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CANALETASLas canaletas son muy usadas en la minera aurfera, principalmente en las operaciones pequeas de minera aurfera aluvial y en la concentracin de mineral primario molido. No hay duda de que en la pequea minera aurfera las canaletas son el equipo ms importante para la concentracin gravimtrica. Existen miles de minas en todo el mundo que exclusivamente trabajan con canaletas (y bateas). Calculando la capacidad instalada, la canaleta es uno de los artefactos ms utilizados para el procesamiento de minerales pesados. Generalmente consisten de un canal, a travs del cual fluye la pulpa, y de varios materiales (trampas) para la captura de minerales pesados, los cuales se hunden hasta el fondo, mientras el agua saca hacia afuera a los slidos livianos. Existen muchas formas y tipos de canaletas, tanto para trabajar oro primario (de vetas) como oro aluvial (de veneros).

DIS

ORACINEl funcionamiento de la canaleta est determinado por los siguientes factores:

Existen dos formas bsicas de pisos, que influyen en el mecanismo de separacin.

I) piso con rejillas (trampas gruesas, a veces encima de alfombras) En esta forma, la pulpa tiene mucha turbulencia (que es necessario para el efecto "remolino"). Las rejillas se prestan para recuperar eficientemente el oro grueso, pero generalmente pierden la mayor parte del oro fino Adems, se recupera mucho preconcentrado, que dificulta y aumenta el trabajo para obtener el producto final.

II) piso con alfombras (bayetas, frazadas, alfombras, etc.)En esta forma, la pulpa fluye con poca turbulencia. La ventaja es una buena recuperacin de oro fino y la obtencin de una cantidad reducida de preconcentrado. Segn el tipo de carga, se requiere un lavado frecuente. Este tipo de canaleta tambin se denomina "mesa estacionaria" (en ingls "blanket table" o "strake"). Estas canaletas no slo se utilizan en la minera primaria, sino funcionan tambin en la minera aluvial con oro fino (ver fotos 28, 29, 30, 31).Una forma "intermedia" es el uso de metal expandido (metal desplegado) encima de alfombras, que ha dado buenos resultados en la minera aluvial.En el caso de tener una carga con oro grueso y fino, se recomienda tamizar la carga y tratar cada tamao en canaletas separadas.

Foto 28. Caneln (canaleta con cubierta de bayetas) (Zaruma, Ecuador)

Foto 29. Caixa (canaleta) experimental; alta turbulencia: tradicional, baja turbulencia: modificada(Piririma, Tapajs, Brasil)

Foto 30. Cobrinha (canaleta pequea para enriquecimiento de preconcentrados)

Foto 31. Canaletas con diferentes pisos (alfombras, metal expandido) para diferentes tamaos de cargaclasificados por un tromel en la salida de un molino a bolas (Coop. La Libertad, Bolivia).Diseo y operacin de la canaleta

Por la variedad de cargas tratadas, no se puede dar recomendaciones especficas sobre la aplicacin de canaletas. Generalmente, hay que seguir las reglas siguientes:a) en la minera aluvial hay que eliminar piedras estriles gruesas antes de la alimentacin a la canaleta. El grano ms grande de la alimentacin no debe superar el tamao de la pepa ms grande probable.b) la carga debe ser tratada, segn el tamao del oro, con diferentes tipos de trampas. Varios tipos de corrugaciones y cubiertas se utilizan para obtener una superficie de fondo "spera" de tal manera que el oro se pueda quedar atrapado en el fondo. Los materiales ms comunes para corrugaciones (rejillas o "riffles") o cubiertas, incluyen:

piedras

rejillas de madera o metal

estera de goma (pisos utilizados en automviles)

esteras de sisal o coco

tela fina y spera, como corduroy, terciopelo, bayetas

bamb partido

rejillas de metal expandido (expanded metal)

alfombras de diferente tipo

musgo

varias combinaciones de los materiales arriba nombrados, etc.

La seleccin del piso o cubierta depende no slo de las necesidades metalrgicas, sino tambin de la disponibilidad de los diferentes materiales en cada regin. En los trabajos efectuados en Bolivia, Brasil y Ecuador se han empleado varios tipos de piso segn las caractersticas del oro, que han dado muy buenos resultados en recuperacin, grado de concentracin y manejo. As, se han utilizado para recuperar:

oro grueso (grano de arroz y ms grandes): rejillas de metal "1 x 1" o metal expandido, encima de alfombra tipo "Nomad" (fabricacin 3M)

oro mediano (grano de arroz hasta grano de azcar, u oro laminado): alfombra tipo "Nomad" o tipo "Multiouro tariscado", fabricacin Sommer, Sao Paulo- Brasil; sin rejillas, o metal expandido encima de alfombra "Nomad"

oro fino (grano de harina): alfombra tipo "Multiouro liso", fabricacin Sommer, Sao Paulo-Brasil; bayetas de lana; paos sintticos.

c) la inclinacin de la canaleta debe ser de tal manera que la carga no se sedimente (emplaye) sobre el piso, generalmente entre 10 y 20% (10 a 20 cm de cada por metro de canaleta). En algunos casos, para mineral primario con oro fino, que requieren una molienda menor a 0,1 mm, la inclinacin ptima puede alcanzar valores muy bajos de hasta 4%. Esto se debe determinar experimentalmente. d) la frecuencia del lavado de las cubiertas depende del tonelaje tratado y del contenido de minerales pesados acompaantes. Generalmente en la minera aluvial hay que retirar los concentrados una vez por da, en la minera primaria hay que lavar las alfombras cada hora (depende principalmente del contenido de minerales pesados acompaantes, como sulfuros etc.). Dejar pasar mucho tiempo entre lavados resulta en la saturacin del piso con material pesado y prdidas significativas del material valioso. La frecuencia ptima se debe determinar experimentalmente, p.e. controlando colas con la batea. e) la densidad de la pulpa (relacin carga : agua) debe ser de alrededor de 1:4 en peso para material aluvial con oro grueso o mediano, hasta 1:10 para mineral primario con oro fino.La mayora de los operadores que utilizan canaletas con rejillas gruesas rastrillan los espacios entre las rejillas para asegurarse de que el material entre las mismas no se compacte. En este procedimiento se pierde en particular el oro fino en las colas. Para prevenir este problema en Nueva Zelandia son comunes las "rejillas hidrulicas". Aqu la inyeccin del agua es utilizada para prevenir el compactamiento de la carga en la canaleta y para ayudar al escape de los minerales livianos. Se estima que con las rejillas hidrulicas la recuperacin es 5-10% ms alta que la recuperacin con rejillas convencionales. Existe el prejuicio de que las canaletas no pueden recuperar suficientemente el oro fino. Esto no se ha podido comprobar en los trabajos efectuados en Ecuador, Brasil y Bolivia. Ms bien, se ha podido mostrar y comprobar su eficiencia y fiabilidad para recuperar oro fino hasta 30mm.

Canaletas en canales excavados

Las canaletas en canales excavados son usadas casi exclusivamente en la minera aluvial. Consisten de una trinchera, con o sin paredes de albailera y con condiciones de suelo y ngulos de inclinacin variables. A medida que una carga no clasificada corre a travs de este canal en forma de pulpa espesa, algo del material se deposita y es tratado como un preconcentrado. El uso de canaletas hechas en canales excavados involucra altas prdidas de oro, sobre todo de partculas finas.

Otras canaletas

Existen otras formas diferentes de canaletas, como:

canaletas en forma de abanico

canaletas con fondo vibratorio

plane tables, etc.

que se utilizan en la pequea minera aurfera en algunas minas. Su descripcin se encuentra en la literatura correspondiente. Especialmente los "plane tables" pueden ser interesantes para la pequea minera aurfera primaria. Ensayos con este equipo son actualmente ejecutados por los autores. http://www.gama-peru.org/libromedmin/capitulo/5/5-4-2-1-2.htmhttp://www.gama-peru.org/libromedmin/capitulo/5/5-4-2-1-3.htmMESAS CONCENTRADORASLas mesas concentradoras son aparatos de concentracin gravimtrica con flujo laminar sobre una superficie inclinada. Aqu se habla principalmente de los tipos con movimiento longitudinal vibratorio, donde las partculas de mineral se diferencian formando bandas en abanico (cejas), segn su peso especfico (y la granulometra). Otros tipos de mesas (mesas de banda, mesas basculantes, mesas de pao sin fin, mesas redondas, etc.) son raramente usadas en la pequea minera y por esto no se describen aqu en detalle.

La mesa con movimiento longitudinal vibratorio (mesa vibradora) est muy difundida principalmente en la minera del estao, wolframio y oro.

Existen de diferentes tipos y marcas. En la minera aurfera se usan especialmente los tipos Wilfley y Deister (ver foto 32). Las diferencias entre unas y otras son mnimas, principalmente en el mecanismo del cabezal, la geometra del tablero y el tipo de enriflado. Para el ltimo paso de limpieza de concentrados, p. ej. antes de la fundicin directa, se encuentra en algunas minas tambin mesas tipo "Gemini".

De acuerdo a su modelo y tamao, las mesas se utilizan para concentrar minerales finos y ultrafinos con una capacidad hasta un mximo de 1,5 t/h por unidad.

