2014INTEGRANTES: NAVEROS JUNCO ,ALIPIOCARRASCO CASTRO, ARTUROANGULO GARCIA, RAULVASQUES ORE ,GREYSSIHILARIO BARTOLOME, ANGELDEPARTAMENTO :METALURGIA IIIPROFESOR : Ing. RICARDO CARBAJALCURSO : PROCESOS EXTRACTIVOSCIANURACIN DEL ORO

INTRODUCCIN

La tecnolgia de cianuracion de minerales auriferos es muy conocida y tiene la ventaja que en muchos casos permite evitar el uso del mercurio, ademas esta tecnica deja aprovechar mejor los recursos ya que permite recuperar oro a un de minerales marginales.

Los montos de inversion son relativamente bajos si se les compara con la inversion en plantas de cianuracionpor agitacion. Los costos de operacin son mucho mas bajos, y el control de la operacin en si es ademas muy sencilla.

Las operacines mediante el uso de cianuros alcalinos se viene aplicando desde casi un siglo, y de hecho la mayor parte de plantas de tratamientoobtienen el oro mediante esta tecnologia.

Aunque en el pasado se decia que las operaciones de cianuracion estaticas no tenia altas recuperaciones los hechos demuestran que cuando el oro es liberado las recuperaciones metalurgicas obtenidas son aceptables.

Asi aunque en operaciones de cianuracion por agitacion se alcanzan recuperaciones de mas de 90%, tambien se alcanzan cotidianamente en plantas de cianuracion Vat Leaching recuperaciones similares, aunque los tiempos de tratamiento debe ser mucho mas prolongados

DEDICATORIA

Dedicamos este trabajo a nuestros padres profesores y en especial al Seor que se dedica a la venta de chanfainita y caldo de mote en las afueras del instituto, ya que nos es de mucho beneficio econmicamente, porque est al alcance de nuestros bolsillos y nos es de nuestro agrado debido a la peculiar sazn de su chanfainita. Invitamos a que pruebe el caldo de mote y chanfainita. OROEl oro es un elemento qumico de nmero atmico 79, que est ubicado en el grupo 11 de la tabla peridica. Es un metal precioso blando de color amarillo. Su smbolo es Au (del latn aurum, brillante amanecer).Es un metal de transicin blando, brillante, amarillo, pesado, maleable y dctil. El oro no reacciona con la mayora de los productos qumicos, pero es sensible y soluble al cianuro, al mercurio y al agua regia, cloro y a la lavandina. El oro se encuentra generalmente solo o aleado con mercurio o plata, pero tambin puede encontrarse en minerales como calaverita, silvanita, nagyagita, petzita y krennerita. La mayora de mineral de oro actualmente proviene de minas subterrneas o a cielo abierto. Los minerales a veces contienen tan poco como 5/100 de la onza de oro por tonelada de roca. En todos los mtodos de refinacin de mineral de oro, el mineral generalmente se lava y filtra en la mina, luego se enva al molino. En el molino, el mineral se muele en partculas ms pequeas con agua, luego se vuelve a moler en un molino para pulverizar el mineral.Tratamiento de menas aurferasEl oro nativo se presenta en forma de granos o partculasdiseminadas en las vetas de cuarzo y de otras rocas.Adems se encuentra en combinacin o disperso en ungrado muy fino de una mena, no puede recuperarse confacilidad, a menos que se aplique alguno de los siguientesprocesos: Amalgamacin (Mercurio) Cianuracin (Cianuro Potsico Sdico) Refinacin Trituracin Cloruracin Flotacin Tostacin-Fusin

ZincElemento qumico de smbolo Zn, nmero atmico 30 y peso atmico 65.37. Es un metal maleable, dctil y de color gris. Se conocen 15 istopos, cinco de los cuales son estables y tienen masas atmicas de 64, 66, 67, 68 y 70. Cerca de la mitad del zinc comn se encuentra como istopo de masa atmica 64.Los usos ms importantes del zinc los constituyen las aleaciones y el recubrimiento protector de otros metales. El hierro o el acero recubiertos con zinc se denominan galvanizados, y esto puede hacerse por inmersin del artculo en zinc fundido (proceso de hot-dip), depositando zinc electrolticamente sobre el artculo como un bao chapeado (electrogalvanizado), exponiendo el artculo a zinc en polvo cerca de su punto de fusin (sherardizing) o rocindolo con zinc fundido (metalizado).

