CAPITULO 3

Selección de Procesos

La selección de procesos es el desarrollo sistemático de la óptima ruta de extracción de metal

para un material particular de alimentación utilizando la tecnología más apropiada. En el caso

del oro, este procedimiento presenta dos objetivos principales:

• Optimizar la economía del proyecto, principalmente una función de recuperación del

oro, a través de la velocidad de producción y costos de procesamiento (capital y

operativo)

• Desarrollar un proceso que cumpla con todos los requerimientos del proyecto,

incluyendo por ejemplo, consideraciones política y ambientales

La respuesta química de un mineral de oro particular frente a varias opciones de

proceso, juega un papel clave para llevar a cabo estos objetivos. En el presente, más de 85% de

la producción mundial de oro incluye el procesamiento químico (véase Capítulo 12). La

selección del proceso está jugando un papel cada vez más importante mientras la complejidad

de las técnicas de procesamiento químico se incrementa con la explotación de minerales de

oro más complejos y de baja ley.

La selección del proceso es un procedimiento iterativo que usualmente comienza ni

bien la exploración establece la presencia de mineralización del oro en una ley y tonelaje

suficiente para que se consideren los yacimientos como reservas potencialmente económicas.

La cantidad de esfuerzo dedicado para la selección del proceso está asociada al grado de

certeza de las estimaciones sobre la ley y la reserva, y a sus valores absolutos, es decir, el

atractivo general del yacimiento.

El riesgo asociado al desarrollo de proyectos de oro puede minimizarse durante los

bien manejados y bien planeados programas de prueba metalúrgicas, junto con la cuidadosa

consideración de todos los requerimientos específicos del proyecto. Estos incluyen capital

disponible, rentabilidad fijada, niveles aceptables de riesgo y factores ambientales específicos.

Este capítulo brinda criterios y metodología para la selección de procesos químicos

unitarios descritos en este curso. Además, muestra cómo pueden combinarse en un diagrama

de flujo de recuperación del oro.

3.1 FACTORES QUE AFECTAN LA SELECCIÓN DEL PROCESO

Los factores que afectan la selección del proceso, y la realización de los objetivos enumerados,

pueden agruparse en seis áreas principales:

• Geológicos

• Mineralógicos

• Metalúrgicos

• Ambientales

• Geográficos

• Económica y política

El papel de cada uno en un proyecto de desarrollo se muestra en la figura 3.1. Dos de dichos

factores (mineralógico y metalúrgico) tienen un impacto directo en la química de extracción de

oro y en la selección del proceso, puesto que estos determinan la respuesta del mineral a un

tratamiento químico. Los otros factores tienen un efecto indirecto que depende de las

condiciones y requerimientos específicos del proyecto y de la viabilidad general del proyecto.

FIGURA 3.1 Factores que afectan el proceso de selección

3.1.1 Geológicos

3.1.1.1 Ley y Reservas del Mineral

La ley y tonelaje de las reservas de los minerales económicos en un yacimiento determina el

tipo y escala del proceso tecnológico que puede ser aplicado. Los minerales de baja ley y los

materiales de los relaves (por lo general <0.5 a 1.5 g/t de Au) frecuentemente requieren

tratamientos de bajo costo, como la lixiviación en pilas y en botaderos. Los minerales de leyes

más altas, generalmente >1.5 g/t de Au pueden tratarse mediante procesos de costos más

altos (molienda, lixiviación y carbón en pulpa (CIP)) para los cuales los costos adicionales están

más que compensados mediante mayores rentas en ventas de oro. Los complejos sulfurosos y

los minerales refractarios carbonáceos aún requieren leyes más altas para justificar el gasto

adicional de pretratamientos oxidantes.

La economía de escala puede permitir que los minerales de baja ley sean tratados a

altas tasas de producción. Por ejemplo, los materiales de relaves de baja ley (<1 g/t de Au)

pueden ser re-tratados económicamente en circuitos de lixiviación agitada a gran escala, como

Selección del

Proceso

Otros

Costos

Tasa de Tratamiento,

Recuperación del

Metal y Costos

Evaluación

del Proyecto

Geológicos Mineralógico Metalúrgico Ambiental Geográfico Económico y

Político

Selección del

Método de Explot.

explotación

Reservas

Explotables, Tasa de

Explotación y Costos

ha sido el caso en Ergo, Simmergo y Crown Sands (todos en Sudáfrica), entre otros [11]. De

igual manera, los minerales de baja ley pueden procesarse a gran escala mediante la molienda,

lixiviación y el CIP; por ejemplo en Ridgeway (Estados Unidos),donde1 g/t de minerales de Au

han sido tratados con éxito con tasas de procesamiento de aproximadamente 14000 tpd [2].

La ley de corte aplicada a diversos procesos de extracción depende de la respuesta

metalúrgica de cada mineral individual, indicada mediante la recuperación de oro, costos de

procesamiento y tasas de procesamiento. Las leyes y reservas de otros minerales de interés

económico potencial (p.e. plata, uranio y cobre) pueden afectar también a la evaluación

económica y selección del proceso.

3.1.1.2 Geometría y Variabilidad de los Yacimientos

La geometría de un yacimiento no solo afecta los métodos de explotación, sino que

también establece la secuencia de extracción de diferentes regiones, y posiblemente

diferentes tipos de minerales dentro del cuerpo mineral, los cuales pueden tener importantes

consecuencias en el procesamiento. Las variaciones en las propiedades de minerales tales

como la dureza del mineral (p.e. índice del trabajo, moliendabilidad), composición mineral

(p.e. contenido de sulfuro, naturaleza de la ocurrencia del oro y textura del mineral),

alteración, grado de fracturación (tamaño de la partícula) y contenido de la arcilla, reducen la

eficiencia del proceso de forma invariable y pueden afectar la selección del proceso de forma

significativa. Por ejemplo, los cuerpos minerales que contienen bolsas de mercurio o cobre

pueden necesitar técnicas de procesamiento especiales; los minerales que contienen regiones

notoriamente alteradas o fracturadas pueden tener requerimientos particulares para el

manejo de materiales. Dichas variaciones pueden suavizarse en gran medida mediante el

mezclado, donde la variabilidad del mineral determina la cantidad de mezclado requerido. Sin

embargo, el proceso seleccionado debe poder hacer frente a las variaciones tipo-mineral, que

son inevitables, incluso luego del mezclado.

3.1.2 Mineralógico

Las propiedades mineralógicas de un mineral determinan su respuesta frente a muchas

opciones de procesos, e indican el impacto potencial ambiental de su tratamiento. Las

características mineralógicas se determinan por la composición del mineral y las propiedades

de textura descritas en la Sección 2.18. Dichos datos se utilizan conjuntamente con los

resultados de pruebas metalúrgicas y la información de otros yacimientos parecidos para la

selección del proceso y el desarrollo de diagramas de flujo (Figura 3.2).

La calidad de la información mineralógica requerida para un proceso de selección

efectivo depende del tipo y la variabilidad del yacimiento. Los minerales con mineralogía

“simple” o con propiedades geológicas y mineralógicas similares a aquellos otros depósitos

bien entendidos, requieren un análisis menos riguroso que aquellos con mineralogía compleja

o desconocida; aunque incluso los cambios sutiles en la mineralogía pueden afectar en gran

medida la selección del proceso y la economía general del proceso. Por ejemplo, la mineralogía

de los minerales de Witwatersrand (Sudáfrica) está bien establecida y es relativamente

consistente; mientras que, los minerales refractarios más complejos de la Cuenca del Pacífico y

partes de América del Norte son más variados y generalmente requieren una investigación

más detallada.