Las mesas vibradoras permiten una amplia variacin en sus parmetros operativos y, de esta forma, se pueden adaptar al material de alimentacin correspondiente. Debido a que el proceso de concentracin se lleva a cabo a la vista sobre el tablero de la mesa, cualquier cambio en los parmetros (inclinacin longitudinal y transversal, cantidad de agua, etc.) resulta en cambios en el comportamiento del material, que pueden ser visualizados inmediatamente. Se pueden tomar muestras directamente durante la operacin, utilizando bateas para oro, por ejemplo. Por lo tanto, la optimizacin de esta operacin se lleva a cabo de una manera simple y puede ser realizada por operadores aprendices.

Debido a la distribucin del material en forma de un abanico sobre la tabla de la mesa, uno puede obtener bandas especficas de mineral de una manera selectiva (algo que no ocurre en las espirales, donde las bandas se sobreponen parcialmente unas sobre otras). De esta manera, uno puede separar, al realizar la regulacin correspondiente, un concentrado de oro libre de alta riqueza as como un concentrado de sulfuros, por ejemplo, que contiene oro diseminado, para su posterior tratamiento. Esto implica, por otro lado, que es muy fcil robar el concentrado de alta ley cuando se utilizan las mesas para la fase de limpieza de los minerales.

La efectividad de todas las mesas depende de la homogeneidad del material de alimentacin y de la densidad de pulpa -particularmente de la densidad- ya que cualquier fluctuacin altera las condiciones de transporte del agua hacia afuera de la corriente.

Ventajas:

descarga continua de productos

permite obtener toda una gama de productos (concentrados, mixtos, colas)

comportamiento visible del material sobre el tablero

costo relativamente bajo (de produccin local)

gran flexibilidad

manejo y supervisin relativamente simple (t/h)

posibilidad de recuperar otros minerales valiosos acompaantes

alta seguridad en las condiciones de trabajo

buena recuperacin y un alto ndice de enriquecimiento, poco uso de agua y energa

posibilidad de su produccin en pases en desarrollo.

Desventajas:

precio relativamente alto (en relacin a su capacidad)

requiere alimentacin constante (si no, la posicin de las cejas varan demasiado sobre el tablero)

requiere supervisin continua

requiere motor

Variables de operacin

Entre las ms importantes se mencionan:

granulometra de la alimentacin

longitud de golpe (amplitud)

frecuencia de golpe

inclinacin de la mesa

cantidad de agua de lavado

posicin de los cortadores de productos.

Explicaciones detalladas sobre la operacin de mesas concentradoras se encuentran en la literatura pertinente.

Posibilidades de aplicacin

Principalmente se puede usar en la minera aurfera filoniana (vetas), para la recuperacin de oro fino y muchas veces para la recuperacin de piritas aurferas como subproducto comerciable. Este ltimo constituye adems un contaminante cuando se descarta en las colas a los ros y lagunas; su separacin o recuperacin significa una valiosa contribucin a los propsitos de mitigacin de este impacto ambiental y un ingreso adicional.

Las mesas sirven tambin para enriquecer preconcentrados gravimtricos obtenidos por otros equipos (canaletas, espirales, etc.) y para producir concentrados de alta ley (que en algunos casos se pueden fundir directamente).

Las mesas se pueden fabricar localmente en talleres metal-mecnicos (mecanismo) y de carpintera (tableros).

Foto 32. Mesa concentradora (Coop. Cotapata, Bolivia)http://www.gama-peru.org/libromedmin/capitulo/5/5-4-2-1-4.htmCONCENTRADORES CENTRFUGOSLos concentradores centrfugos constituyen la principal innovacin realizada a los implementos de concentracin gravimtrica de oro. En un tiempo muy corto, han ganado gran aceptacin para la recuperacin gravimtrica de oro en minas grandes; frecuentemente en los circuitos de molienda para separar oro libre y evitar sobremolienda y antes de plantas de cianuracin o flotacin para recuperar el oro grueso. Tambin existen muchas aplicaciones en plantas industriales en la minera aurfera aluvial. Otra aplicacin especial para los concentradores centrfugos es la recuperacin del oro como un producto secundario, por ejemplo en canteras de grava. Todos los concentradores centrfugos operan con el mismo principio: bsicamente, un recipiente que rota efecta la separacin gravitacional de la carga en un campo centrfugo.

Los tipos de concentradores centrfugos ms utilizados estn basados en el mismo principio pero difieren en su diseo tcnico. Se encuentran los concentradores Knelson, Knudsen y Falcon y algunos de fabricacin local (especialmente en Brasil).

Existen dos tipos principales de centrfugas:

centrfugas sin inyeccin de agua en contracorriente (Knudsen, algunos modelos de Falcon)

centrfugas con inyeccin de agua en contracorriente (Knelon, algunos modelos de Falcon).

Como promedio, el tamao de las partculas aptas para este proceso vara entre 30 mm y 1-4 mm, dependiendo del tipo y modelo de centrifugadora utilizada.

La recuperacin de oro libre puede ser buena bajo las siguientes condiciones:

cuando la alimentacin est clasificada en rangos de tamao bien delimitados

presencia de pocos minerales pesados acompaantes gruesos.

Las centrfugas ofrecen buena seguridad contra robos y ahorran fuerza de trabajo significativamente (lo cual puede ser una desventaja en la pequea minera). Con las centrfugas se pueden lograr altos radios de enriquecimiento. Para la posibilidad de fundicin directa, pero a menudo se necesita otro equipo ms (p.ej. una mesa concentradora). En los circuitos de molienda, los concentradores centrfugos son utilizados efectivamente para recuperar el oro liberado.

Una desventaja de las centrfugas actuales es que este equipo por lo general no trabaja verdaderamente de manera continua, es decir, la operacin debe ser peridicamente interrumpida para descargar el concentrado retenido en el lecho del cono del concentrador. Esto implica una paralizacin en las actividades de aproximadamente 5 minutos y es posible solamente cuando la planta dispone de otra mquina de apoyo. De otra manera, esto causara prdidas significativas, debido a que el material tendra que ser desviado durante la descarga del concentrado o se tendra que utilizar otra centrifugadora como "stand-by".

Los intervalos de tiempo para la descarga deben ser determinados experimentalmente. Incrementar el tiempo de operacin implica una elevacin del factor de enriquecimiento en el concentrado, pero disminuye la recuperacin total, porque las partculas de oro fino tambin se pierden progresivamente durante el lavado.

Recientemente han sido desarrollados los concentradores centrfugos de efusin semi-continua o continua (los nuevos equipos de Falcon y Knelson) pero, hasta el momento, no se encuentran disponibles muchos datos sobre su rendimiento en la prctica.

Ventajas

buena recuperacin (en ciertas condiciones, ver arriba)

alta capacidad

equipo muy compacto

alto factor de enriquecimiento

alta seguridad contra robo

Una desventaja de las centrfugas con agua a inyeccin es su alta demanda de agua limpia (el agua de inyeccin en contracorriente). En las instalaciones de diferentes plantas de beneficio de pequea minera se demostr que muchas veces resulta muy difcil proveer agua en la cantidad y con la presin necesaria. Especialmente para alcanzar la presin de agua requerida, muchas veces se tiene que utilizar una bomba, lo cual implica una inversin adicional. Es posible reciclar agua, pero esto requiere de instalaciones adicionales para su purificacin.

Otros problemas con las centrfugas son los siguientes:

Posibilidad mnima de recuperar minerales pesados acompaantes. Si el concentrador centrfugo es utilizado para la preconcentracin (como equipo nico), todos o casi todos los minerales acompaantes valiosos se perderan. Este es el caso de las minas primarias, donde se encuentran presentes sulfuros valiosos. Aqu disminuye la recuperacin total de oro utilizando centrfugas en la preconcentracin, ya que cierta cantidad de oro se presenta diseminada en los sulfuros.

Operacin sin posibilidades de supervisin. La mayora de las centrfugas en operacin estn completamente cerradas, y los disturbios en su interior son difciles de detectar (en contraste con la mesa concentradora y las espirales). Un ajuste incorrecto del concentrador centrfugo (presin de agua inyectada irregular o modificada debido a una falla en el bombeo) puede llevar a una recuperacin nula (igual a cero), sin que el operador lo note. En la mayora de los casos, slo en el momento en que el recipiente de concentrado es vaciado se puede observar qu tan exitosa ha sido la operacin con la centrfuga.

Propensin a alteraciones en la operacin. A causa de alteraciones en la operacin, como un corte de luz, el concentrado reunido durante horas de operacin podra perderse en segundos. Esto no ocurre en artefactos donde el concentrado se obtiene continuamente (mesas, espirales), ya que el concentrado producido es seguro, es decir, se lo encuentra en un recipiente externo de recoleccin. Este riesgo podra ser reducido, condicionalmente, con la operacin de sistemas de emergencia (generador, vlvulas automticas que cortan el agua y la alimentacin, etc.). En cuanto a otros factores, a travs de una interrupcin en la inyeccin de agua debido a fuertes fluctuaciones de la misma, pueden llevarse a cabo grandes prdidas en la recuperacin del mineral por la anulacin del efecto de separacin.

