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Revista CiBIyT, año XIII, número 38, septiembre-diciembre de 2018 ISSN: 1870-056X

OP06 EXTRACCIÓN DE PLATA MEDIANTE CIANURACIÓN DE

Ag2Te: EFECTO DEL PRETRATAMIENTO

SILVER EXTRACTION FROM Ag2Te BY CYANIDATION: EFFECT OF

PRETREATMENT PROCESS

Karla Yaneth Segura Garza*, Raúl Carrillo Pedrozab, Antonia Martínez Luévanosa. aMaestría en Ciencia y Tecnología Química. Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Autónoma de Coahuila., Saltillo,

Coahuila, México. bFacultad de Metalurgia. Universidad Autónoma de Coahuila, Monclova, Coahuila, México.

karla.segura@uadec.edu.mx

amluevanos@yahoo.com.mx

Resumen

Para contribuir a reducir o eliminar el problema de la refractariedad de minerales que contienen telururos de metales preciosos,

como el oro y la plata, se han propuestos diversos pretratamientos, tanto físicos como químicos. Los pretratamientos químicos

que se han utilizado para favorecer la cinética de extracción de metales preciosos por cianuración consisten en el uso de

soluciones alcalinas, soluciones acuosas de cloruro de sodio, catalizadores como plomo, mercurio, bismuto, etc. También se

ha investigado el uso de altas presiones y temperaturas para disminuir la refractariedad de estos minerales a la cianuración, así

como los pretratamientos de tostación, molienda fina y biolixiviación. En este trabajo se investigó el efecto del pretratamiento

químico con soluciones de KOH y NaOH 5 M, a temperatura constante de 25°C, por 24 horas; también se investigó el efecto

de un pretratamiento físico, variando el tipo de agitación (magnética y ultrasonido). Después del pretratamiento, se realizó la

extracción de plata por cianuración de teleruro de plata (Ag2Te) con una solución de cianuro de sodio de 1250 ppm, a pH 10.9.

Los resultados indican que ninguno de estos pretratamientos produjo un incremento significativo en la extracción de plata.

Palabras clave: Cianuración, plata, pretratamiento, telururos, refractariedad

Abstract

To reduce or eliminate the problem of the refractoriness of minerals containing tellurides of precious metals, such as gold and

silver, various physical and chemical pretreatments have been proposed. The chemical pretreatments that have been used to

promote the kinetics of precious metals leaching by cyanidation consist on using alkaline solutions, aqueous solutions of sodium

chloride, or using catalysts such as salts of lead, mercury and bismuth. It has also been investigated the use of high pressures

and temperatures to reduce the refractoriness of these minerals to cyanidation; roasting pretreatment also has been used to

oxidizing the telluride minerals. Other treatments such as fine grinding and bioleaching have also been used to increase the

extraction of silver and gold. In this work, the effect of chemical pretreatment on Ag2Te was investigated using solutions of KOH

and 5 M NaOH, at 25 °C, for 24 hours. The effect of physical pretreatment was also investigated, varying the type of agitation

(magnetic and ultrasound). After the pretreatment process, the extraction of silver from silver telluride (Ag2Te) was carried out

by cyanidation using a solution of sodium cyanide of 1250 ppm, at pH 10.9. The results indicate that these pretreatments

produced a low increase in silver extraction.

Keywords: Cyanidation, pretreatment, refractoriness, silver, tellurides.

Introducción En los depósitos hidrotérmicos, se pueden encontrar

metales preciosos unidos a especies de telururos, los

más comunes son la calaverita (AuTe2), la Krennerita

((Au, Ag)(Te2)), Sylvanita (AgAuTe4), Petzita

(Ag3AuTe2) y Hessita (Ag2Te) (Henley, K.J., Clarke,

N.C. & Sauter, 2001)(Aguayo, S., Pérez, E. & Encinas,

1996).

La presencia de teluro en metales preciosos puede

convertirlos en minerales refractarios, la extensión de

esto depende del telururo presente y de la asociación

mineralógica (Jackman, I.R. & Sarbutt, 1990).

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Los minerales de telururo de plata han sido tratados

comercialmente en pocas regiones en el mundo,

algunas de las más productivas son Kalgoorlie,

Australia Occidental, colorado, entre otras (Ellis &

Deschênes, 2016).

La lixiviación de los minerales de telururo siempre

ha sido una gran problemática si no se ejecuta algún

tratamiento oxidativo previo ya que los investigadores

y operadores perciben una discordancia en cuanto a la

recuperabilidad del oro mediante su lixiviación con

cianuro (Zhao et al., 2010).