3.1.3 Metalúrgico

La respuesta metalúrgica de un mineral a un esquema de tratamiento propuesto, establece

directamente la economía del proceso, o la combinación de los procesos, que puede utilizarse.

Los principales factores a ser considerados en esta evaluación son los siguientes:

1. Recuperación del oro y otros minerales valiosos

2. Calidad del producto y la necesidad de un tratamiento posterior

3. Tasa del tratamiento

4. Costos de capital

5. Costos de operación

6. Impacto ambiental y requisitos permitidos

7. Riesgo técnico

Los puntos del 1 al 3 afectan los ingresos generados por el proyecto. Los puntos del 2 al 6

afectan los costos del proceso; y el punto 7 es el nivel de duda asociada al proceso. Este último

factor depende de la trayectoria y la complejidad de la tecnología aplicada, y de la capacidad

del proyecto para absorber los costos imprevistos, asociados a la aplicación de la tecnología de

alto riesgo. La selección de óptimos diagramas de flujo produce el mejor beneficio económico,

mientras que cumple con los requerimientos críticos del proyecto (como la conformidad con

las políticas ambientales) y alcanza niveles aceptables de riesgo.

La respuesta metalúrgica de un mineral (o concentrado) a un proceso o combinación

de procesos se determina por un programa de pruebas y evaluaciones metalúrgicas. Un

esquema para dicho programa se muestra en la Figura 3.3; una lista de procedimientos de

prueba de trabajo metalúrgico comúnmente aplicados se muestra en el Cuadro 3.1. Este

trabajo frecuentemente se extiende más allá de los requerimientos de la selección del proceso

y diseño. Este puede durar más allá, o incluso por todo el tiempo de duración, de la vida útil

del proyecto.

Durante la evaluación metalúrgica (Figura 2.3), es importante que se utilicen todas las

fuentes de información disponibles. Los resultados del conjunto de pruebas realizadas en

muestras representativas de minerales del proyecto en desarrollo, frecuentemente brindan los

datos más exactos. Sin embargo, la información mineralógica, los datos de diseño del proyecto

y la experiencia operativa de otras operaciones y cuerpos mineral parecidos también deben

ser considerados.

FIGURA 3.2 Diagrama de flujo esquemático del desarrollo del proceso

3.1.4 Ambiental

En los últimos 25 años, las consideraciones ambientales han desarrollado un papel cada vez

más importante en el desarrollo y explotación de todas las reservas minerales. La legislación ha

llevado a restringir el uso de procesos ambientalmente no aceptables, y a controlar otros.

Dicha legislación, que se ha desarrollado a ritmos diferentes y en grados variables alrededor

del mundo, puede tener un efecto importante en la selección del proceso y operación.

En especial, la selección del proceso debe considerar el impacto ambiental que cada

unidad del proceso tiene en:

• Calidad del agua

• Calidad del aire

• Degradación de la tierra

• Impacto visual

• Ruido

• Flora y fauna

• Especies raras y en peligro de extinción

• Recursos culturales

• Desarrollo sostenible y social

Mineralogía

Composición

del mineral

Características

Texturales

Conjunto de

Pruebas

Metalúrgicas

Preliminares

Información de

Yacimientos

Similares

Evaluación

Metalúrgica

Preliminar

Conjunto de Pruebas

Metalúrgicas Detalladas

Selección del

Proceso

Evaluación del

Proceso

Optimización del

Proceso

j

No Prueba de

Pre-concentración

(concentración

gravimétrica y/o flotación)

Sí

¿Susceptible?

Sí

No

Optimice la Pre-

concentración

Pruebas de Cianuración

en Concentrado

Muestreo

Metalúrgico

Examen

Mineralógico

Clasificación de

Tipos de Mineral

¿Está presente Au libre u Au

grueso?

Pruebas de

Cianuración en todo el

mineral

¿Es aceptable

la

extracción?

¿Es económico el tamaño de

molienda?

Sí

Sí

Pruebas de Cianuración

en todo el mineral

Optimice las Operaciones

Unitarias auxiliares

Desarrollo del Diagrama

de Flujo

¿Es

aceptable la

extracción? Sí

Pruebas de Cianuración

en Concentrados de

Flotación

No

No

Inicie la Prueba de

Mineral Refractario

A

No

FIGURA 3.3 Diagrama de flujo esquemático para la evaluación metalúrgica de minerales de oro (continua en las siguientes páginas)

No

Sí

¿Es aceptable

el consumo

de cianuro?

No Optimice las

Condiciones de CIL

¿Se ha reducido

el consumo de

Cianuro?

Sí Sí

Optimice las

Condiciones de CIL

Desarrollo del

Diagramas de Flujo

No

A

¿Es el mineral

susceptible a la Pre-

concentración?

Sí

Establece la línea de

partida para la

extracción de cianuro

Optimice las

Condiciones de

Pre-Concentración

¿Está

presente el

carbón?

Sí

Sí

Establezca la línea

Base de Extracción

desde la Concentr.

Compare la

cianuración directa

con el CIL

¿Está pre-

robador el

carbón?

Sí

Establezca una nueva

línea Base de extracción

para el CIL

¿Es aceptable

la extracción?

No

No

Inicie las Pruebas de

Mineral Refractario

B

FIGURA 3.3 Diagrama de flujo esquemático para la evaluación metalúrgica de minerales de oro (continuación)

(adapatado de [3]).

*CIL = Carbón en Lixiviación

B

¿Es el mineral

susceptible a la Pre-

Concentración?

Prepare el

Concentrado

¿Es alto el contenido

de Azufre

(>0.5% de S)?

Sí

Sí

No

No

Molienda

Seca

Molienda

Húmeda

Tostación

Nítrico Baja

Temperatura

Nítrico Alta

Temperatura

Oxidación

Biológica

Oxidación a

Presión

Cloración Sirosmelt

¿Es aceptable

la extracción?

¿Es razonable

el consumo

de reactivos?

Optimice las

condiciones de CIL

Evaluación Económica

Preliminar

¿Favorable?

Prueba piloto y Desarrollo

de Diagramas de Flujo

No

No

No

Sí

Sí

Sí

Continúe la prueba de

Procesos Alternativos

Abandone

FIGURA 3.3 Diagrama de flujo esquemático para la evaluación metalúrgica de minerales de oro (continuación)

(adaptado de [3]).

Cuadro 3.1 Típicos procedimientos de evaluación metalúrgica para el desarrollo de procesos de extracción de oro

Evaluación Información generada

Minerales y relaves Cianurabls “libres de molienda”

Cribado y análisis • Distribución del oro y potencial para diversos tratamientos de fracciones de tamaño

• Concentraciones de otras especies que pueden afectar la extracción de oro

Trituración y molienda • Trituración, número de trabajo de Bond e índice de trabajo de barras

• Parámetros de diseño de molienda

• Óptimo tamaño de molienda

Concentración gravimétrica • Ley del concentrado

• Recuperación del concentrado

• Composición del concentrado

Flotación • Ley del concentrado

• Recuperación del concentrado

• Composición del concentrado

• Recuperación del subproducto

• Esquema reactivo

Lixiviación • Disolución de oro

• Disolución del subproducto

• Velocidad de disolución

• Condiciones óptimas de lixiviación

• Consumo reactivo

• Composición de la solución

Concentración y purificación • Velocidad de adsorción

• Capacidad de adsorción

• Otras especies adsorbidas

• Contaminación del carbón

• Pérdidas por atricción

• Reducción de características de pre-robo/préstamo mediante CIL

Minerales y Concentrados Refractarios (además de los anteriores) Generación de ácido • Cantidad de ácido generado Consumo de ácido • Cantidad de ácido consumido Pre-robo/préstamo • Adsorción de oro en los componentes del mineral de

una solución estándar.

