Proceso Geoquímico Parte 1

TRABAJOS DEL LABORATORIO ALEX STEWART ASSAYERS S.A. – ENSAYO DE MUESTRAS PARA BRINDAR A LAS MINERAS QUÉ CANTIDAD DE MINERAL (ORO/PLATA) POSEEN

LAS DISTINTAS MUESTRAS QUE LLEGAN DESDE LOS DISTINTOS PROYECTOS MINEROS, CERTIFICANDO LA CALIDAD DE LAS MISMAS. MUESTRAS QUE PROVIENEN DE

EXPLORACIÓN Y/Ó EXPLOTACIÓN

Básicamente la GEOQUÍMICA es la especialidad que estudia los elementos químicos de la tierra (composición química) basadas en los lineamientos que estudia la Geología y la

Química. Para el caso del laboratorio y del servicio que ellos prestan en esta área, brindan información y certifican la “Ley”, que es el grado de pureza y/ó calidad del oro

[Au].

SECTOR MUESTRERA

[Sector compuesto por un conjunto de equipos y máquinas que tienen por objeto secar las muestras (básicamente piedras) y llevarla a un estado físico de micro-partícula deshidratado, llamado impalpable. Desde el punto de vista de seguridad es necesario el uso de protección ocular; respiratoria y auditiva].

1. Recepción y Horno de Secado2. Máquina Trituradora3. Máquina Trituradora Secundaria4. Máquina Tamizadora5. Equipo ó Máquina Cuarteadora Manual y Rotativo 6. Máquina Pulverizadora7. Sistema de Extracción

SECTOR LABORATORIO

[Sector compuesto por un conjunto de equipos que tiene por objeto el pesado de las muestras a ensayar en el horno de fundición; asimismo, una vez la muestra fundida y copelada vuelve al sector Micro-Balanza (si la técnica es por gravimetría) ó a Disolución si la técnica es por Lectura ICP).Desde el punto de vista de seguridad, es necesario el uso de protección ocular y respiratoria].

8. Balanza9. Micro-balanza10.Disolución Fuego11.Lectura12.Sistema de Extracción

Archivo Informático: Proceso Geoquímico Parte 1.docxPreparó: Enrique Sánchez

SECTOR FUNDICIÓN

[Sector compuesto por un conjunto de hornos que en conjunto con la tecnología constructiva de los crisoles y copelas, combinadas en un proceso industrial, extraen el mineral (oro / plata) [Au / Pl] de la muestra y/ó piedra ingresada al Laboratorio. Desde el punto de vista de seguridad, es necesario proteger el cuerpo en forma íntegra, dado que se suma al proceso la variable radiación].

13.Horno de Fundición14.Horno de Copelación15.Hornos de Calcinación16.Banco para Preparado de Muestra17.Equipo de Carga y Descarga de Hornos18.Sistema de Extracción

SERVICIOS AUXILIARES

[Sector compuesto por un conjunto de equipos y tubos para generar y/ó almacenar las distintas energías necesarias que necesita el proceso para su funcionamiento. No es una zona de operación y/ó trabajo permanente].

Equipos UPS (Sistema Ininterrumpido de Energía Eléctrica) Generadores de Energía Eléctrica Zépelin de Gas GLP Oxígeno, Argón,

Podríamos presentar fotos totalmente comerciales respecto de cada uno de los equipamientos y/ó suministros para que el Proceso Geoquímico se pueda llevar a cabo. A continuación un Grupo Electrógeno y un Zeppelin para Gas GLP.


1. SECTOR MUESTRERA - RECEPCIÓN Y HORNO DE SECADO

En este sector, se realiza la identificación de cada bolsa que contiene la muestra, cargándolas en un sistema de información interno. Cada una de las muestras son volcadas manualmente en bandejas de inoxidables y colocadas en unos carros para su posterior secado dentro de un Horno, pudiéndose utilizar energía eléctrica ó gas para generar la temperatura adecuada. Los hornos trabajan a 100ºC.