En la minera aluvial, la alimentacin a la centrfuga tiene que ser bien fina (p.ej. < 1mm) para recuperar bien el oro fino. Una alimentacin p.ej. con material < 6mm (como est descrito en el manual del concentrador Knelson) con la presencia de minerales pesados gruesos requiere una alta presin del agua de inyeccin en contracorriente, para que no se compacten los minerales pesados acompaantes en el cono. Esto causa altas prdidas de oro fino. La alta exigencia de clasificacin requerida es difcil de realizar en la pequea minera aluvial. Problemas similares se presentan en la minera primaria con la presencia de muchos sulfuros o sulfuros pesados (p.ej. galena).

Los concentradores centrfugos, debido a razones tecnolgicas y a derechos de patentes, no pueden ser fabricados en los pases en desarrollo en versiones de buena calidad. Esto genera, entre otras cosas, su alto precio y causa dificultades en su reparacin y adquisicin de repuestos.

Estos puntos de vista deberan ser tomados en cuenta antes de comprar e introducir el concentrador centrfugo. En Sudamrica, debido a las desventajas arriba sealadas, las centrfugas han encontrado poca aplicacin en la pequea minera aurfera de la regin como equipo para la concentracin gravimtrica. Lamentablemente, se encuentra frecuentemente concentradores centrfugos de fabricacin local usados como amalgamador en flujo abierto (ver subttulo 5.3.2.1).

http://www.gama-peru.org/libromedmin/capitulo/5/5-4-2-1-6.htmOTROS EQUIPOS DE (PRE-) CONCENTRACIN GRAVIMTRICAEn seguida se presentan otros equipos de concentracin gravimtrica, que en algunas regiones o con ciertos materiales aurferos han dado buenos resultados.

Canaletas oscilantes (Rockers)

Las canaletas oscilantes o "rockers"a sirven para la concentracin de oro aluvial, sobre todo en regiones relativamente secas, por su bajo consumo de agua. Bsicamente, una canaleta oscilante consiste de un clasificador y una canaleta. El clasificador es un cajn tipo tolva que recibe la carga de mineral. Por debajo del cajn emerge una canaleta inclinada de madera con rejillas, cuya gradiente vara de acuerdo al tamao del material alimentado.

El material arcilloso alimentado requiere menos gradiente que la que podra necesitarse para un material ms grueso. El total de la unidad se monta en patines semicirculares (los "osciladores"), para que toda la seccin superior pueda ser mecida de un lado a otro con la ayuda de una palanca. Debido a que el material de carga y el agua de lavado deben ser agregados manualmente, se requieren varias personas para aprovechar la capacidad de una criba oscilante: una para extraer el mineral bruto, otra para transportarlo a la criba oscilante y descargarlo a una tolva, una para sacudir la criba oscilante, y otra para aadir el agua (pero tambin se puede utilizar una manguera). La criba oscilante tpica puede manejar entre 3 y 5m3 de carga en un turno de 10 horas. Los preconcentrados de las cribas oscilantes requieren seguidamente un proceso de separacin con bateas. De 3 a 5m3 de agua son consumidos durante el turno de trabajo promedio. Las principales ventajas de las cribas de lavado son su poco consumo de agua, construccin liviana, que no necesita, un motor, y su fcil manufactura local - haciendo que su uso sea apropiado como mecanismo de concentracin porttil.

Sin embargo, se puede usar tambin canaletas "normales" con poca agua y buenos resultados.

Trampas hidrulicas

Las trampas hidrulicas se utilizan en la minera aluvial para separar previamente las partculas de oro grueso (pepas, granos, etc.) antes de la clasificacin para no descartarlas junto con el material grueso. Otro uso es en la minera primaria directamente despus de la salida del molino. Existen varios diseos que trabajan con un flujo de agua ascendente que mantiene partculas livianas en suspensin, mientras el oro se hunde y puede ser retirado ya sea continuamente o a intervalos.

En otro tipo de trampas hidrulicas, la pulpa se introduce a travs de una caera de entrada y es forzada a cambiar de direccin un cierto nmero de veces antes de escapar (trampas en laberinto). El oro se deposita en el fondo. Este tipo de trampas se encuentran a veces en la descarga de planchas amalgamadoras. Cuando la carga tiene una variacin grande de tamaos de grano, estas trampas en laberinto se llenan rpido, recuperan muy poco oro fino y muy poco de "mercurio atomizado", el cual es generalmente vaciado en las colas.

Separadores en seco

Por analoga a la separacin mecnica en agua, donde sta se utiliza como un medio separador, se han desarrollado artefactos similares para la concentracin de minerales, que utilizan aire en vez de agua como medio separador, para su uso en regiones ridas. Se realizan las siguientes diferenciaciones entre los siguientes tipos bsicos de equipo separador de oro en seco:

Canaletas de aire. En este procedimiento el alimento pasa por una canaleta con rejillas, que tiene como fondo una malla fina. Un fuelle ubicado debajo del cajn sopla aire a travs del fondo del cajn. El aire entrante mantiene las partculas en un lecho fluidizado. Debido a la inclinacin de la canaleta, el material en suspensin fluye hacia la salida de la misma, pasando por las corrugaciones que retienen el material pesado, mientras que las colas livianas pasan por encima de las corrugaciones y salen de la canaleta.

Lavadores en seco. Los lavadores en seco son similares a las canaletas de aire, pero sin su permanente fluidez, y son tambin utilizados para la separacin en seco. En vez de generar un lecho fluidizado, el material es sacudido para efectuar la separacin gravimtrica. Las lavadoras en seco logran una selectividad y recuperacin menor a las de las canaletas de aire.

Mesas neumticas. En muchas regiones ridas, las mesas de aire o mesas neumticas son utilizadas para el procesamiento de arena con contenido aurfero. Una mesa neumtica consiste de una plataforma cubierta de un material poroso sobre una cmara desde la cual se sopla el aire a travs de la plataforma inclinable. El lecho fluidizado se divide en zonas de material pesado y material liviano respectivamente, debido al ngulo de inclinacin de la plataforma y ayudado por sacudidas laterales.

Aventamiento. Tambin conocido como secado por aire, el aventamiento es un mtodo popular para la separacin en seco. El alimento cae a travs de un chorro de aire que separa las partculas pesadas de las partculas livianas, debido a que estas ltimas tienen una relacin ms alta de volumen a peso. En su caso ms simple, el flujo de aire es el viento. En las mquinas de aventamiento se pueden utilizar partidores para separar los flujos de los componentes. El aventamiento debera reservarse solamente para alimento fino, totalmente seco y muy cuidadosamente clasificado.

Canaletas acuadas, con lechos fluidizados neumticamente. El aire soplado a travs de una plataforma de tela genera un lecho fluidizado para el material de alimentacin, y la separacin se efecta de manera muy similar a la de una canaleta acuada hidrodinmica. Las canaletas acuadas en seco se utilizan principalmente para obtener preconcentrados.

Todos los equipos de concentracin gravimtrica en seco se caracterizan por la emisin excesiva de polvo (la carga tiene que estar muy seca). En procesos manuales (lavadores en seco, aventamiento manual) esta es menor, mientras que resulta muy notoria en los procesos que utilizan ventiladores (mesas neumticas, canaletas de aire mecanizadas). La emisin extrema de polvo de este sistema constituye no slo un grave problema para el medio ambiente, sino tambin para la salud ocupacional. Se la puede minimizar mediante un flujo de aire en un circuito cerrado, con el uso de un extractor de polvo dentro de una cmara desempolvadora, o con un lavador de aire en hmedo ("scrubber"). Esto tambin aumentara substancialmente el costo de la operacin. La recuperacin, especialmente del oro fino, es generalmente mucho ms baja en comparacin a equipos que trabajan con agua.

http://www.gama-peru.org/libromedmin/capitulo/5/5-4-2-1-7.htmOPTIMIZACIN DEL PROCESO DE AMALGAMACINComo se ha visto anteriormente, para la pequea minera aurfera la amalgamacin todava es en la mayora de los casos un proceso indispensable para recuperar el oro de concentrados gravimtricos. En lo que sigue, no se hablar mas de amalgamacin en circuito abierto (ver subttulo 5.3.2). Esto no vale optimizar, porque simplemente se debe eliminar. Si se habla aqu de un mejoramiento del proceso de amalgamacin, se habla de la amalgamacin de concentrados en circuito cerrado. Existen alternativas simples (fundicin directa) o de tecnologa ms complicada (como cianuracin, flotacin). Mientras la fundicin directa funciona solo en el caso de concentrados muy ricos, el uso de la flotacin o cianuracin significa mayor inversin y requiere mucho conocimiento tcnico para que resulten efectivas; tambin es indispensable controlar sus efectos negativos sobre el medio ambiente, que pueden ser graves.

Ya que es tan difcil evitar por completo la amalgamacin, es absolutamente necesario optimizar la forma y el uso que se le est dando. Se justifica solamente cuando el proceso aprovecha todas las opciones tcnicas para recuperar el mercurio y la amalgama a medida que minimiza las prdidas de mercurio.

La amalgamacin en un circuito abierto debe ser evitada a toda costa. La amalgamacin in situ, la amalgamacin realizada en canaletas, la amalgamacin realizada en el molino a bolas, de pisones o en el molino chileno, y el uso de planchas de amalgamacin en circuito abierto, no deben ser tolerados debido a su excesiva prdida de mercurio dispersado en las colas y, consecuentemente, echado a los ros con el serio impacto al medio ambiente.