Pretratamiento oxidativo • Porcentaje de oxidación del azufre vs. Porcentaje de recuperación de oro

Oxidación a presión, tostación y oxidación biológica

• Tasa de oxidación

• Consumo reactivo

• Condiciones óptimas de oxidación

Estas se ven afectadas por los siguientes aspectos de los procesos de extracción química:

• Tipo y cantidad de residuos producidos, es decir, sólidos, líquidos o gases

• Estabilidad a largo plazo o a corto plazo de los productos de desecho

• Nivel de alteración de los minerales y metales por el proceso

• Balance de las aguas de proceso y la necesidad de descarga, si es necesario

• Método de disposición de residuos y tratamiento

Cualquier diagrama de flujo propuesto debe poder justarse a los requisitos en materia de

regulaciones y cualquier impacto(s) ambiental(es) importante(s) que, regulados o no, debe

minimizarse mediante un buen diseño del proceso, un manejo de residuos efectivo, el uso de

adecuados procedimientos de restauración, y en la medida necesaria, mediante la desintoxicación

o tratamiento de corrientes de residuos.

3.1.5 Geográfico

La ubicación del yacimiento y la instalación para tratamiento propuesta puede tener un efecto

importante en la selección del proceso. Los principales factores incluyen:

• Clima (precipitaciones, rangos de temperatura)

• Suministro de agua

• Topografía

• Altitud

• Infraestructura (suministro de energía, lugar de acceso, etc.)

• Disponibilidad de equipo, reactivos y suministros

• Comunicaciones

• Disponibilidad de mano de obra calificada y no calificada

• Lugares de importancia arqueológica o religiosa

De estos, el clima y el suministro de agua generalmente tienen el mayor impacto directo

en la selección del proceso. La cantidad de agua de remplazo fresca requerida depende de la

naturaleza del proceso utilizado y de las condiciones climáticas que afectan el balance del agua

total, como lo son las precipitaciones, la temperatura, la humedad y el viento. En algunos casos, la

selección del proceso puede estar condicionada por las condiciones climáticas y el suministro de

agua. Por ejemplo, debido al requerimiento de agua relativamente alto, la concentración

gravimétrica convencional no siempre puede utilizarse en entornos extremadamente áridos. Por el

contrario, la lixiviación en pilas puede ser poco apropiada en áreas de precipitaciones

extremadamente altas, donde el balance del agua produce cantidades excesivas de soluciones,

que deben ser tratadas y liberadas.

La temperatura, en promedios extremos, puede afectar gravemente las velocidades de las

reacciones químicas. Por ejemplo, la oxidación biológica requiere un cuidadoso control de

temperatura para obtener una actividad bacteriana óptima; y la producción de oro de las

operaciones de lixiviación en pilas, en botaderos o de reservas pueden retrasarse gravemente

debido a las condiciones de frío extremo.

La topografía puede tener un importante efecto en los costos de capital del proceso, y por

consiguiente, puede tener un impacto significativo en la selección del proceso. Por ejemplo, los

costos de lixiviación en pilas se incrementan terrenos accidentados (aunque técnicas como

lixiviación tipo relleno de valle han ayudado a superar en cierta medida estos factores). La

topografía es a veces el factor determinante para la ubicación de las instalaciones de

procesamiento, las cuales tienen un impacto en los costos de transporte de minerales, así como,

en los costos de otras instalaciones e infraestructuras.

Todos los factores enumerados aquí son sitios y proyectos específicos y deben ser

considerados de forma independiente para cada aplicación.

3.1.6 Económico y Político

Los factores políticos y económicos, que pueden afectar la selección del proceso, son muchos y

variados; y cualquier discusión detallada está fuera del alcance del presente curso. El más

importante de estos factores, es el precio del oro (y otros metales de valor, como la plata, el

uranio y el grupo del platino), tasas de los impuestos y estructuras, y el clima económico y político

predominante, ambos tanto a nivel local como global. Las excelentes referencias sobre los

aspectos financieros del oro, y en menor medida sobre la extracción del oro, están disponibles en

la bibliografía [4, 5, 6, 7].

3.2 OPCIONES DE PROCESOS UNITARIOS

Las diez principales procesos unitarios que se utilizan en los circuitos de extracción del oro, son

enumerados en el Cuadro 3.2. Las opciones dentro de estas categorías, y las indicaciones de cómo

pueden combinarse en los diagramas de flujo, aparecen en la Figura 3.4. Las opciones del proceso

químico, consideradas a profundidad en distintos capítulos y discutidas brevemente en las

secciones que siguen, son:

• Concentración mineral (métodos de química de superficie)

• Pretratamiento oxidativo

• Lixiviación

• Purificación y concentración de la solución

• Recuperación

• Refinación

• Tratamiento de efluentes

Los otros procesos unitarios, es decir, conminución, clasificación, separación sólido-líquido y varias

técnicas de concentración, son principalmente los procesos físicos y son considerados brevemente

en las siguientes secciones.

Cuadro 3.2 Procesos Unitarios en la extracción de oro

Procesos Unitarios Tipo de Proceso Reducción del tamaño, conminución Físico

Clasificación Físico Separación sólido-líquido Físico, química de la superficie

Concentración Físico, química de la superficie Pre-tratamiento oxidante Hidrometalúrgico, pirometalúrgico

Lixiviación Hidrometalúrgico Purificación y concentración Hidrometalúrgico

Recuperación Hidrometalúrgico Refinación Hidrometalúrgico, pirometalúrgico

Disposición de residuos, tratamiento Hidrometalúrgico

3.2.1 Conminución

La conminución de minerales de oro y concentrados se requieren en primer lugar para liberar el

oro, minerales auríferos y otros metales de valor económico, con el objetivo de volverlos aptos

para posteriores pasos de extracción de oro. Sin embargo, esta preparación puede ser necesaria

también para facilitar el manejo de materiales entre las etapas.

El grado de conminución requerido depende de muchos factores, entre ellos, el tamaño de

liberación del oro, el tamaño y la naturaleza de los minerales huéspedes y los métodos para ser

aplicados para la recuperación del oro. El tamaño óptimo de partícula es establecido por la

economía: un balance entre la recuperación del oro, los costos de procesamiento (p.e. la cinética

de la reacción y consumo de reactivos), y los costos de conminución para un método de

procesamiento dado. Otros factores, como los requerimientos para la fluidización de la partícula

(lixiviación agitada, flotación, CIP), permeabilidad, (p.e. el efecto de los finos en la lixiviación en

pilas) y la eficiencia de la separación sólido-líquido también juega un papel importante en la

optimización del tamaño de la partícula. Los efectos del tamaño de la partícula en cada importante

proceso de extracción en uso (flotación, lixiviación con cianuro y pre-tratamiento oxidante) son

considerados en los capítulos específicos que siguen. El tipo de equipo de conminución

seleccionado puede tener un impacto importante en los posteriores pasos del procesamiento, por

ejemplo, trituración de impacto, molienda semiautógena y trituración con rodillos a alta presión o

rodillos de molienda a alta presión (HPGRs).