2. SECTOR MUESTRERA - MÁQUINA TRITURADORA PRIMARIA

Esta máquina tiene por objeto ir demoliendo las piedras ó muestras a ensayar, llevándolas a una dimensión reglada y uniforme, a efectos de que pueda ser procesada por la máquina siguiente. Existen distintas formas de triturar la roca; ese tema, forma parte del conocimiento del fabricante de la máquina.

3. SECTOR MUESTRERA - MÁQUINA TRITURADORA SECUNDARIA

Esta máquina tiene por objeto ir demoliendo las muestras, recibidas de la trituradora primaria, a una granulometría menor, también reglada y uniforme, a efectos de que pueda comenzar a ser tamizada por una máquina complementaria, que es el tamizador. La segunda foto (a continuación) muestra el box típico, compuesto por trituradora secundaria y tamizador en una muestrera típica.


4. SECTOR MUESTRERA - MÁQUINA TAMIZADORA

Esta máquina tiene por objeto clasificar y/ó separar las distintas granulometrías a una granulometría establecida, por medio de un tamiz ubicado en la parte superior. La muestra, una vez tamizada, es depositada en una bolsa y queda lista para la siguiente etapa que es el cuarteo ó máquina cuarteadora.

5. SECTOR MUESTRERA –CUARTEADORA MANUAL Y ROTATIVA

El proceso de cuarteado tiene por objeto tomar una muestra representativa volumétrica uniforme de la muestra inicial, para luego ser pesada y llevada al sector fundición para su procesamiento. Esta tarea puede ser manual ó por medio de una máquina automática rotativa.


6. SECTOR MUESTRERA – MÁQUINA PULVERIZADORA

Esta máquina tiene por objeto llevar la muestra a un estado impalpable, por medio de unas ollas con tapas, en cuyo interior se coloca la muestra con un disco metálico que, producto de un movimiento circular, produce un aplastamiento mecánico de cada grano de la muestra llevándola a un estado impalpable. Básicamente, lo que se busca es llevar la muestra a la mínima expresión física industrial.

7. SECTOR MUESTRERA – SISTEMA DE EXTRACCIÓN

El Sistema de Extracción es el encargado de eliminar toda la polución producida por las máquinas de triturado y vibratorias; no solo a fin de hacer el ambiente más saludable, sino también a fin de evitar contaminación entre las muestras a ensayar.

Todo el Sistema de Extracción incluye conductos y campanas que conectan físicamente el Sector Muestrera con los Forzadores de Aire para la Extracción. Históricamente, los sistemas de extracción se han construido en forma de cajones a fin de construir un filtro natural y evitar enviar toda la polución al medio ambiente.


8. SECTOR LABORATORIO - BALANZA

Este sector está compuesto de varios box, en donde se pesa cada muestra por medio de balanzas electrónicas adecuadas, y que posteriormente van a ser fundidas en el horno. Una vez fundida la muestra con el fundente (óxido de plomo ó litargirio), y que posteriormente se copela quedando el mineral en forma de botón (oro/plata), vuelve al Sector de Micro-balanza.

Dependiendo del método de lectura del ensayo de la muestra, la misma puede realizarse bajo dos técnicas que son las siguientes:

Método Gravimétrico. Método de Lectura ICP

9. SECTOR LABORATORIO – MICROBALANZA

Si el método de obtención de los valores de oro/plata es gravimétrico, se realiza en este sector con los equipamientos que muestran las fotos. Son balanzas muy sensibles, de precisión, analíticas y para uso en laboratorios. El sistema informático registra el peso de cada una de las muestras.

10.SECTOR LABORATORIO – DISOLUCIÓN


Para el caso de que el método sea de Lectura ICP, la muestra es colocada en un tubo de ensayo y es enrasada en una solución de ácido clorhídrico y ácido nítrico (comúnmente llamada agua regia), para luego acelerar la disolución del botón de oro/plata, por calentamiento. Este proceso de disolución se realiza a una temperatura de 120ºC.