Esto implica que la nica forma aceptable de amalgamacin es la amalgamacin de concentrados. Ya hemos visto que para este propsito se utilizan varios mtodos como ser:

la amalgamacin manual

los conos de amalgamacin

los tambores de amalgamacin

otros

Es importante notar que en general no existe un mtodo nico de amalgamacin, que sea adecuado para todo tipo de concentrados. Esto se debe a que las caractersticas del oro y de los minerales acompaantes pueden ser muy diferentes y, por lo general, requieren un mtodo de amalgamacin especialmente diseado y optimizado.

El objetivo de la optimizacin del proceso de amalgamacin debe ser:

recuperacin mxima de oro

mnimas prdidas de mercurio (especialmente de "harina de mercurio")

alta seguridad y bajos riesgos de salud para el operador

http://www.gama-peru.org/libromedmin/capitulo/5/5-5.htm5.5.1 Reduccin de la "harina de mercurio" producidaLa "harina de mercurio", o mercurio molido (atomizado), conocido tambin como "floured mercury", es la principal forma en que se pierde mercurio y se emite este elemento al medio ambiente en la pequea minera, adems de las prdidas de mercurio en la quema de la amalgama y al derramar mercurio. Como se ha descrito anteriormente, el primer paso para reducir estas prdidas es: no utilizar el mercurio en circuitos abiertos de molienda y concentracin.

El segundo paso a tomar para reducir las prdidas de mercurio es optimizar el proceso de amalgamacin en un circuito cerrado. Lamentablemente, el llamado "circuito cerrado" muchas veces tiene escapes o fugas de mercurio. Generalmente, la deposicin de colas de amalgamacin, no importa cun pequea sea la cantidad de dichas colas, no es adecuada, y el contenido de mercurio de estas colas se introduce al medio ambiente. En muchos casos, las colas de amalgamacin son lixiviadas para obtener el oro restante, y a menudo los concentrados de sulfuros son tostados para su posterior lixiviacin. Durante este proceso de tostado, el mercurio generalmente es emitido a la atmsfera. Si bien existen mtodos para limpiar estas colas y eliminar el mercurio contenido (ver subttulo 5.5.3.2), es aconsejable seguir el principio: evitar la contaminacin antes que limpiarla.

Es importante hacer notar que en cada proceso de amalgamacin se producir un cierto porcentaje de harina de mercurio. Se debe reducir este porcentaje. La produccin de harina de mercurio est influenciada por dos factores:

formacin mecnica de perlas ultrafinas de mercurio (esto depende del equipo de amalgamacin, y del ajuste de los parmetros de operacin; como tiempo de amalgamacin , etc.)

alteracin de la superficie del mercurio (esto depende de las caractersticas de la carga)

La formacin de pequeas perlas de mercurio durante la amalgamacin es deseable para obtener una gran superficie de mercurio para su contacto con las partculas de oro.

Hasta qu punto el batido o molido del mercurio lquido produce mercurio atomizado depende de las caractersticas mecnicas del mtodo empleado.

Generalmente, las esferas pequeas se unen a las esferas ms gran-des. Este es el caso cuando la superficie del mercurio es limpia. La contaminacin del mercurio altera la superficie y lleva al incremento de produccin de esferas de mercurio ultrafinas, o sea, de harina de mercurio. El mercurio se contamina durante la amalgamacin en contacto con la pulpa. Los minerales, metales y sustancias que ensucian el mercurio y favorecen la formacin de harina de mercurio son descritas en el subttulo 5.3.1. La harina de mercurio est constituida generalmente por finsimas bolitas de tamao entre 20 y 50 mm (ver foto 26).

Foto 26. Harina de mercurio (escala: papel milimetrado)

http://www.gama-peru.org/libromedmin/capitulo/5/5-5-1.htm5.5.1.1 Mtodos para limpiar y activar mercurio

El mercurio sucio es mucho menos reactivo que el mercurio limpio. Mientras el ltimo forma glbulos casi perfectos (casi esfricos, de un brillo metlico intenso), el mercurio sucio se caracteriza por la falta de brillo, glbulos deformados y la tendencia de dichos glbulos a adherirse levemente a una superficie lisa e inclinada de manera tal que parecen tener "colas". El objetivo de un manejo cuidadoso de mercurio es: no botarlo o perderlo, sino reciclarlo. La gran desventaja del uso de mercurio reciclado es que, normalmente en cada circuito, el mercurio pierde algo de su fuerza de amalgamacin. Por esto, para reutilizarla frecuentemente, se tiene que limpiarlo.

Existen varias maneras de limpiar y reactivar el mercurio sucio:

pasando el mercurio a travs de una tela muy fina (o mejor todava a travs de un pedazo de cuero fino)

lavando el mercurio con cenizas de madera y agua, puesto que el carbonato de potasio ayuda a saponificar las contaminaciones

lavando el mercurio en agua que contiene un detergente o una solucin especial de jugo de alguna planta, que tenga la capacidad de saponificar y disolver las grasas y las sustancias grasosas

destilando el mercurio en una retorta para dejar atrs los contaminantes que no sean voltiles

lavando el mercurio con algn reactivo, como cal, cido clorhdrico diluido, cido ntrico diluido , etc.

aadiendo amalgama de sodio al mercurio, el cual, al ponerse en contacto con el agua, produce NaOH e hidrgeno, que elimina contaminantes (especialmente xidos) de la superficie del mercurio

La manera correcta de limpieza para cada tipo de mercurio sucio (debido al tipo de contaminante) se debe determinar experimentalmente.

La fabricacin de amalgama de sodio por medio de electrlisis es muy fcil. Se lo puede realizar en un recipiente de plstico que tiene dos electrodos (polo negativo: en el fondo, polo positivo: entrando de arriba). El proceso se realiza as: se coloca el mercurio sucio en el recipiente de manera que cubra totalmente la escobilla inferior (electrodo de grafito). Seguidamente se agrega el mercurio a una solucin de 10 a 15% de sal de mesa (cloruro de sodio). A continuacin se conecta una corriente elctrica de 12 voltios (de una batera de carro), de manera que el polo positivo (+) est conectado a la escobilla superior, la cual est en contacto con la solucin salina; el polo negativo (-) debe permanecer en contacto con el mercurio.

De esta manera se descargan los iones sodio (Na + ) sobre la superficie del mercurio, formando amalgama de sodio. Del polo positivo se desprende gas cloro (Cl - ) en forma de pequeas burbujas con el olor tpico. Despus de 10 a 15 minutos se alcanza una concentracin suficiente. El mercurio reactivado tiene un brillo fuerte. Se debe activar slo mercurio lquido, nunca lodos de mercurio.

Nota: Nunca poner en contacto el polo positivo con el mercurio, el carbn se quemar! Nunca intercambiar los polos, el mercurio se destruir! Nunca utilice el activador cuando hay presencia de harina de mercurio o partculas tan finas que puedan flotar. El mercurio que no est en contacto con el polo negativo se convertira por la presencia de cloro-gas en cloruro de mercurio, un veneno violento!

El mercurio reactivado puede utilizarse para:

la recuperacin de oro en la amalgamacin. El mercurio activado atrapa mejor el oro y amalgama granos an ms pequeos;

la disminucin de prdidas de mercurio y amalgama. Debido a la activacin, las pequeas perlas de mercurio se renen ms rpidamente con otras partculas de mercurio que son atrapadas, o sea, forman menos "harina de mercurio"; de la misma manera se reducen las prdidas de amalgama.

harina de mercurio recuperado (p.ej. por mtodos gravimtricos) en forma de lodos se puede unir (licuar), en algunos casos aadiendo una pequea cantidad de mercurio activado.

El efecto de la reactivacin del mercurio es temporal; en contacto con el agua, tanto en la amalgamacin como durante el almacenamiento, pierde lentamente su accin. La actividad alta solamente se mantiene durante una o dos horas. Por esto hay que utilizarlo inmediatamente despus de activarlo. Lamentablemente, el mercurio activado a veces es tan fuerte, que se amalgama ms fcil con otros metales (plomo, cobre, zinc, etc.), ensuciando ms el mercurio. Por esto, no da buenos resultados con todo tipo de carga.

El equipo de activacin (activador) se puede construir fcilmente con tubera y tapones de PVC y un pegante plstico (de dos componentes), utilizando los carbones que se encuentran dentro de pilas usadas o escobillas de motores elctricos. Es importante que nicamente los carbones (y ninguna parte metlica) entren en contacto con el mercurio o la salmuera.

http://www.gama-peru.org/libromedmin/capitulo/5/5-5-1-1.htm5.5.1.2. Uso de la amalgamacin manualEn algunos casos, la amalgamacin manual, p.ej. en un balde o una batea, es suficiente. Es decir, es rpido y tiene una buena recuperacin del oro en forma de amalgama. Esto se puede utilizar, para algunos concentra-dos gravimtricos con las precauciones necesarias de seguridad (guantes de goma, bajo agua, lugar bien ventilado, etc.), p.ej. en la minera aluvial o primaria (vetas de oro y cuarzo sin sulfuros). Sin duda, es la manera ms barata y por esto muchas veces preferida por los mineros. La ventaja de esta manera de amalgamacin es que se la puede controlar muy bien. El operador puede aadir el mercurio gota por gota, justamente la cantidad necesaria para alcanzar la amalgamacin. As el uso de mercurio es bien limitado. La amalgamacin completa del oro se alcanza a menudo ya despus de 5 minutos. Por esto y por la agitacin relativamente suave de la pulpa, la produccin de harina de mercurio puede ser mnima (hasta < 0,1 % del mercurio usado).