Los principales usos de la conminución en los diagramas de flujo de extracción del oro son

los siguientes:

• Liberación del oro antes de la lixiviación, es decir, mediante la trituración antes de

lixiviación en pilas; y la trituración y molienda antes de la lixiviación agitada.

• Liberación de minerales de sulfuro antes de la flotación

• Liberación del oro antes de la flotación y/o concentración gravimétrica

• Optimización del tamaño de la partícula de mineral de sulfuro antes del pre-tratamiento

oxidante.

• Remolienda de los concentrados de flotación o gravimétricos o relaves para la liberación

del oro y preparación de superficie.

• Remolienda de la calcina del tostador para la liberación del oro y la preparación de

superficie

• Molienda ultrafina del concentrado de sulfuro aurífero antes de la lixiviación

Los aspectos físicos de la conminución (procedimientos y equipos) para el tratamiento de

minerales de oro han sido cubiertos ampliamente en la bibliografía [8, 9, 10]. Sin embargo, los

procesos de conminución, y de molienda en general, han tenido muchas implicaciones

importantes para los procesos químicos de extracción de oro y son considerados a profundidad en

las secciones siguientes.

CIP/RIP

Elusión

Electro-obtención Cementación

Disolución Ácida

Calcinación Retorteo de Hg

Fundición Tratamiento

de Escoria

Escoria

Final

Refinación de Lingotes

Otros

Metales

Oro Plata Lingote

Doré

Producción Final

“Carbón Cargado”

CIC

Recuperación Química

para Reciclar

Reactivo para

Reciclar

Agua para

Reciclar

Disposición

de Relaves

Disposición de

Residuos

Sólidos

Re-tratamiento

Posible

Desintoxicación

Concentrado Final

Vendido a Fundición

Lixiviación

Agitada

Lixiviación a

Presión CIL

Filtración/

Espesamiento

CCD

CIC IX

(t) (c)

Espesamiento

Flotación

Pre-tratamiento

Oxidante

Lixiviación

en Pilas

Lixiviación en

Botaderos

Lixiviación

in situ

Mineral Directo de Mina

Trituración

Cribado

Clasificación

de Mineral

Concentración

Gravimétrica Molienda

Aglomeración

Amalgamación (t)

(t)

(t)

(t)

(t)

(c)

(c)

CCD = Decantación Contracorriente RIP = Resina en Pulpa CIC = Carbón en Columnas (c) = Concentrado CIL = Carbón en Lixiviación (t) = Relaves CIP = Carbón en Pulpa = Pulpa - Sólido IX = Intercambio de Iónico ---- = Solución

FIGURA 3.4 Resumen de Opciones de Proceso

3.2.1.1 Preparación de la Superficie del Mineral

Debido a su alta densidad, las partículas de oro tienden a mantenerse en los circuitos de molienda

más tiempo que los minerales de ganga. Como resultado, y debido a que el oro es suave y

maleable, las partículas se aplanan, y las partículas del mineral duras(p.e. cuarzo) pueden

incrustarse en las superficies del oro. Esto reduce la densidad e hidrofobicidad de la partícula,

dificultando la respuesta a la concentración gravimétrica y a la flotación, respectivamente. El

problema usualmente está limitado por los minerales con oro grueso (>50µm) y pueden ser

superado por la eliminación temprana del oro mediante la concentración gravimétrica y/o

flotación, dentro del circuito de molienda, si es necesario.

Los circuitos de molienda generalmente consumen entre 0.5 y 2.5 kg/t de hierro como

medios de molienda. Una parte de esta se corroe en la pulpa, dependiendo de las condiciones de

la solución, por ejemplo, el pH, la presencia de cianuro y otras especies de solución. Como

resultado, las partículas de oro expuestas a las soluciones de molienda pueden recubrirse con

óxidos de hierro, impidiendo los procesos de lixiviación y de extracción química de la superficie.

Los minerales de arcilla también son conocidos para preferiblemente cubrir las superficies del oro

[11]. En otros casos, las superficies del mineral pueden, en realidad, ser limpiadas, y las superficies

frescas pueden ser expuestas mediante la molienda, mejorando su respuesta a posteriores

procesos de extracción; por ejemplo, mediante la remolienda de calcinas de tostador para

exponer el oro y remover las sales solubles [12].

3.2.1.2 Molienda en Lixiviación

Los molinos, bombas para pulpas, tuberías y equipos de clasificación pueden proporcionar una

buena mezcla y valioso tiempo de residencia para las reacciones por lixiviación; y la adición de

cianuro a los circuitos de molienda puede alcanzar >80% de la disolución del oro para algunos

minerales, antes de la etapa de lixiviación. Esto también reduce el bloqueo del oro grueso en el

equipo de molienda.

Las principales desventajas de la molienda en una solución de cianuro (el proceso de

molienda en lixiviación) son: que ésta no puede utilizarse para los minerales que requieren

tratamientos oxidantes; este incrementa la cantidad de complejos de hierro y de cianuro de hierro

en una solución e incrementa la complejidad de los procedimientos de contabilidad metalúrgica; el

potencial para la pérdida de solución aurífera como resultado del derrame de pulpa puede

incrementarse.

3.2.2 Clasificación

La aplicación más importante de la clasificación en los diagramas de flujo de la extracción del oro,

es el uso de ciclones y zarandas dentro de los circuitos de molienda, con el objetivo de optimizar la

eficiencia de la molienda y para obtener el tamaño deseado de la partícula para el posterior

procesamiento. Sin embargo, la clasificación puede desarrollar otras funciones importantes:

• El material puede ser separado basándose en el tamaño para el tratamiento de separación

en posteriores procesos; por ejemplo, la lixiviación para la separación de porciones de

arena y lodo de la pulpa molida.

• Los adsorbentes del oro (carbón y resinas) son separados de pulpas y soluciones mediante

el zarandeo.

• Preparación del relleno y sellado en una mina subterránea

• Separación de los relaves gruesos para la construcción de presas

3.2.3 Separación Sólido-Líquido

Los procesos de separación sólido-líquido son importantes en los diagramas de flujo de extracción

del oro por las siguientes razones:

• Las fases ricas en oro y estériles pueden separarse luego de la lixiviación, permitiendo una

posterior recuperación del oro y disposición de residuos, según corresponda.

• Las diferentes fases pueden tratarse mediante varios métodos para una mayor eficiencia

en el proceso.

• El equilibrio químico puede cambiarse para optimizar la cinética de la reacción y la

termodinámica.

• Los fluidos y reactivos del proceso pueden reciclarse en varios puntos del proceso para

optimizar el uso de agua y reactivos.

El equipo utilizado para la separación sólido-líquido, especialmente los espesadores,

proporcionan también un valioso tiempo de retención para las reacciones químicas. Este ha sido

utilizado con buenos resultados en los circuitos, utilizando espesadores a contra corriente y

filtración a contra corriente en los circuitos de recuperación por lixiviación [13]. La eficiencia de la

separación sólido-líquido puede determinar también la eficiencia de posteriores procesos

químicos, como por ejemplo:

• Las densidades del underflow del espesador determinan el tiempo de residencia de los

sólidos en procesos anteriores. (p.e. flotación y lixiviación).

