuerdo a los resultados obtenidos, los mtodos, si bien lograron reducir la

toxicidad inicial del efluente, de acuerdo a las normas para agua de desecho, las

soluciones resultantes an no pueden ser clasificadas como un efluente final de una

planta cianuradora.

BIBLIOGRAFIA

1. GARCIA, VICTOR; 2004. Para despejar dudas Uso de cianuro en la minera del oro,

Diario El Zonda [email protected]

2. GONZLEZ, SILVIA.; 2004. El Cianuro es Txico y Letal. Por La Sptima Digital

Tuesday July 27, 2004 at 01:09 AM. Universidad Nacional de la Patagonia San Juan

Bosco. http://argentina.indymedia.org/news/2004/07/212476.php


47/47

3. HRUSCHKA, F.; 1998. Manejo Ambiental en la Pequea Minera. Agencia Suiza para

el Desarrollo y la Cooperacin, Bolivia.

4. BACHILLER BLANCO D.; RENDUELES DE LA VEGA M., 2001. Reduccin del

impacto ambiental en el desarrollo de nuevos proyectos de minera de oro. reasTcnicas. http://www.unizar.es/aeipro/finder/MEDIO%20AMBIENTE

5. LOGSDON M. J; HAGELSTEIN K.; y MUDDER T. I.; 2004. El manejo del Cianuro en la

Extraccin de Oro. Traducido de la publicacin en ingls titulada The Management of

Cyanide in Gold Extraction. CONSEJO INTERNACIONAL DE METALES Y MEDIO

AMBIENTE ICME

6. GOLD INSTITUTE, 1996. Cyanide [Cianuro]. En Gold Issues Briefing Book [Libro

informativo sobre temas relacionados con el oro], Captulo 4, pp. 112.

7. HABASHI, F., 1987. One Hundred Years of Cyanidation [Cien aos de cianuracin].

C.I.M. Bulletin, 80: 108114.

8. SCOTT, J. S. Y J. INGLES, 1991. Remocin del cianuro de los efluentes de molinos

de oro. Canadian Mineral Processors Thirteenth

101069977 Metalurgia Del Oro y La Plata

Documents

Transcript of 101069977 Metalurgia Del Oro y La Plata