La amalgamacin manual no se recomienda con cargas difciles (p.ej. sulfurosas), donde el operador tiene que frotar la carga por horas, utilizando una piedra pesada en una batea de fierro o dentro de otra piedra. La exposicin del operador a vapores de mercurio y la produccin de harina de mercurio es alta (ver subttulo 5.3.2.1).

5.5.1.3. Uso de Uso de planchas amalgamadorasLas planchas amalgamadoras, que no son recomendables en circuito abierto, pueden en algunos casos ser tiles para la recuperacin de oro de un concentrado. El oro y la superficie del mercurio sobre la plancha necesariamente tienen que estar muy limpios, porque el contacto con el mercurio es de corto tiempo y no muy fuerte. Por esto la recuperacin de oro con cargas sulfurosas o con oro cubierto por una capa de xidos es baja. Para aumentar la recuperacin, se puede reciclar las colas varias veces. Las prdidas de mercurio en las colas, debido a la pequea cantidad de material procesado son bajas (al contrario si estas planchas trabajan en circuito abierto). La evaporacin de mercurio por la gran rea de la plancha, durante la preparacin y descarga de las planchas trae un riesgo de intoxicacin elevado para los operadores.

5.5.1.4. Uso de Tambores amalgamadoresCon muchas cargas, el uso de un amalgamador mecnico es inevitable. Sin duda, los amalgamadores mecnicos ms usados son los tambores o barriles amalgamadores (ver fotos 35, 36). Los barriles o tambores amalgamadores son utilizados para amalgamar concentrados. La principal ventaja de la amalgamacin en tambores es que la alimentacin y el mercurio estn contenidos dentro de un recipiente cerrado, sin fuga de pulpa y sin participacin directa de un operador durante el proceso. El reactor en s normalmente es de forma cilndrica con un eje horizontal, parecido a un molino de bolas o rodillos, pero con la diferencia que trabaja con menos revoluciones y que no trabajan en forma continua. El objeto de un tambor amalgamador, no es moler el concentrado durante la amalgamacin. Si esto fuera necesario, se lo tiene que hacer en una etapa previa antes de aadir el mercurio.

Todos los barriles amalgamadores, no importa su tipo, tienen la ventaja comn de prevenir la prdida de mercurio metlico molido (harina de mercurio) durante el proceso de amalgamacin, a diferencia de la amalgamacin realizada en un circuito abierto. Las cantidades de cargas amalgamadas, y por lo tanto contaminadas, son mucho ms pequeas que en un proceso de amalgamacin en circuito abierto. Dependiendo del manejo del barril de amalgamacin y de los minerales acompaantes presentes, un alto porcentaje del mercurio utilizado se puede convertir en harina de mercurio. Por lo tanto, hay que realizar la amalgamacin en tambores, de tal manera que la produccin de harina de mercurio sea mnima.

Para la alimentacin se utiliza un concentrado de alta ley. El tambor es cargado con el concentrado, el agua, aproximadamente dos veces ms mercurio que la cantidad prevista de oro y una carga de medios de frotamiento. Aqu es preferible no usar bolas de molino; se ha mostrado que pedazos de cadenas de acero grueso dan mejores resultados y menor produccin de harina de mercurio. Para evitar la contaminacin del mercurio con hierro metlico y as mejorar la amalgamacin, a menudo se utilizan tambin piedras redondas y un revestimiento interior del tambor con goma o plstico.

A medida que el tambor rota lentamente, su contenido se mezcla ntimamente, es decir, las partculas de oro se ponen en contacto con el mercurio y se amalgaman. Los medios de frotamiento presionan el oro dentro del mercurio, para que hasta las partculas ms minsculas, que de otra forma hubieran escapado a la amalgamacin debido a la tensin de la superficie del mercurio, puedan ser tambin recuperadas. La ventaja de bajas revoluciones es, que de esta forma los medios de frotamiento estn en un contacto continuo con el concentrado (deslizando o rodando segn su forma), mientras que con altas revoluciones se convierten en medios de trituracin que slo causan impactos de corta duracin. Al final del perodo de rotacin, leves golpes y otras formas de vibracin ayudan a efectuar la separacin gravimtrica, de la mezcla de amalgama y el mercurio reunindose en el fondo.

Con frecuencia, sin embargo, los pequeos mineros simplemente cargan piedras grandes a una mezcladora de cemento para simular un "barril de amalgamacin". La batea "Berdan" por ejemplo, es un molino de rodillos de funcionamiento lento, con una sola bola, que sigue una trayectoria circular- oblicua. A medida que la cuenca de este molino rota, la bola intenta mantenerse en el punto ms bajo.

Si el oro tiene una ptina o recubrimiento de alguna sustancia, la amalgamacin resulta ms difcil. Esto a menudo ocurre en la minera aluvial (cauces antiguos) o primario (materiales aurferos oxidados; oro saliendo de un molino a bolas ). Cuando ste es el caso, y dependiendo de la naturaleza del recubrimiento, es necesario una etapa previa de limpieza (remocin) de sta, ya sea por medios fsicos (abrasin) o qumicos (disolucin mediante la adicin de reactivos) y, generalmente, una combinacin de ambos. En esta etapa, que es necesaria para muchos tipos de carga, no se echa mercurio al tambor.

En la mayora de los casos el concentrado tambin contiene oro grueso (partculas p.ej. mayores a un milmetro ), que no requiere amalgamacin puesto que se lo puede separar antes por medios mecnicos (tamizado, bateado, etc.).

Por lo anterior, la operacin completa de amalgamacin en un tambor amalgamador comprender los siguientes pasos metodolgicos:

Tamizar el concentrado para separar el oro grueso.

Una primera etapa de limpieza, para lo cual el tambor o recipiente se carga con el concentrado, suficiente agua y diferentes sustancias (cal, detergente, etc.) para facilitar la remocin del recubrimiento que podra inhibir la amalgamacin.

Agregar agua fresca para lograr una pulpa densa.

Una vez cerrado hermticamente el tambor, someterlo a rotacin por una hora (algunas veces puede requerir ms tiempo). Parar el equipo, dejar decantar por un instante y eliminar cuidadosamente el agua sucia de lavado.

Agregar agua fresca para lograr una pulpa densa.

Aadir el mercurio, en la cantidad mnima necesaria. Cualquier exceso slo contribuir a su atomizacin y consecuente prdida como harina de mercurio. Generalmente es mejor producir una amalgama seca. Si fuese necesario, aadir tambin algn coadyuvante (sal, azcar, cal, etc.).

Cerrar hermticamente el tambor y ponerlo en funcionamiento. Con material sulfuroso, se requiere normalmente alrededor de una hora. Algunas veces, dependiendo del material, se requiere mayor tiempo. El material aluvial limpio, a veces necesita slo cinco hasta diez minutos para amalgamarse. Excederse en el tiempo de amalgamacin resulta en mayor produccin de harina de mercurio y perdidas de oro fino dentro de ella.

Parar el equipo, dejar decantar, proceder a la descarga del material amalgamado y lavar el interior del reactor meticulosamente.

Proceder con la siguiente etapa de separar la amalgama y el mercurio libre de las colas de amalgamacin (ver subttulo 5.5.4).

Reactivos apropiados para mejorar la amalgamacin incluyen cal apagada, hidrxido de sodio, amalgama de sodio, cianuro potasio, cido ntrico diluido, detergentes y otras sustancias. Si no se dispone de un mtodo para la subsecuente destruccin de cianuro (p.ej. con oxidantes fuertes) en las aguas residuales y las colas de la amalgamacin, no se debe usar este qumico. Cualquier cido tiene que ser bien diluido, porque los cidos pueden disolver el mercurio.

El tipo y las dosis de los reactivos, as como la duracin de la etapa de limpieza y la duracin de la amalgamacin, debern determinarse experimentalmente, dependiendo del tipo de carga.

Los parmetros mecnicos bsicos para la operacin de los barriles de amalgamacin son: a) el tipo y la cantidad de alimentacin, b) el tipo y la cantidad de medios de frotacin y c) la velocidad del tambor. La velocidad de rotacin para la amalgamacin es aproximadamente slo la mitad de la a Exceso de detergentes resulta en elevada produccin de harina de mercurio velocidad de un molino a bolas del mismo dimetro. La lentitud del tambor ayuda a reducir la formacin de mercurio atomizado.

La amalgamacin de concentrados ricos en sulfuros es a veces optimizada con xito aadindole arena de cuarzo blanco al barril. Parece que los granos de arena limpian mecnicamente las partculas hidrfobas de sulfuro fuera del mercurio y limpian su superficie.

Nunca se debe emplear simultneamente la amalgamacin y la molienda en el tambor amalgamador. Esta combinacin de procesos, que se encuentra frecuentemente para el tratamiento de preconcentrados que todava contienen partculas entremezcladas, es sumamente daina para el medio ambiente por producir elevadas cantidades de harina de mercurio que permanecen en las colas de la amalgamacin.

Sin embargo, en algunos casos la amalgamacin en tambor amalgamador con reactivos coadyuvantes no da los resultados esperados, especialmente con concentrados de minera primaria que contienen muchos sulfuros de arsnico, antimonio o bismuto. En este caso, se tiene que reducir la cantidad de sulfuros gravimtricamante para enriquecer el concentrado y fundirlo directamente.