• La eficiencia de la filtración determina la recuperación del oro disuelto para el filtrado, y

afecta la ley del oro de relaves sólidos.

• La eficiencia de la clarificación determina la efectividad de la precipitación con zinc Merrill-

Crowe.

La separación química de las fases de sólido y líquido de una pulpa o solución turbia puede

incluir el uso de un químico, o combinación de químicos, para modificar la solución o las

superficies de una fase sólida. Estos incluyen modificadores de pH, floculantes, coagulantes y

modificadores de viscosidad. Los químicos utilizados pueden tener un efecto pronunciado en los

procesos posteriores, como se señala en las secciones siguientes.

3.2.3.1 Modificadores de pH

La modificación del pH, para la separación sólido-líquido, debe tener en cuenta los requerimientos

de pH de procesos posteriores y debe tratar de igualarlos lo más posible. Los modificadores de pH

más comúnmente utilizados en la extracción de oro son el hidróxido de calcio, hidróxido de sodio y

acido sulfúrico. El tipo y concentración de los modificadores utilizados no solo determinan la

efectividad de la separación sólido-líquido, sino que también afecta la tendencia de formación de

incrustantes en las pulpas y soluciones posteriores. Por ejemplo, el hidróxido de calcio tiene una

mayor tendencia a formar incrustraciones que el hidróxido de sodio; pero, es más barato y tiene

un beneficioso efecto coagulante para el asentamiento de la partícula, haciéndola más efectiva

para usar en los procesos de separación sólido-líquido. El hidróxido de sodio actúa como

dispersante en muchos sistemas sólido-líquido y puede formar precipitados gelatinosos con sílice,

los cuales son difíciles de filtrar y separar mediante la sedimentación. Además, el uso de acido

sulfúrico para la oxidación de minerales calcáreos (con contenido de CaCO3-) forma yeso; este

puede incrementar significativamente la viscosidad de la pulpa y puede formar capas pasivantes

en las superficies de los minerales.

3.2.3.2 Floculantes, coagulantes y modificadores de viscosidad

Una serie de químicos orgánicos e inorgánicos están disponibles comercialmente y tienen

propiedades químicas muy diversas. Muchos de estos pueden afectar seriamente los procesos de

recuperación del oro mediante:

• La obstrucción del carbón activado y las resinas de intercambio iónico

• La obstrucción de las soluciones de la precipitación con posteriores pérdidas de la

eficiencia de la precipitación

• La formación de espuma en los procesos de oxidación

• La reducción de la actividad bacteriana durante la oxidación biológica

Estos posibles efectos pueden ser determinados mediante pruebas en el desarrollo del proceso.

3.2.4 Concentración del mineral

La concentración de minerales, o pre-concentración como suele llamársele debido a que se sitúa

por delante de la cianuración en muchos diagramas de flujo de extracción del oro, puede utilizarse

para elevar la ley de los minerales por una o más de las siguientes razones:

• Para producir un concentrado de alta ley (oro) en una pequeña fracción de peso del

alimento para su posterior tratamiento más económico.

• Para rechazar una porción del mineral que no contiene oro con la finalidad de reducir el

volumen del alimento para posteriores procesos.

• Para rechazar una porción del mineral que es estéril pero que por otro lado, puede afectar

seriamente la posterior extracción de oro; por ejemplo, los minerales sulfuro que

consumen cianuro, la sustancia carbonácea que adsorbe oro y componentes carbonato

que consumen acido

El estímulo económico para la concentración de minerales es que el ahorro de costos,

obtenido mediante el tratamiento de una pequeña cantidad de material o mediante la eliminación

de materiales nocivos, es mayor que la pérdida de minerales valiosos en la porción rechazada.

Luego, la fracción de mayor ley es tratada un poco más mediante varios procesos, dependiendo de

la ley, cantidad, mineralogía y propiedades metalúrgicas, como se señala en la Sección 3.3.

3.2.4.1 Clasificación del mineral

La clasificación del mineral es el rechazo de una porción estéril de mineral o la aceptación de una

porción rica en oro para tratamiento adicional. Este puede conseguirse mediante la clasificación

manual basada en el apariencia visual del material o mediante equipos de clasificación mecanizada

de minerales, el cual depende de las propiedades generales de mineral como la apariencia óptica

(esto es, propiedades del color o fotométricas) o radioactividad. La clasificación del mineral ha sido

aplicada con un éxito considerable a los minerales de conglomerados guijarro-cuarzo en

Witwatersrand (Sudáfrica) [1, 14].

3.2.4.2 Concentración gravimétrica

La concentración gravimétrica es ampliamente utilizada para la recuperación de oro libre y de oro

asociado a minerales pesados, por ejemplo, muchos minerales de sulfuro y de titanio. Una serie de

equipos está disponible para esta; y recientes desarrollos han permitido la recuperación de oro

libre hasta mínimos de 10µm de tamaño. Los concentrados resultantes pueden ser tratados

mediante cianuración directa, fundición, amalgamación, flotación o lixiviación con cianuro intensa,

dependiendo de su mineralogía.

Las técnicas de concentración gravimétrica han evolucionado significativamente durante la década

de 1980 y 1990, principalmente como resultado de la introducción de un equipo de concentración

centrífuga de alta eficiencia y rentable; como los concentradores Knelson y Falcon [15, 16]. Estos

concentradores centrífugos pueden instalarse en una serie de posibles configuraciones en los

diagramas de flujo de extracción de oro, para tratar lo siguiente:

• Todo o una porción del underflow del ciclón en un circuito de molienda primaria

• Todo o una porción de descarga de molino

• Todo o una porción del underflow del ciclón en un circuito de remolienda, es decir, luego

de una flotación rougher

• Porciones finas de una mineral de alimentación a un molino, por ejemplo, tras la

separación gruesa y fina utilizando zarandas y/o ciclones.

• Todos el underflow grueso de ciclón de corrientes de relaves restaurados.

Simultáneamente, existen progresos significativos en la caracterización del mineral y en las

técnicas de evaluación para predecir la respuesta de los minerales y concentrados a la

concentración gravimétrica para la recuperación del oro, esencial para un efectivo diseño y

operación de un equipo de concentración gravimétrica en los diagramas de flujo del oro. La

técnica del oro recuperable por gravimetría (GRG, por sus siglas en inglés), desarrollada en McGill

University, es una técnica efectiva y debidamente comprobada que mide la distribución natural

del tamaño del GRG presente, dirige la liberación del GRG en un material dado, y predice la

cantidad máxima de oro en cada material de alimentación que pueda recuperarse potencialmente

mediante la concentración gravimétrica en un diagrama de flujo de proceso. El método utiliza una

serie de pruebas en tamaños de molienda progresivamente más finos (p.e. 100% <850µm, 50%

<75µm y 80% <75µm) para recuperar, esencialmente, todo el GRG en cada tamaño. Lo más

importante, la prueba solo recupera el GRG y nada del oro presente en otras formas [17, 18, 19].

El uso de concentradores centrífugos gravimétricos conjuntamente con la flotación, donde

el mineral contiene una proporción significativa del oro en forma GRG (es decir, aproximadamente

>40% a 50% de GRG en un tamaño de molienda determinado), usualmente incrementa la

recuperación de oro total de 2% a 5%, dependiendo de la mineralogía y del tamaño de la partícula

de oro. La concentración gravimétrica es útil especialmente cuando existe un importante oro

grueso presente (>250µm) lo que es más difícil de recuperar efectivamente mediante la flotación.