Los minerales refractarios de oro y plata no responden

directamente a la cianuración, requiere un

pretratamiento para liberar el contenido de oro y plata

previo a la cianuración para que la extracción de estos

minerales pueda ser mejorado. Las técnicas más

utilizadas comercialmente son el tostado,

biooxidación, y molienda ultrafina. Otra técnica

utilizada es CANMET's Enhanced Leach Process

(CELP) desarrollada para tratar minerales ricos en oro

y plata (Alp, Celep, Paktunç, & Thibault, 2014).

El tratamiento ideal es específico para cada tipo de

mena y se debe de tomar en cuenta la especia Au/Ag-

Te presente, su proporción y su asociación

mineralógica.

Las reacciones que se generan durante la disolución de

la plata en el cianuro han sido estudiadas con

profundidad, y la mayoría de los autores concuerdan

en que la reacción global que se da es la siguiente:

4 𝐴𝑔 + 8 𝑁𝑎𝐶𝑁 + 𝑂2 + 2𝐻2𝑂 → 4𝐴𝑔(𝐶𝑁)2− +

4𝑂𝐻− + 8𝑁𝑎

(1)

Los minerales refractarios requieren de un paso

adicional de pretratamiento como la oxidación para

hacer que los minerales de oro puedan ser lixiviados

por cianuración. Por lo general estos minerales se

encuentran asociados con pirita y otros sulfuros, los

cuales podrían impedir la extracción del metal precioso

y daría lugar a un consumo elevado de cianuro. Por esta

razón, los pretratamientos oxidativos generalmente se

realizan para mejorar las recuperaciones de oro

(Sarbutt, 1990).

En algunas prácticas adicionales, se ha implementado

la lixiviación con un agente alcalino como un paso de

pretratamiento para la recuperación de plata, así como

también contribuye a la eliminación de elementos

peligrosos como arsénico (As) y antimonio (Sb) de los

minerales y los concentrados (Awe, S.A., Samuelsson,

C., 2010; Baláž, P., Achimovičová, 2006).

Ibrahim et al. (Alp et al., 2014), demostraron que la

lixiviación con hidróxido alcalino es un pretratamiento

efectivo para la extracción con cianuración de oro y

plata a partir de minerales refractarios con una matriz

de antimonio y que contienen minerales de sulfuro

como zinkenita (Pb9Sb22S42) y andorita (Sb3PbAgS6).

En un artículo publicado por Anderson et

al.(Anderson, C.G., Krys, 1993) reportan que el

hidróxido de sodio (NaOH) ayuda a disolver el

antimonio contenido en los minerales. El hidróxido de

potasio (KOH) es un agente alcalino muy vigoroso

según Gupta et al.(Sarbutt, 1990) por ello consideraron

utilizarlo como un pretratamiento alcalino.

Otro pretratamiento que también es muy utilizado en

metalurgia extractiva es la agitación con ultrasonido,

esta metodología es considerada actualmente

emergente y se fundamenta en la aceleración de la

transferencia de masa y calor, de manera que

interaccionan con el material alterando sus

propiedades físicas y químicas y el efecto de cavitación

favorece la liberación de los compuestos extraer y

mejora el transporte de masa debido al rompimiento de

la pared celular (Mason t. J., 1998).

El objetivo de este trabajo es evaluar el efecto de un

pretratamiento alcalino utilizando hidróxido de sodio

(NaOH) e hidróxido de potasio (KOH) y un

pretratamiento con ultrasonido utilizando agitación

con ultrasonido y agitación magnética en la lixiviación

con cianuro de un mineral puro de telururo de plata

(Ag2Te).

Metodología

Materiales y reactivos

El reactivo Ag2Te utilizado en este estudio se adquirió

de Sigma-Aldrich (99,999%), Hidróxido de sodio

NaOH se adquirió de Sigme-Aldrich (99,999%),

Hidróxido de potasio KOH se adquirió de Sigma-

Aldrich (98%). Se utilizó el cianuro de sodio de grado

reactivo (Merck, 99%).

Procedimiento experimental

a) Pretratamiento oxidativo con KOH y NaOH.

Para estudiar el efecto del pretratamiento oxidativo con

hidróxido de sodio e hidróxido de potasio, se preparó

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una solución de KOH y NaOH 5 M, y se pesaron

0.0477g de Ag2Te. Las pruebas de cianuración se

realizaron bajo las siguientes condiciones: pH= 10.9 y

una concentración de 1250 mg/L de cianuro libre.

El procedimiento empleado fue el siguiente:

(a)

(b)

Fig. 1. (a) Metodología experimental seguida para un

pretratamiento oxidativo con KOH y NaOH; (b)

Metodología experimental seguida para estudiar el

efecto de la agitación.