Los tambores de amalgamacin son adecuados para ser manufacturados localmente. Los talleres metalmecnicos pueden producir tambores sencillos a partir de secciones de caeras de gran dimetro, lminas de metal, etc. Muchos tambores sencillos de amalgamacin que se utilizan actualmente son impulsados por pequeas ruedas hidrulicas (ver foto 36).

Otros tipos de amalgamadores utilizados en Latinoamrica son los conos de amalgamacin con agitador elctrico, que en su operacin son parecidos a la amalgamacin manual en balde, utilizando un palo para agitar la pulpa (ver subttulo 5.3.2.1).

Foto 35. Tambor amalgamador (Coop. Virgen del Rosario, Bolivia)

Foto 36. Tambor amalgamador con rueda de agua (Mina Los Guavos, Nario, Colombia)

5.5.2 Tcnicas para recuperar mercurio de un circuito abiertoEl dao al medio ambiente ocasionado por el mercurio utilizado en circuito abierto ya ha sido discutido varias veces. Por lo tanto, el objetivo de cualquier desarrollo tecnolgico debe estar basado en ofrecer a los pequeos mineros tcnicas alternativas de procesamiento. De acuerdo a la experiencia en diferentes proyectos de este tipo, un cambio completo de las tcnicas de procesamiento es un proceso largo, especialmente si se involucran las inversiones de los mineros. Los ejecutores de un proyecto de asistencia tcnica generalmente no son los dueos de las minas o de las plantas de procesamiento. Si el uso del mercurio en un circuito abierto no se puede evitar en algunas regiones, por lo menos a corto o mediano plazo, el mercurio debe ser recuperado ms efectivamente del circuito abierto para poder reducir la cantidad de mercurio emitido. Esta tctica se debe utilizar como una medida a corto plazo. Felizmente cuando los mineros estn de acuerdo, como primer paso, de aceptar asistencia tcnica externa, el segundo paso (eliminar el uso del mercurio en circuito abierto) es ms fcil.

Una vez ms recalcamos que la regla bsica es: la prevencin debe ser implementada preferiblemente antes que la limpieza posterior (es preferible no contaminar las colas con mercurio, permitir su contaminacin durante el proceso y limpiarlas posteriormente).

Para recuperar el mercurio de las colas descargadas de una planta existen diferentes mtodos posibles:

Trampas de mercurio: las trampas hidrulicas, se usan para la recuperacin del mercurio de pulpas de grano fino, que resultan de combinar la molienda con el proceso de amalgamacin. Mientras gotas grandes de mercurio y trozos de amalgama se pueden recuperar fcilmente, la harina de mercurio slo es recuperada en cantidades pequeas. Existen trampas hidrulicas de laberinto y con inyeccin de agua.

Planchas de amalgamacin: En muchas plantas en la pequea minera primaria, las planchas son utilizadas como el nico paso de concentracin o recuperacin del oro, por ejemplo, inmediatamente despus de los molinos trapiches, molinos de pisones, o martillos, donde se echa el mercurio para combinar molienda y amalgamacin. Las planchas amalgamadoras necesitan mercurio, amalgama y oro limpio para recuperarlos. Las partculas de oro y amalgama bajan por su alto peso especfico al fondo de la pulpa, y "en caso que estn limpias" toman contacto con la superficie de mercurio en la plancha y son atrapadas, mientras que el mercurio atomizado, mercurio y oro ensuciado y flculos de amalgama pasan sin pegarse. Las perdidas de mercurio y oro en planchas de amalgamacin, dependiendo de la carga y del manejo, pueden ser muy altas.

Canaletas: Las canaletas con una cubierta textil o de alfombra, cuidadosamente operadas (lavados frecuentes), pueden recuperar el mercurio atomizado mejor que las trampas de mercurio o que las planchas de amalgamacin. Al contrario de las ltimas, las canaletas dependen slo del peso especfico del mercurio (o amalgama, u oro) y no de una superficie limpia. Mientras el movimiento de las partculas en la pulpa hacia el fondo es parecido, el mecanismo de adhesin a las alfombras no es perjudicado por superficies sucias. Las canaletas tambin pueden recuperar una parte de los flculos de amalgama, que pasan por planchas y trampas sin detenerse.

Un proyecto que quiere mejorar rpidamente la situacin ambiental en una regin, donde se utiliza amalgamacin en flujo abierto, puede, mientras la concientizacin de los mineros para cambiar todo su proceso tarda, instalar canaletas con alfombras en las colas de las plantas amalgamadoras para recuperar algo del mercurio/amalgama perdido. Esto es barato y sirve efectivamente para demostrar a los mineros las prdidas de mercurio y oro, que ocurren en su sistema. As se logra ms fcil el acuerdo con los mineros para cambios substanciales.

5.5.3 Las colas de amalgamacin

Las colas de amalgamacin siempre estn contaminadas con mercurio, en cantidades muy variadas. Existen dos posibilidades de accin (a parte de la ms importante, que es minimizar el contenido de mercurio, ver arriba:

depositarlas apropiadamente

limpiarlas.

Ambas alternativas casi son imposibles de aplicar a colas de la amalgamacin en circuitos abiertos, en las condiciones de la pequea minera. La cantidad de colas para una pequea mina aurfera primaria en una operacin tpica (en Bolivia: molino a bolas 3x 4, en Brasil y Venezuela: molino a martillos, en Ecuador: Trapiche) con una capacidad promedia de 20t/ d suman en un ao alrededor de 6.000 t. Una pequea mina aluvial, que p.ej. con una bomba de grava de 5" mueve alrededor de 100m3/d de material aurfero, las colas de un ao suman 30.000m3 . Si bien existen maneras de limpiar colas contaminadas por mercurio (ver abajo), es poco probable, que una pequea mina realice esta limpieza.

La construccin de un depsito seguro para las colas de preconcentracin contaminadas (con revestimiento de HDPE, sobre una capa de arcilla impermeable, etc.) es por su costo elevado poco alcanzable para la pequea minera. Adems, el manejo de un dique de colas requiere bastante conocimiento tcnico e implica muchos peligros.

Por esto, vale repetir: no se debe amalgamar en circuito abierto.

Para colas de amalgamacin de concentrados hablamos de otros volmenes:

Los concentrados gravimtricos que se amalgaman en "circuito cerrado" son, para la misma capacidad de la mina (20t/h para una mina primaria y 100m3/d para una mina aluvial) no ms que 10-50kg por da. La cantidad acumulada alcanza a 3-15t por ao. Siendo ms que todo minerales pesados (con un peso promedio en forma de arena suelta de 2-3t/m3), se trata de un mximo de alrededor de 10m3por ao. Esta cantidad de material contaminado s puede ser depositada de una manera segura o limpiada. Frecuentemente se puede demostrar a los mineros, que este material todava contiene considerables cantidades de oro; de esta manera se puede incentivar para que sea almacenado en un lugar seguro para tratamiento futuro. As tampoco se pierde la posibilidad de un futuro reprocesamiento con mtodos descontaminantes.

5.5.3.1. Depsitos para colas contaminadasExisten varias formas de depositar colas contaminadas. La forma apropiada depende mucho del lugar, de las posibilidades de conseguir ciertos materiales, etc.

Para colas sulfurosas, los cuales se venden cada cierto tiempo a plantas de lixiviacin, se debe instalar un depsito temporal. Este generalmente es una taza de hormign, techada y bien ventilada, donde se almacenan las colas hasta su transporte a la planta de lixiviacin en forma suelta, o mejor, en sacos (se debe mencionar que en las plantas de lixiviacin el manejo de las colas requiere el mismo cuidado).

Colas contaminadas con mercurio, que no pueden ser vendidas como subproductos aurferos se tienen que acumular en depsitos apropiados. Los requerimientos para estos son:

evitar el contacto con aguas subterrneas

proteccin contra el arrastre de aguas de lluvia

proteccin contra arrastres del viento.

La base impermeable y las paredes del depsito se pueden construir utilizando materiales del lugar como arcilla, bentonita, caolinita, etc. Si est disponible, es recomendable utilizar un material con alto contenido de hidrxido ferroso (limonita presente en suelos laterticos) debido a su alta capacidad de absorcin de mercurio o utilizar plstico grueso (p.ej. HDPE), que se consigue fcilmente cuando existen minas grandes en los alrededores. Mayor seguridad se obtiene cuando se combinan ambos materiales.

En el caso de minas primarias, se puede tambin depositar colas dentro la mina, en un lugar seco sin flujo de aire hacia los lugares de trabajo (que se queda seco tambin cuando se paran las bombas).

Otra medida de proteccin puede ser la cobertura de las colas contaminadas con una capa de varios centmetros de piritas no-contaminadas debajo de una capa de materiales impermeables (arcillas, etc.) El ambiente anaerbico promueve estabilizacin del mercurio en forma de cinabrio (HgS) poco soluble y poco txico.5.5.3.2. Mtodos de limpieza de colas contaminadasExisten varios mtodos para la limpieza de materiales inorgnicos contaminados por mercurio.

mtodos gravimtricos: Como se mencion anteriormente, se puede recuperar parte de la harina de mercurio utilizando equipos gravimtricos (canaletas con alfombras, mesas concentradoras, centrfugas, etc.).

planchas amalgamadoras: Si el mercurio atomizado no es demasiado sucio, se puede recuperar parte del mercurio con planchas amalgamadoras (ver subttulo 5.5.2).