La combinación de la concentración gravimétrica con la flotación es particularmente efectiva para

minerales que contienen una amplia distribución del tamaño del oro.

La aplicación de la concentración gravimétrica antes de un proceso de tratamiento químico (p.e.

lixiviación con cianuro) puede ser beneficiosa para la recuperación total del oro, debido a que las

partículas de oro grueso se recuperan antes de la lixiviación, y pueden tratarse por separado, es

decir, mediante mesas vibratorias, cianuración intensiva, etc., para una recuperación máxima. Las

partículas de oro grueso tardan más en lixiviarse durante la lixiviación atmosférica con cianuro, y

su eliminación puede reducir el tiempo de retención para la lixiviación y/o incrementar la

recuperación total del oro.

3.2.4.3 Flotación

La flotación proporciona una serie de alternativas de procesos para los minerales de oro que

contienen minerales fácilmente flotables que se resumen de la siguiente manera:

Flotación de oro libre y minerales sulfuros auríferos para producir un concentrado rico en oro. El

concentrado puede ser tratado mediante la cianuración, remolienda y cianuración, cianuración

intensiva, pre-tratamiento oxidante y cianuración, o mediante fundición directa.

Flotación de minerales sulfuros libres de oro para producir “relaves” libre de sulfuros para una

posterior cianuración.

Flotación de material carbonáceo, de carbonatos u otros materiales que, de otra manera, podrían

interferir con el procesamiento

Flotación diferencial, por ejemplo, separación del oro, pirita aurífera, arsenopirita y pirita.

Muchas configuraciones diferentes de circuitos de flotación que utilizan rougher simple o

de dos etapas, remolienda, limpieza y scavenger han sido utilizadas para la recuperación del oro

libre y minerales sulfuro auríferos. La flotación flash frecuentemente es una forma efectiva para

recuperar, tanto el oro libre en el circuito primario de molienda antes de que el oro tenga la

oportunidad de ser remolido y aplanado y/o el oro recubierto con lodo y otros productos de

operaciones de molienda.

3.2.4.4. Amalgamación

Las inquietudes sobre el peligro para la salud asociado con el uso de mercurio ha reducido en gran

medida la aplicación de la amalgamación en la industria. Sin embargo, todavía es utilizada en

ocasiones para el tratamiento de concentradores gravimétricos debido a que existen pocas

alternativas adecuadas en algunos casos. Dichas aplicaciones son frecuentemente encontradas en

países emergentes y/o menos desarrollados como Brasil, Colombia e Indonesia. La amalgama que

se produce es retorteada y fundida para la recuperación del oro y de mercurio [1, 8, 9].

3.2.4.4 Aglomeración Carbón-Oro

La aglomeración de carbón-oro ha sido desarrollada para el tratamiento de minerales o relaves

que contienen granos finos de oro que no pueden recuperarse de manera eficiente mediante la

flotación o concentración gravimétrica; también se ha desarrollado para los que la cianuración

puede ser poco adecuada por razones ambientales.

3.2.4.5 Separación electrostática

La separación electroestática puede usarse para materiales que contienen oro en un estado libre,

o virtualmente libre, con ganga no-conductoras; por ejemplo, escorias trituradas y otros

subproductos similares de refinería. El concentrado producido es o bien fundido directamente, o

incrementado en su ley mediante la concentración gravimétrica, lixiviado mediante cianuración

intensiva, o mediante una combinación de estos.

3.2.4.6 Separación magnética

Ha sido demostrada, pero no utilizada comercialmente, la separación magnética para la

concentración de minerales oro-uranio y residuos de Witwatersrand (20). Los concentrados de ley

alta pueden producirse desde una alimentación deslamada mediante una separación magnética

húmeda de alta intensidad que puede luego ser tratada mediante molienda fina y cianuración.

3.2.5 Pre-tratamiento oxidante

El pre-tratamiento oxidante puede requerirse para los minerales que tienen una recuperación

pobre de oro mediante la lixiviación convencional o para los minerales cuyo consumo de reactivos

es excesivamente alto. Esta clase de minerales es comúnmente llamada refractario, con un grado

de refractariedad variando de mineral a mineral. Los procesos de pre-tratamiento oxidante

oxidan, completa o parcialmente, los minerales refractarios, volviendo al oro susceptible a la

lixiviación con cianuro. Los métodos disponibles para la oxidación se resumen en el Cuadro 5.1.

El grado de oxidación requerido depende de la mineralogía(es decir, la naturaleza de los

minerales refractarios y la naturaleza de la mineralización del oro), y del tipo de proceso oxidante

utilizado. La oxidación parcial puede ser suficiente para pasivar las superficies de los minerales

refractarios, liberar el oro asociado a un mineral específico o liberar el oro asociado a sitios de

oxidación preferenciales en los minerales sulfuros. Usualmente se requiere la oxidación completa

cuando el oro está finamente disperso dentro de, o íntimamente asociado a, minerales de sulfuro.

Una etapa de pre-aereación de pulpa puede utilizarse para oxidar o pasivar minerales

sulfuro que de otra forma podrían reaccionar fácilmente en soluciones alcalinas de cianuro

consumiendo cianuro y oxigeno. Sin una pre-aereacion, dichas reacciones secundarias pueden

reducir significativamente la eficiencia de la lixiviación del oro e incrementar los costos. Los

minerales que contienen pequeñas cantidades de pirrotita y marcasita son tratados con éxito

mediante este método.

La tostación puede utilizarse para oxidar minerales y concentrados refractarios sulfuros,

de arsénico, carbonáceos y de teluros, de más de 100 años. Este proceso puede aplicarse con éxito

en un amplio rango de materiales que varían en gran medida en su contenido de azufre y otras

propiedades mineralógicas. Desafortunadamente, la tostación produce cantidades relativamente

grandes de efluentes gaseosos que contienen una serie de contaminantes; por ejemplo, el dióxido

de azufre y el trióxido de arsénico necesitan ser eliminados antes de descargar el gas. Las normas

ambientales cada vez más estrictas han incrementado considerablemente los costos del proceso

de tratamiento del gas del tostador, con la finalidad de asegurar el cumplimiento de dichas

normas. Es probable que esta tendencia continúe en el futuro; la aplicación de la tostación para el

tratamiento de minerales de oro y concentrados, probablemente disminuirá mientras que los

costos asociados al cumplimiento continúen incrementándose.

La oxidación a presión puede utilizarse también para tratar diversos minerales y

concentrados refractarios sulfuros, pero generalmente, no son aptos para un tratamiento de

material carbonáceo sin los medios adicionales para la reducción de las propiedades de adsorción

de oro de dichos componentes (es decir, mediante el CIL o la cloración). Aunque este proceso

tiene costos de capital y de operación relativamente altos, tiene la capacidad de oxidar

rápidamente la mayoría (generalmente >90%) de los minerales de sulfuro y de arsénico en la

alimentación. Desde un punto de vista ambiental, el proceso es atractivo debido a que se

producen gases nocivos muy pequeños y cualquier arsénico en la alimentación puede precipitarse

como una especie sólida de arseniato de Fe(III) relativamente estable .