Asimismo, dependiendo del método, es posible utilizar básicamente cuatro (4) ácidos.

Clorhídrico [HCl] Agua Regia [HCl+HNO3] para disolución fuego. Ácido fluorhídrico [HF] Ácido Sulfúrico [H2SO4]

En este sector también se pueden encontrar distintos tipos de planchas calefactoras, como describen las fotos.

11.SECTOR LABORATORIO – LECTURA ICP

En este sector se realiza la lectura por ICP (Plasma Acoplado Inductivamente). Atento a este ítem necesitaríamos unas 50 hojas para explicar su funcionamiento y operación.

IMPORTANTE - SEGURIDAD: los equipos tienen “auto-muestreadores”, los cuales no tienen un buen sistema de extracción, haciendo que todo el sistema resulta defectuoso (construcción precaria y casero]. Ésta sala, como otras, no ha sido construida bajo ninguna norma por lo que suele ser alto el porcentaje de acido en el ambiente.


12.SECTOR LABORATORIO – SISTEMAS DE EXTRACCIÓN

El sistema de extracción de vapores ácidos está formado por campanas de aspiración, conductos plásticos que llevan los vapores hacia una torre, por medio de un forzador de aire apropiado, que aspira permanentemente. Asimismo, en la torre se hace re-circular agua con cal ó agua con una concentración de soda cáustica, a fin de neutralizar los vapores ácidos que son expulsados hacia el medio ambiente.

13.SECTOR FUNDICIÓN – HORNO DE FUNDICIÓN

El horno de fundición es el encargado de generar una energía térmica de 1100ºC para que se produzcan las reacciones de oxidación y reducción, que permiten al plomo captar el mineral precioso, en este caso oro / plata.También se generan los primeros residuos sólidos peligrosos como es el vidrio (comúnmente llamado escoria) y el crisol con porcentajes de plomo.

14.SECTOR FUNDICIÓN – HORNO DE COPELACIÓN

Este es un horno que opera a 950ºC y en su interior se produce las reacciones de óxido reducción, a fin de separar el plomo metálico del mineral oro/plata. Éstos son hornos eléctricos que están compuesto por resistencias de carburo de silicio, como elemento


calefactor radiante (éste elemento refractario por excelencia no es fabricado en Argentina).

Las copelas pueden estar construídas de óxido de magnesio de alta pureza ó de cenizas de hueso.

15.SECTOR FUNDICIÓN – HORNO DE CALCINACIÓN

Este horno ó mufla es usado en raras ocasiones, dado que se usa para el método de oro por gravimetría; se introducen capsulas de porcelana con el Oro obtenido de las muestras, a fin de eliminar las impurezas como restos de ácidos.


16.SECTOR FUNDICIÓN – BANCO PARA PREPARADO DE MUESTRA

Es un banco de trabajo del Sector Fundición, en donde los operarios preparan los crisoles refractarios para cada una de las muestras, dejándolas lista para introducirlas al interior del horno de fundición.

También existe un banco con una base reforzada para ser usada como yunque, a fin de ayudar a separar mecánicamente el vidrio del plomo; el vidrio es comúnmente llamado escoria. El plomo metálico es comúnmente llamado régulo y contiene el mineral atrapado. La separación se realiza por medio de golpes producidos por martillo.

.

17.SECTOR FUNDICIÓN – CARGA Y DESCARGA DE HORNO DE FUNDICIÓN

El sector de fundición contiene una serie de herramientas como tenedores manuales y/ó automáticos que ayudan al operador a la carga y descarga de las muestras, tanto del horno de fundición como del horno de copelación y calcinación respectivamente.

La Empresa Anachemia provee un catálogo completo para esta industria, en donde, aparte de las equipamientos y herramientas para este proceso, suministra los fundentes como el óxido de plomo ó litargirio.