Los dos mtodos anteriormente presentados, no lograrn limpiar las colas totalmente. Los resultados dependen mucho de la granulometra (en caso de equipos gravimtricos- mercurio en bolitas gruesas es bastante fcil de recuperar) o de la granulometra y la superficie del mercurio (en caso de planchas amalgamadoras).

mtodos trmicos: Calentamiento del concentrado en un recipiente cerrado a ms de 400 o C, con la salida de los gases a un filtro (especialmente de carbn activado). Esto implica altos costos de energa.

mtodos qumicos: Lixiviacin por varios qumicos. En los ltimos aos, se ha obtenido buenos resultados con el "Electroleaching", utilizando en un reactor, NaCl, HCl y corriente continua para lixiviar el mercurio y depositarlo sobre electrodos de grafito. En este proceso, si bien la extraccin de mercurio es buena, requiere mayor inversin y muy buenos conocimientos tcnicos de los operadores.

flotacin: Flotacin de las partculas de mercurio. El proceso, si bien ha dado buenos resultados en algunos casos, no es fcilmente manejable y requiere mayor inversin y personal experimentado.

Este listado muestra, que los mtodos para limpiar los concentrados son de eficiencia limitada o complicados y costosos; por ello, en la mayora de los casos, lo ms aplicable y recomendable para la pequea minera es la acumulacin en depsitos apropiados.5.5.4. Tcnicas para recuperar amalgama de un concentrado

Luego de la amalgamacin del concentrado (en circuito cerrado), la amalgama y el mercurio deben ser separados de las colas de la amalgamacin. En este paso del proceso pueden ocurrir grandes prdidas de amalgama y mercurio. Para minimizar las prdidas de oro y tambin las prdidas de mercurio en las colas se debe manejar estos con mucho cuidado y utilizar el equipo apropiado.

5.5.4.1 Batea

En la mayora de las plantas en la pequea minera se realiza este proceso con una batea. Este es muy lento, e implica mucho riesgo de robo. Adems, dependiendo de la habilidad del operador, las prdidas de mercu-rio y amalgama pueden ser altas. 5.5.4.2. Hidroseparador (elutriador)El hidroseparador (o elutriador) es un aparato simple para separar amalgama de arenas negras y piritas despus de la amalgamacin del oro (ver Foto 37).Sus ventajas son:

proceso rpido y seguro

buena recuperacin

manejo simple

no necesita motor (pero si agua a presin de por lo metros 5 m de altura)

bajo costo.

El hidroseparador separa partculas por su diferente peso especfico; separa la amalgama y el mercurio de las colas de amalgamacin (piritas y arenas negras), en una columna de agua de flujo ascendente en contracorriente alimentada con slidos.

Las piritas y/o arenas negras, por su peso ms liviano, son elevadas por la columna ascendente de agua, expulsadas por el borde del embudo de separacin y recolectadas en el cuello de recepcin; luego son vaciadas a un recipiente exterior (balde).

La amalgama, el mercurio y, eventualmente, el oro libre, se hunden debido a su alto peso especfico hasta llegar al recipiente colector de amalgama, que se puede retirar fcilmente del tubo de separacin, despus de terminar el proceso.

Es posible regular la fuerza ascendente de la corriente de agua, abriendo o cerrando la vlvula de ingreso de la misma.

VALVULA MAS ABIERTA RESULTA EN:

mayor flujo de agua ascendente

separacin ms rpida

salida de partculas ms gruesas

posible prdida de partculas finas de amalgama y mercurio

amalgama recuperada ms limpia

VALVULA MAS CERRADA RESULTA EN:

menor flujo de agua ascendente

separacin ms lenta

salida de partculas ms finas

mejor recuperacin de amalgama y mercurio fino (atomizado)

amalgama recuperada con impurezas de piritas y/o arena gruesa

Para una separacin eficiente, se recomienda tamizar la carga (clasificar), para evitar la entrada de piritas y/o arena negra con tamao mayor a 2 mm, difciles de suspender y eliminar con un flujo suave de agua. El grano grueso puede tratarse separadamente con batea. Si no se eliminan las partculas gruesas, estas descendern junto con la amalgama al fondo del recipiente colector.

Es necesario alimentar el separador hidrulico en forma continua con un volumen de carga constante.

Se debe regular la corriente ascendente de agua de manera tal que las piritas y/o la arena negra salgan y se eliminen lentamente.

Para asegurar una buena recuperacin de la amalgama, se puede repetir el proceso realimentando las colas una y otra vez, con menor presin de agua, hasta lograr una buena recuperacin o con el mismo propsito, instalar 2 3 elutriadores en serie para facilitar el repaso.

Terminada la alimentacin de carga, se cierra la vlvula y se retira el recipiente de amalgama del tubo de separacin. Normalmente, el producto no es totalmente limpio. Todava contiene partculas de mineral pesado grueso, que se pueden eliminar con una batea.

El hidroseparador puede ser fabricado fcilmente en talleres locales.

Foto 37. Separador hidrulico (Coop. Cotapata, Bolivia)

5.5.4.3. Batea mecnicaLa batea mecnica es otro equipo para separar mercurio y amalgama de las colas de la amalgamacin. Ella consiste de un plato con canales en forma de espiral, que gira impulsado por un pequeo motor. La carga es alimentada al plato, el agua se aade por un chisguete. La amalgama sube en los canales al centro del plato, para luego pasar por el eje (un tubo) central y ser recuperado en un recipiente, mientras las colas salen del plato por el borde inferior del plato (ver Foto 38).

La batea mecnica es ms lenta que un hidroseparador, pero trabaja mejor en el caso de minerales acompaantes gruesos o muy pesados (arsenopirita, casiterita, etc.). Se la puede fabricar en talleres locales.

Foto 38. Batea automtica (Coop. La Libertad, Bolivia)

5.5.4.4. Otros equipos para separar amalgama de las colas de amalgamacinCombinadas con tambores de amalgamacin de fabricacin local, a menudo se encuentran canaletas metlicas con rejillas de metal para recuperar la amalgama, las cuales son vibradas por un mecanismo acoplado al motor del tambor, en sentido transversal al flujo de la pulpa. Los resultados son buenos para amalgama y mercurio lquido, porque permiten la unin de perlas de mercurio; la recuperacin de harina de mercurio es baja.

A menudo, los mineros separan la amalgama de las colas con "elutriadores rsticos". La mezcla de amalgama y arenas negras o sulfuros se vierte sobre una batea (o un pequeo balde) que est colocada dentro de otro recipiente ms grande con agua; la amalgama se queda en la primera batea y los minerales pesados rebosan al otro recipiente. La recuperacin despus de varios repasos del mismo material es aceptable.

Se vuelve a mencionar, que con ningn mtodo arriba presentado se puede recuperar todo el mercurio atomizado de las colas. Siempre se obtienen colas contaminadas con mercurio, en un grado ms o menos alto.

5.5.5 Tcnicas para separar oro y mercurio amalgamados

La separacin de oro y mercurio para obtener el producto final es generalmente el ltimo paso que realizan los mineros antes de vender su oro. Al contrario de las emisiones por el uso del mercurio en circuito abierto -las cuales afectan generalmente muy poco a los mismos mineros-, las emisiones que se producen en este paso del proceso (generalmente la "quema" de amalgama) constituyen -aparte de ser un impacto ambiental negativo- un alto riesgo para la salud de los operadores, que inhalan vapores de mercurio. 5.5.5.1. Retortas para la destilacin de mercurioUna retorta es un recipiente similar a un crisol, con un mecanismo para abrir y cerrar el mismo, un tubo de salida en la cabeza del recipiente, es decir, en la tapa, y un cuello que apunta hacia abajo, similar a un tubo, que sirve como condensador. Ella sirve para destilar la amalgama y recuperar el mercurio condensado.

El tipo ms sencillo de condensador consiste de un tubo recto en-vuelto en trapos mojados. Construcciones ms elaboradas incluyen una envoltura llena de agua o incluso un enfriador de contracorriente que emplea el agua como refrigerante en un ciclo abierto o cerrado. La amalgama a ser separada se introduce en el crisol; puede estar envuelta en papel, cuya ceniza formar una capa intermedia no adhesiva entre el oro y la pared de la retorta.

Se consiguen mejores resultados aplicando una capa fina de cal, tiza, arcilla o talco al interior del crisol antes de que se lo cargue con amalgama. Esto evita que el oro se pegue al fondo y las paredes de la retorta luego de la destilacin (nunca se debera utilizar materia grasa, ya que se evaporara junto con el mercurio, desactivando su superficie para su posterior uso en el proceso). Luego, el crisol es cerrado y calentado para elevar la temperatura de la mezcla de oro y mercurio aprox. a 400C, para que el mercurio se evapore. A medida que pasa por el condensador, el vapor de mercurio se a Aunque se habla de la "qema" de amalgama, esto no es una verdadera quema. Se trata ms bin de la evaporacin del mercurio en forma de vapor metalico (no en forma de xidos), por calentamiento. condensa en el tubo y gotea a un recipiente lleno de agua. El agua previene una mayor evaporacin. El mejor resultado se logra, dejando terminar la salida del tubo en una funda de plstico transparente, hermticamente sellada con una liga elstica y hundida en un recipiente de agua. De esta forma el sistema "crisol-refrigerador-funda" queda absolutamente cerrado, y se evita la ms mnima fuga de mercurio. Las retortas se deben calentar siempre de tal manera que se aplique calor a todos sus lados, incluyendo el tubo de salida.