La oxidación biológica optimiza la acción de las bacterias que se producen naturalmente

para acelerar la oxidación del sulfuro; esta ha sido aplicada para el tratamiento de concentrados

de flotación de arsénico. El grado de oxidación es relativamente bajo, en comparación a la

oxidación a presión y la calcina; generalmente se requieren de 48 a 72 horas de tiempo de

retención para alcanzar niveles altos de oxidación del sulfuro en un proceso optimizado

correctamente. Sin embargo, la cinética relativamente baja permite que se presente una oxidación

parcial de minerales de sulfuro; esta puede esperarse por los materiales en los que se presenta el

oro entre fracturas o en puntos de debilidad dentro o entre los granos de minerales de sulfuro.

La cloración puede utilizarse para la pasivación de componentes carbonáceos de minerales

que adsorben oro antes de la lixiviación con cianuro. Dichos componentes frecuentemente son

denominados pre-robo. También han sido utilizados para la lixiviación oxidante de los minerales

teluros; pero este método generalmente no es apto para el uso en materiales con alto contenido

de azufre, (que contienen más que el aproximado de 0.5% de S a 10.0% de S) debido al resultante

consumo alto de cloruro.

Muchos procesos basados en acido nítrico han sido propuestos para la oxidación de los

minerales sulfuro. La cinética de la oxidación es rápida, pero los procesos son relativamente

complejos y los iones de nitrato se introducidos en la corriente de pulpa, causando un arrastre de

nitrato en los relaves. Esto es importante debido a que las especies de nitrato están sujetas a un

control ambiental estricto en muchos lugares del mundo.

3.2.6 Lixiviación

Todas las rutas de extracción hidrometalúrgica del oro utilizan la lixiviación para producir una

solución aurífera como un producto intermedio. Actualmente, las soluciones cianuradas alcalinas

diluidas son utilizadas exclusivamente para la disolución del oro, aunque en el pasado han sido

utilizados los medios cloro/cloruro. Otros lixiviantes, como las soluciones de tiosulfato, tiocianato,

tiourea, bromuro y yoduro son también alternativas potenciales para la lixiviación con cianuro; sin

embargo, ninguna ha sido utilizada todavía comercialmente. La lixiviación con cianuro puede ser

aplicada de muchas formas; estas se resumen de la siguiente manera:

• Lixiviación agitada

• Lixiviación en pilas o en botaderos (apilamiento de mineral directo de mina)

• Lixiviación en batea

• Lixiviación intensiva

Los sistemas de lixiviación agitada son utilizados para el tratamiento de pulpas molidas o relaves

restaurados. El producto de la lixiviación agitada debe estar sujeto a una o más etapas de

separación sólido-líquido para permitir la recuperación del oro de la solución, o puede ser tratado

“en pulpa” con carbón (CIP) o con resina (RIP) para la recuperación del oro. Estos procesos en

pulpa también pueden ser incorporados en los circuitos de lixiviación para el tratamiento de

minerales ligeramente carbonáceos; y estas configuraciones se conocen como CIL y resina-en-

lixiviación (RIL), respectivamente.

La lixiviación en pilas o botaderos (por apilamiento) puede aplicarse en los minerales

donde el oro se presenta de forma que puede ser parcialmente liberado sin molienda. El proceso

es realizado en minerales triturados o directos de la mina y es más apropiado para el tratamiento

de minerales permeables, aunque el proceso de aglomeración ha sido desarrollado para mejorar

el desempeño de minerales menos permeables.

La lixiviación en batea es esencialmente una lixiviación en pilas inundada con la solución y

con el mineral contenido dentro de un recipiente u otro depósito impermeable. Su aplicación se

limita a la lixiviación de materiales inusuales que no responden correctamente a la lixiviación en

pilas o en botaderos, pero que no requieren molienda para la liberación del oro; por ejemplo,

óxidos de baja ley y minerales cianurables “free milling” con la mayoría del oro presente como

partículas gruesas y liberadas. Dicho proceso se utiliza en pocas oportunidades debido a la

generalmente superior economía de los sistemas de lixiviación en pilas y agitada. Una excepción

importante a esta, es la operación en Homestake Lead (Dakota del Sur, Estados Unidos) que

operaba lixiviación en cubas durante el siglo XX.

La lixiviación intensiva con cianuro ha sido utilizada comercialmente para el tratamiento

de concentrados gravimétricos que contienen oro grueso. La cinética de la lixiviación ha mejorado

mediante el aumento de concentraciones con cianuro y oxigeno y, donde corresponde, mediante

el aumento de la temperatura y la presión.

La lixiviación con cianuro in situ de minerales de oro ha sido propuesta, pero no se ha

aplicado comercialmente y no está considerada como una opción de proceso viable.

Las opciones de lixiviación, incluyendo lixiviantes alternativos, se señalan en detalle en

capítulos posteriores.

3.2.7 Solución, Purificación y Concentración

Las soluciones producidas mediante la lixiviación generalmente contienen bajas concentraciones

de oro debido a la relativa baja ley de los minerales de oro. Dichas soluciones puede ser tratadas

directamente mediante un proceso de reducción adecuado para la recuperación del oro (véase

Sección 3.2.8), pero a menudo, la vía de extracción más económica incluye una etapa de

concentración intermedia. La elección entre estas opciones se señala en la Sección 3.3.11. Los

valores del oro y la plata son adsorbidos de una solución lixiviada en un conductor, como carbón

activado o, menos común, resina de intercambio de iones, para luego ser desorbidos en un

pequeño volumen de solución “limpia”. Esta no solo concentra el oro sino que también provee

una etapaimportante de purificación, ya que permite:

• Recuperación a partir de soluciones no clarificadas y pulpas sin la necesidad de una

separación sólido-líquido (p.e. procesamiento en pulpa)

• Recuperación selectiva de metales valiosos, dependiendo del conductor utilizado

El carbón activado ha sido utilizado extensamente para la concentración y purificación de

las soluciones lixiviadas del oro desde aproximadamente 1980. Las aplicaciones más importantes

son los procesos CIP y CIL que eliminan la necesidad de espesamiento y/o filtración de lodos

lixiviados. El carbón en solución (es decir, carbón en columnas, usualmente abreviados en la

industria como CIC o CIS, por sus siglas en inglés) también ha encontrado una amplia aplicación

para el tratamiento de soluciones lixiviadas.

En Uzbekistan, las resinas sintéticas de intercambio de iones han sido utilizadas por

muchos años para la recuperación del oro, y han sido aplicadas en Golden Jubilee (Sudáfrica) y

Penjom (Malasia) para remplazar CIP. Las resinas continuaran siendo mejor desarrolladas y serán

cada vez más importantes como alternativas al carbón, aplicadas como resinas en solución (RIS,

por sus siglas en inglés), resina en pulpa (RIP, por sus siglas en inglés) o procesos RIL.

3.2.8 Recuperación

La recuperación del metal del oro a partir de soluciones lixiviadas, con o sin etapas intermedias de

concentración y purificación (véase Sección 3.3.11), se obtiene mediante procesos de reducción,

ya sea químicamente (por precipitación o cementación con zinc) o electrolíticamente (por electro-

obtención).

3.2.8.1 Soluciones de oro diluidas

Los procesos de lixiviación generalmente producen soluciones de bajo grado (<3 g/t de Au) que

contienen una serie de impurezas. Excepciones a estos son la lixiviación intensiva con cianuro y la

lixiviación convencional de minerales que contienen aproximadamente 30 g/t de Au, o más; esto

puede producir leyes de solución de >10 g/t de Au. La recuperación directa del oro a partir de

soluciones diluidas (es decir, sin etapa de concentración intermedia) es más fácil de alcanzar

mediante la precipitación con zinc. La electro-obtención no es adecuada debido a la actual pobre

eficiencia obtenida a partir de soluciones diluidas e impuras y, al gran tamaño y número de celdas

de electro-obtención requeridas para tratar adecuadamente grandes cantidades de solución

lixiviada.