Resultados y discusión

Caracterización morfológica de un mineral puro de

telururo de plata Ag2Te.

En la siguiente micrografía se presenta la morfología

de un mineral puro de telururo de plata a 100000x antes

de ser lixiviado, lo que nos permite observar más a

detalle las características morfológicas de las

partículas del mineral puro.

Fig. 2. Micrografía MEB de la muestra sin lixiviar a

100 000 magnificaciones.

La micrografía muestra que el Ag2Te consta de

agregados de partículas esféricas. Las zonas que se ven

más brillantes y otras más obscuras se deben a los

desniveles que existen entre cada grano puesto que son

de diferentes tamaños siendo las zonas brillantes

lugares más altos, y los obscuros pertenecen a zonas

más bajas en cuestión de altura (nm), se observa la

presencia de nano partículas que presentan una forma

casi esférica e irregular. También se puede observar el

límite de los granos.

Pretratamiento oxidativo con agentes alcalinos.

En las Figuras 3 y 4 se presentan las cinéticas de

extracción de plata con cianuro, previo a un

pretratamiento de la muestra de Ag2Te utilizando KOH

y NaOH, respectivamente, por 24 horas.

Fig. 3. Cinética de extracción de plata utilizando un

pretratamiento oxidativo con una solución de KOH 5

M durante 24 horas previas a la cianuración.

0

5

10

15

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27

Pretratamiento con KOH

%A

g e

xtr

aid

a

Tiempo (h)

120

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Figura 4. Cinética de extracción de plata utilizando un

pretratamiento oxidativo con una solución de NaOH 5

M durante 24 horas previas a la cianuración.

La remoción de teluro mediante un pretratamiento con

hidróxido de potasio fue un 5% más alto que al utilizar

un pretratamiento oxidativo con hidróxido de sodio

bajo las mismas condiciones, tal como se menciona en

el artículo publicado por İbrahim Alp et al.(Alp et al.,

2014), en donde estudiaron el efecto de un

pretratamiento alcalino con hidróxido de potasio e

hidróxido de sodio para mejorar la eficiencia de la

extracción de plata de un mineral refractario de

antimonio (zinkerita (Pb9Sb22S42) y andorita

(Sb3PbAgS6)) (Alp et al., 2014). Sus resultados

mostraron que el procedimiento de cianuración para la

extracción de metales preciosos es muy baja en

comparación con la lixiviación con un pretratamiento

alcalino de 24 h. Ellos mostraron que el efecto del

hidróxido de potasio a una concentración 5M,

temperatura (20-80°C) y un tamaño de partícula de (5-

50μm) en la extracción de oro y plata incremento

utilizando hidróxido de potasio obteniendo hasta un

94.5% de extracción (Alp et al., 2014).

Esta pequeña diferencia en el porcentaje de extracción

de plata puede resultar del hecho de que el KOH es el

reactivo alcalino más vigoroso, según Gupta and

Mukherjee, 1990. Sin embargo, los porcentajes de

extracción son muy bajos En comparación de la plata

extraída a partir de un mineral de antimonio, como lo

describe (Ibrahim, 2014).

Los bajos niveles de extracción pueden deberse a que

los minerales de telururo son los más refractarios y

difíciles de romper su estructura, y podemos darnos

cuenta de la importancia que tiene la matriz a la que se

encuentra unida el metal precioso.

El pH es muy importante mantenerlo alcalino para

evitar que el cianuro se escape como HCN, para eso se

revisó el diagrama para la formación de cianuro de

hidrógeno y cianuro libre en función del pH, como se

muestra en la Figura 5, el cual nos da la información

de la zona de predominio de la especie de cianuro libre

(CN-), que es con la que se lleva a cabo la cianuración.

Con este diagrame se llegó a la conclusión de utilizar

un pH de 10.9 ya que es cuando comienza el

predominio del cianuro libre (González-Ibarra, Nava-

Alonso, & Uribe-Salas, 2017).

Fig. 5. Formación de cianuro de hidrógeno y

cianuro libre en soluciones acuosas en función del

pH (González-Ibarra, Nava-Alonso, & Uribe-Salas,

2017).

Efecto del tipo de agitación.

Se utilizó un pretratamieto de dispersión con

ultrasonido y dos tipos de agitación (magnética y con

ultrasonido) para evaluar el efecto que tiene en la

cinética de lixiviación.

Los resultados de la muestra pretratada y lixiviada

utilizando agitación con ultrasonido y agitación

magnética a condiciones fijas de pH 10.9, volumen de

80 mL, 1250 mg/L NaCN, temperatura 70°C se

muestran en la Figura 6.