De otra forma, algo del mercurio se podra condensar antes de alcanzar el condensador; en ese caso volvera a entrar al crisol y tendra que ser redestilado.

En cualquier caso, una vez que el calor ha sido retirado, se debe tener cuidado para asegurarse que el enfriamiento siguiente no atraiga el agua al crisol. Si esto ocurriese, el crisol, todava caliente, podra explotar debido a la evaporacin instantnea del agua. Este riesgo puede ser evitado a) haciendo terminar el tubo del condensador justo encima del agua en el recipiente b) usando la funda plstica antes mencionada.

Las retortas se pueden manufacturar localmente a un bajo costo y con pocos problemas u obstculos en su construccin, si se tiene el cuidado de respetar ciertos detalles de diseo bsico (ver foto 41). Primero, el rea de condensacin para el mercurio se mantendr lo ms pequea posible para minimizar su prdida debido a la adhesin de gotas finas de mercurio en la parte interna de la retorta. Por ejemplo, el tubo de refrigeracin debe ser de un dimetro pequeo y hecho de fierro o acero, debido a que el cobre o lminas de zinc se amalgamaran con el mercurio. El interior del tubo debe ser muy liso para no frenar el deslizamiento del mercurio. A pesar de dichas precauciones, algunos bolitas finas de mercurio podran permanecer en la retorta, la cual debe ser lavada para recuperarlos.

El cierre del recipiente es otro detalle crtico. No importa qu tipo de retorta se utilice, el criterio ms importante es el cierre hermtico. Si se ve que una retorta tiene una fuga, primero se debe tratar de hermetizar el cierre mecnicamente (limar, lijar, etc.); si esto no resulta, se puede aplicar una mezcla hmeda de arcilla y ceniza (antes de la destilacin). La arcilla no debe tener grano grueso.

Las retortas ms simples, hechas de accesorios de tuberas de tipo comercial, acoplamientos y secciones de tubera, tienen ciertas desventajas en cuanto a su facilidad de manejo. Este tipo de retorta rstica tiende a desarrollar fugas.

El uso de la retorta tiene varias desventajas, por lo que a veces a los mineros no les gusta aplicarla:

utilizar la retorta generalmente requiere ms tiempo que quemar la amalgama al aire libre

la amalgama y el oro no son visibles durante el proceso, lo cual es un factor de susceptibilidad para algunos pequeos mineros tradicionales

dependiendo de los minerales acompaantes, el oro que ha sido pasado por la retorta, algunas veces presenta una superficie de color gris. Esto muchas veces es causado por la quema de sulfuros, que estn atrapados en la amalgamaa . Los comerciantes en oro, quienes siempre buscan una razn para bajar el precio del mismo, pagan menos por este oro "sucio".

el oro de una retorta muchas veces se sintetiza o se funde parcialmente. Los comerciantes en oro pagan un menor precio por este oro, aludiendo que podra contener arena negra, o metales, como el cobre. Adems, los pequeos mineros estn acostumbrados a distribuirse el oro entre ellos luego de quemar la amalgama. Esto es bastante difcil de realizar con oro sinterizado o fundido.

Generalmente, los mineros prefieren mercurio nuevo y consideran al mercurio recuperado, por destilaciones u otros procesos como mercurio "cansado". Tienen miedo de perder oro al usar el mercurio reciclado, por no conocer tcnicas apropiadas para la limpieza del mercurio contaminado. Estas tcnicas adicionales deben ser incluidas en una campaa para la divulgacin del uso de retortas.

5.5.5.2. Disolucin con cido ntricoLa disolucin del mercurio mediante cido ntrico puede ser una alternativa viable para la separacin oro-mercurio, si se recupera despus el mercurio de la solucin residual mediante cementacin.

La reaccin de disolucin ocurre como sigue:

a John Hollaway de Zimbabwe nos inform que la ceniza de huesos (mayormente trifosfato de calcio), como copelas para analisis de fuego (que consisten del mismo material) son absorbentes fuertes para impurezas. Por esto el recomienda colocar el oro dentro de la retorta sobre una capa de este material, para obtener un oro de aspecto limpio.

6 Hg + 8HNO3 > 3Hg2 (NO3)2 +2NO+ 4H2O (temperatura baja), o3 Hg + 8HNO3 > 3Hg(NO3)2 +2NO+ 4H2O (solucin calentada)

La solucin es exotrmica y calienta rpidamente. El oro contenido en la amalgama no es afectado por el proceso.

Una vez que el residuo esponjoso de oro ha sido separado del nitrato disuelto, el mercurio puede ser recuperado a travs de un intercambio de iones con cobre u otros metales no preciosos, produciendo nitrato de cobre o nitrato de otros metales. La cementacin con cobre permite una recuperacin de ms del 98% del mercurio de la solucin, y produce mercurio lquido. La cementacin con hierro tiene una recuperacin de casi 100% del mercurio, pero produce mercurio en forma de lodos, que luego tienen que ser destilados con una retorta para obtener mercurio lquido.

La reaccin qumica para la cementacin del mercurio con cobre es: Hg(NO3)2 + Cu>Cu (NO3)2 + Hg

El problema principal en relacin con esta separacin qumica consiste en que los mineros en general no realizan el ltimo paso: la precipitacin del mercurio. El nitrato de mercurio altamente txico, Hg(NO3)2, generalmente es vertido directamente al medio ambiente. Menos nociva, pero tampoco aceptable, es la emisin de nitrato de cobre. De la solucin cuprfera se puede precipitar el cobre utilizando alambres de hierro, lo cual resulta en una solucin residual de nitrato de hierro, que se puede neutralizar con cal.

Viendo todos los pasos necesarios, se puede verificar que el proceso de disolucin con cido ntrico representa un mtodo relativamente complejo. Su uso adecuado, especialmente en las minas informales, parece por ello poco probable.

5.5.5.3. Campana y filtroEn algunas minas ms grandes y tambin en las tiendas de los comer-ciantes de oro, la quema de la amalgama es realizada bajo una campana, utilizando un extractor elctrico para prevenir el escape del vapor de mercurio. En la mayora de los casos, la chimenea tiene su escape justo fuera del edificio o, en el peor de los casos, en el mismo cuarto (ver Foto 27). En operaciones ms sofisticadas, el flujo de aire entra a travs de un sistema de filtros (por ejemplo con chisguetes de agua), donde la condensacin o la precipitacin del mercurio se llevar a cabo. No existen datos disponibles acerca del trabajo y rendimiento de dichos filtros y actualmente los autores llevan a cabo una labor de investigacin sobre este tema, utilizando filtros llenados con canicas de vidrio (o pequeas gravas lisas, p.ej. de cuarzo). El mercurio se recupera parcialmente en forma de bolitas ultrafinas (lodos) que despus deben ser destiladas en una retorta para obtener mercurio liquido reutilizable. As no se puede evitar el uso de una retorta completamente, pero los mineros pueden quemar su amalgama vindola. De vez en cuando, los lodos de mercurio son extrados del filtro y destilados. Si bien este mtodo parece ser una alternativa a la retorta (por lo menos en casos donde el uso de una retorta no es difundible), faltan todava datos finales sobre su rendimiento. Los datos disponibles hasta la fecha muestran, que la recuperacin del mercurio en un sistema de campana y filtro (sin el uso p. ej. de carbn activado) queda inferior a lo de una retorta. Sin embargo, existe la posibilidad de optimizar el equipo/proceso.

5.6 Procesos y mtodos alternativos

Los procesos alternativos son aquellos que permiten obviar completamente el uso de mercurio. Estos procesos fueron considerados hasta ahora en ltimo lugar por las siguientes razones: encontraron poca aceptacin entre los pequeos mineros; su implementacin dentro del margen de los proyectos con la pequea minera resulta dificultosa y la introduccin de estas innovaciones amplias provoca costos adicionales, obligando a las empresas mineras a someterse a modificaciones o cambios que podran resultar exitosas en casos aislados.

5.6.1 Aplicacin de la cianuracin en la pequea minera aurfera y sus riesgos ambientalesLa cianuracin es una tecnologa que se utiliza desde hace 100 aos en la recuperacin de oro primario, sobre todo en la minera grande y mediana. En la pequea minera, su uso es bastante nuevo.

Debido a que algunos materiales aurferos (oro refractario o fino) no pueden ser concentrados satisfactoriamente por ningn mtodo gravimtrico, en los ltimos aos el empleo de la cianuracin se ha difundido bastante en la pequea minera aurfera de los pases andinos como Per, Chile, Ecuador, Colombia y Venezuela, y tambin en varios pases africanos.

Al margen de sus indudables ventajas de alta recuperacin, la cianuracin, empleada rsticamente, puede causar y est causando un grave impacto ambiental. El cianuro es altamente txico. Sin embargo, al contrario del mercurio, el cianuro es biodegradable. A continuacin se presentan algunas tcnicas utilizadas en la cianuracin artesanal, sus riesgos y peligros ambientales y algunas posibilidades para controlar o disminuir esos impactos ambientales.