Se prefiere la recuperación directa mediante la precipitación con zinc en lugar de la

adsorción de carbón de los minerales con alto contenido de plata (>10:1 de relación Ag-Au); dichas

recuperación puede tener ventajas para el tratamiento de minerales de alto contenido de cobre

soluble, es decir, por encima de 100 a 200 ppm de Cu en solución (véase Sección 3.3.11).

3.2.8.2 Soluciones de oro concentradas

Los procedimientos de desorción de carbón y de resina producen soluciones de oro de ley alta,

generalmente >30 g/t. La pureza de estas soluciones depende de la calidad y condiciones de

solución lixiviada original, la selectividad del conductor (carbón o resina) y del procedimiento de

elusión. Tanto la electro-obtención como la precipitación con zinc son utilizados para la

recuperación del oro a partir de soluciones concentradas de oro, es aquí donde parece no hacer

una ventaja económica clara entre ambas. La elección entre estos dos procedimientos está basada

en primer lugar en las siguientes características:

Electro-obtención

• Genera un producto de alta pureza que requiere una pequeña refinación

• Es fácil de operar

• No introduce impurezas del zinc en el proceso

• Generalmente obtiene una baja eficiencia para los gastos de capital equivalentes

• Es un proceso relativamente limpio

Precipitación con zinc

• Obtiene un alto paso de eficiencia para los gastos de capital equivalentes (comparados con la

electro-obtención)

• Precipita el mercurio, el cual puede estar contenido en un equipo de filtración y recuperado

como un subproducto mediante el retorteo

• Produce una producto de pureza más baja que la electro-obtención (es decir, mayores

requerimientos de refinación)

• Tiene requerimientos de funcionamiento potencialmente más bajos que la electro-obtención

para operaciones grandes

• Introduce las especies de zinc en el sistema

3.2.9 Refinación

La elección del método de refinación aplicado en este lugar del proceso varía en gran medida e

acuerdo a los requerimientos y condiciones específicos, como los siguientes:

• Tipo de material para refinación

• Tamaño de la operación

• Calidad del producto requerido para la venta

• Disponibilidad, proximidad y competitividad de las refinerías comerciales

• Costos de transporte

• Requerimientos de seguridad

En la mayoría de los casos un lingote de oro doré (generalmente 90% a 99% de metales preciosos)

es producido en el sitio de mina, debido a que esta puede ser muestreada y pesada

adecuadamente para efectos contables; además tiene un pequeño volumen, muy adecuado para

el transporte. Una posterior refinanciación, por lo general, es realizada más económicamente

mediante un refinador comercial que trata una gran cantidad de lingotes, normalmente, obtenidos

de varios proveedores.

Los dos procesos de recuperación en funcionamiento producen diversos productos que

tienen diferentes requerimientos de finura; estos se resumen desde la sección 3.2.9.1 hasta la

Sección 3.2.9.3.

3.2.9.1 Precipitados con Zinc

Los requerimientos del tratamiento de precipitados con zinc dependen de su composición, la cual

varía de acuerdo a la composición de la solución lixiviada y el método de precipitación. Los

precipitados obtenidos directamente a partir de soluciones lixiviadas diluidas (Sección 3.2.8.1) son

generalmente alta en sílice y zinc mientras que, el material producido de soluciones concentradas

(Sección 3.2.8.2) tiene un bajo contenido de impureza.

Por lo general, los precipitados son fundidos para producir un lingote. Usualmente la

fundición se lleva a cabo fuera de las instalaciones, pero este no es siempre el caso, por lo que los

precipitados de ley alta pueden ser enviados directamente a la fundidora. Antes de la fundición,

los materiales de alto contenido de zinc pueden necesitar ser tratados para prevenir los

requerimientos excesivos de flujos y el consumo de crisol; aunque este depende del método de

fundición utilizado. Este se obtiene mediante la lixiviación con acido (HCl o H2SO4) y/o mediante la

calcinación para poder oxidar el zinc y otros metales base que son luego recogidos rápidamente en

una fundición de escoria.

Los precipitados pueden requerir retorteo para la eliminación (y recuperación) del

mercurio antes de cualquier otro tratamiento del precipitado, desde que se convirtió en un peligro

para la salud durante la refinación.

3.2.9.2 Productos de Electro-obtención

Los productos de electro-obtención son de 3 tipos:

• Lámina de metal

• Lana de acero cargada =loaded steel wool (u otros tipos de cátodos)

• Lodos de celda

Por lo general, los productos de láminas de oro son de alta pureza y, dependiendo del contenido

de metales no preciosos, puede llevarse directamente o derretirse en botones o barras de lingotes

en el sitio de mina. Los contaminantes que contienen láminas, como el cobre, níquel, zinc y

cadmio pueden requerir la fundición con flujos para ayudar en su eliminación. Los cátodos

cargados o son fundidos y el hierro eliminado en la escoria, o los cátodos son los primeros tratados

con ácidos para disolver el exceso de hierro antes de la fundición. Los lodos de celdas son

generalmente menos puros que el oro, pero frecuentemente son susceptibles a una fundición

directa sin tratamiento previo.

3.2.9.3 Carbón

Las operaciones pequeñas pueden no justificar el alto costo de capital de la elusión de carbón, la

regeneración del carbón y los procesos de refinación para producir lingotes. En dichos casos, se

puede incinerar o hacer cenizas el carbón cargado, tomando las medidas necesarias para la

recuperación del vapor de mercurio y la resultante ceniza fundida con flujos. Esta no es una opción

económicamente atractiva para las operaciones que tratan más del aproximado de 0.25 tpd de

carbón.

3.2.10 Tratamiento de efluentes

Los procesos químicos para la extracción de oro producen una serie de desperdicios que deben ser

desechados de, luego del tratamiento necesario, forma económica y ambientalmente adecuada.

En algunos casos, dependiendo de las características del proceso y de los requerimientos para la

regulación, debe desarrollarse un proceso alternativo que produzca desperdicios adecuados.

Los desperdicios pueden ser tratados para remover o eliminar la toxicidad de un reactivo

específico, y en algunos casos, para recuperar los componentes valiosos de las corrientes de

desperdicios como los valores del metal o reactivos del proceso. Existen dos opciones principales

para la recuperación de componentes valiosos de las corrientes de desperdicio, dependiendo del

método del proceso y de la naturaleza del efluente:

1. Reciclar toda o una parte de las corrientes de desperdicio de regreso al proceso, siguiendo

alguna etapa de separación o concentración.

2. Tratar toda o parte del efluente en un proceso dedicado

La primera de estas opciones es practicada comúnmente en los diagramas de flujo de extracción

del oro; por ejemplo, mediante el reciclado de soluciones decantadas de relaves para los sistemas

de molienda o lixiviación agitada, y mediante la devolución de las soluciones estériles para los

procesos de lixiviación en pilas. La Opción 2 es menos aplicada comúnmente debido a su

economía, por lo general, desfavorable para los procesos de recuperación del metal y reactivos; la

gran mayoría de esquemas de tratamiento con efluentes se aplican en primer lugar para el

cumplimiento de las normas ambientales.