0

5

10

15

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27

Pretratamiento con NaOH%

Ag

extr

aid

a

Tiempo

(h)

0

5

10

15

20

0 1 2 3 4

Agitación con ultrasonido.

Tiempo (h)

% A

g E

xtr

aíd

a

(a)

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Fig. 6. (a) Cinética de lixiviación utilizando agitación

con ultrasonido; (b) Cinética de lixiviación utilizando

agitación magnética.

En ambos gráficos se observan muy bajos porcentajes

de extracción de plata teniendo como máximo un 9.4%

al término de una hora al utilizar agitación magnética.

Ambos métodos presentaron porcentajes de extracción

muy similares después de la primera hora, por lo cual

no se observa una diferencia significativa en el tipo de

agitación utilizada.

La baja extracción que se presenta al utilizar (a) una

alta exposición a ondas ultrasónicas, puede deberse a

que el exceso de ondas ultrasónicas pueda inhibir la

acción del cianuro (Ochoa, 2012). En ambos casos la

baja extracción puede deberse a la alta temperatura que

se utilizó durante la lixiviación; ya que según lo

mencionado en la literatura por González et al. Sus

resultados muestran que cuando la temperatura es

variada de 20 a 30°C, la extracción de plata incrementa

rápidamente; cuando la temperatura es variada de 30 a

45°C, la extracción de la plata incrementa muy

lentamente. Según estos autores la cinética de

extracción es inhibida por una etapa en la reacción que

es menos sensible a la temperatura (González-Ibarra

et al., 2017). En nuestro caso el rango de temperatura

utilizado en nuestras reacciones es de 70 °C, por lo que

se cree que la extracción de plata fue afectada

negativamente por la temperatura.

Se observa un efecto en el tiempo de lixiviación, en

donde la agitación magnética presenta una

disminución en la extracción. Sin embargo, al utilizar

la agitación con ultrasonido se observa un ligero

aumento de extracción de plata conforme aumenta el

tiempo.

En la Figura 7, se presenta una micrografía obtenida

por MEB de la muestra lixiviada utilizando un baño de

ultrasonido como medio de agitación, a condiciones de

pH=10.9, 0.0477g de Ag2Te, 1250 mg/L de NaCN,

70°C, volumen de 80 mL; agitación con ultrasonido.

Esta micrografía nos permite observar con más detalle

las características morfológicas que presenta la

muestra ya lixiviada.

Fig. 7. Micrografía MEB a 25000x de la muestra a

pH=10.9, 0.0477g de Ag2Te, 1250 mg/L de NaCN,

70°C, volumen de 80 mL; agitación con ultrasonido.

En esta micrografía se perciben algunas esferas

brillantes en zona localizadas de la micrografía, y tales

esferas podrían ser subproductos del tratamiento

oxidativo.

Estas esferas pueden pertenecer a los óxidos de teluro

(que se forma durante la lixiviación al tener contacto

con el oxígeno ambiental

Para investigar el contenido químico en las esferas se

le realizó un mapeo químico de los elementos telurio,

oxígeno y plata por la técnica EDS, en la figura 8 se

puede observar el mapeo químico perteneciente al

elemento oxígeno.

Figura 8. Mapeo químico para la determinación de

oxígeno.

Se puede observar que el resultado del mapeo indica la

presencia de los elementos oxígeno y telurio, por lo

cual se puede inferir que las esferas constan de óxido

de telurio.

Conclusión

0

5

10

15

20

0 1 2 3 4

%A

g E

xtr

aíd

a

Tiempo (h)

Agitación magnética(b)

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El pretratamiento alcalino utilizado no fue eficiente en

la extracción de plata ya que el porcentaje extraído más

alto fue de 13.21% utilizando el hidróxido de potasio.

Sin embargo al comparar a ambos agentes oxidantes

concluimos que con el hidróxido de potasio se obtienen

mejores porcentajes de extracción.

El análisis realizado por MEB de una muestra lixiviada

a 70°C durante 4 horas y utilizando ultrasonido como

medio de pretratamiento y agitación, nos indica que

después de la lixiviación algunas de las moléculas

reaccionan con oxígeno formando óxidos, en este caso

pertenecen a óxidos de telurio aunque en muy poca

proporción mediante este método.

El tipo de agitación utilizada en este trabajo no

presenta una diferencia significativa en la extracción

de plata de un mineral puro de telururo de plata. Sin

embargo, existe un efecto considerable en el tiempo de

extracción siendo la agitación con ultrasonido la que

presenta un ligero aumento conforme pasa el tiempo de

lixiviación.

Referencias

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