18.SECTOR FUNDICIÓN – SISTEMA DE EXTRACCIÓN

Equipo de extracción de plomo para el sector de fundición, es usado a fin de sacar del sector el plomo en el aire, entre otros gases producidos por la combustión (todos contaminantes), que se genera debido al funcionamiento de los hornos.

Un tema a tener en cuenta es el plomo que se va acumulando en la cuba del mismo, depositándose por gravedad en la parte inferior. Tanto el agua como el plomo, generan una contaminación importante para la salud como para el medio ambiente, por lo que es importante saber que existen procedimientos y reglamentaciones vigentes que aseguran el traslado del plomo a deposición final y/ó lugar adecuado para su posterior tratamiento.


FOTOS COMPLEMENTARIAS PARA COMPRENDER EL PROCESO QUE SE REALIZA EN EL SECTOR FUNDICIÓN

La foto muestra básicamente el proceso de fundición de la muestra, en la parte inferior se puede observar la descarga manual del horno. En la parte superior, el vuelco de los crisoles sobre los lingotes de hierro, a fin de formar el régulo más la escoria y/ó colada.Éste proceso de oxidación y reducción, dura aproximadamente 45 minutos.

La foto muestra el lingote de hierro donde se deposita la muestra luego de fundirla y/ó colada. Después del proceso de oxidación y reducción producida en el interior del horno, el óxido de plomo se convierte en plomo mineral atrapando el mineral precioso (oro / plata). La muestra de la tierra en forma de sílice se transforma en vidrio (Residuo Sólido Peligroso).

La foto muestra el régulo que está formado básicamente por plomo más el mineral, en este caso es oro y palta. Los régulos se ubican en este ordenador de madera y se encuentran listos para el siguiente proceso, que es el de Copelación


La foto muestra el interior de un horno de copelación a una temperatura aproximada de 950º C, en donde se colocan uno a uno los régulos para que las copelas absorban parte del plomo, depositándose la muestra de oro y plata en forma de “botón” sobre la parte superior de la copela. Proceso que dura aproximadamente 30 minutos. En otras palabras, en

esta etapa del proceso podemos decir que a dicha temperatura las copelas absorben los metales, excepto el oro y la plata; asimismo, hay una cantidad que se volatiliza.

La foto muestra copelas que han absorbido el plomo metálico dejando a la vista el botón de oro plata. Es decir, ese botón metálico representa la cantidad de mineral oro/plata proporcional de la muestra.

“Hasta aquí queda definido, desde el punto de vista del proceso, la tarea realizada en fundición. Es importante conocer que en este sector se han generado una gran cantidad

de residuos, tanto vapores como sólidos peligrosos que debieran ser transportados y tratados adecuadamente para una deposición final”.

Es decir se han generado los siguientes RESIDUOS SÓLIDOS PELIGROSOS.

El Crisol después del proceso de fundición queda contaminado con un 20% de plomo.

El Vidrio que viene del proceso de fundición queda contaminado con un 41% de plomo.

La Copela del proceso de copelación queda contaminada con un alto grado de plomo; las medidas de las copelas, se caracterizan por la cantidad de gramos de plomo a absorber, pero nunca informan el grado ó porcentaje de plomo que absorben.

Vapores de plomo que son extraídos por el sistema de extracción quedando atrapados por el efecto ciclónico y de lluvia de agua. Él agua contenida dentro de la cuba del sistema de extracción es altamente contaminante.


BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA SUGERIDA

Recuperación de plomo a partir de materiales de desecho proveniente de análisis de materiales por vía seca. Lead Recovery From Waste Materials of Cupellation Analysis. L. Alvarado – Hernández; A.R. Alonso y G.T. Lapidus. Departamento de Ingeniería de Procesos e Hidráulica. Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa. Avenida San Rafael Atlixco 186, Col. Vicentina, México, DF 09340. Universidad Politécnica de Tlaxcala, P.E. en Ingeniería Química, Av Universidad Politécnica Nº1, San Pedro Xalcaltzinco, Tepeyanco, Tlax C.P.90180.

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