CIANURACION DEL OROLa cianuracin del oro (tambin conocida como el proceso de cianuro o el proceso de MacArthur-Forrest) es una tcnica metalrgica para la extraccin de oro de mineral de baja calidad, convirtiendo el oro en iones metalicos complejos aurocyenide solubles en agua. Es el proceso ms comnmente utilizados para la extraccin de oro. Debido a la naturaleza venenosa del cianuro, el proceso es muy controvertido y su uso est prohibido en varios pases y territorios. El descubridor del cianuro, Carl Wilhelm Scheele, observ que podra disolver el oro en 1783. Bagration (1844), L Elsner (1846) y Faraday (1847) elabor la estequiometra, pero no se aplic a los minerales de oro hasta 1887, cuando el proceso de MacArthur-Forrest se desarroll en Glasgow, Escocia por John Stewart MacArthur, financiado por los hermanos Robert y el Dr. William Forrest.

4 Au + 8 NaCN + O2 + 2 H2O 4 Na[Au(CN)2] + 4 NaOH

Se trata de un proceso electroqumico en el que el oxgeno recoge electrones del oro en una zona catdica, los iones de oro, mientras son rpidamente acomplejados por el cianuro alrededor de la zona andica para formar el complejo soluble aurocianida.El efecto del pHEs fundamental evitar la liberacin (volatilizacin) de cianuro como gas cianhidrico, porque este gas es altamente txico; El cianuro hierve a 26C apenas por encima de la temperatura ambiente. Los iones de cianuro pueden convertirse en gas de cianuro de hidrgeno cuando adquieren protones libres.NC- (aq) + H+ (aq) HCN (g) Por tanto, la concentracin de protones libres se mantienen bajos mediante la adicin de lcali, como (hidrxido de calcio, cal) o hidrxido de sodio para asegurar que el pH durante la cianuracin se mantiene por encima de pH 10,5.SOLUBILIDAD DEL OROLa solubilidad del oro en soluciones de cianuro (Marsden, 1992) fue reconocida en 1783 por Scheele (Suecia) y fue estudiada en los aos 1840 y 1850 por ELkington and Bragation (Rusia), Elsner (Alemania), y Faraday (Inglaterra). La disolucin de oro en soluciones aireadas de cianuro y la regla del oxigeno en su mecanismo fue investigada por Elsner (1846), y la reaccin fue reportada (Shoemarker, 1984) como se muestra continuacin:2Au + 4KCN + O + H2O 2AuK(CN)2 + 2KOH (1)Las tres primeras utilizaciones comerciales del proceso de cianuracin (Ciminelli, 2002) ocurrieron en la Mina de Crown, en Nueva Zelanda, en 1889 y en Robinson Deep, en Witwatersrand, frica del Sur, en 1890. La primera Unidad industrial en Amrica, La Consolidated Mercur, entro en operacin en 1981, en Utah, Estados Unidos (Shoemarker, 1984 y Fleming, 1992). El impacto del nuevo proceso en la produccin de Oro quedo demostrado por la elevacin de la produccin de oro de de una medida de 4,2 t/ao en el periodo 1851-1900 para 14,6 t/ao en el periodo 1901-1950 (Mullen, 1998).FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA CIANURACION DEL OROConcentracin de la solucin de cianuro.- La solubilidad del oro en una solucin de CN aumenta al pasar de las soluciones diluidas a las concentradas. La proporcin ms eficaz es de 0.05 a 0.07% de cianuro de sodio. La concentracin usual de CN para el tratamiento de menas de oro es de 0.05% NaCN. Para menas de plata de 0.3%. Para concentrados de oro y plata, entre 0.3 - 0.7%. El NaCN es el ms usado en el proceso de cianuracin, aunque tambin se emplea el KCN.

Temperatura.- La velocidad de disolucin de los metales en una solucin de NaCN aumenta con el incremento de la temperatura. Pero por encima de 85C las prdidas por descomposicin del cianuro son un serio problema. Oxigeno.- El oxgeno es uno de los reactivos consumidos durante la cianuracin, y una deficiencia en el oxgeno disuelto en la solucin puede disminuir la velocidad de lixiviacin. Aire o gas oxgeno puro puede ser burbujeado a travs del material para aumentar la concentracin de oxgeno disuelto. Contactores material-oxgeno se utilizan para aumentar la presin parcial del oxgeno en contacto con la solucin, aumentando as la concentracin de oxgeno disuelto mucho ms que el nivel de saturacin a presin atmosfrica. El oxgeno tambin puede ser aadido dosificando la pasta con solucin de perxido de hidrgeno.Porcentaje de finos.- Este aspecto es muy importante en la lixiviacin por percolacin, porque cuando el porcentaje de finos es mayor al 20% del total, y su tamao inferior a 1.7 mm, las partculas tienden a aglutinarse, dificultando el paso de las soluciones de cianuro. En estos casos las menas molidas requieren otro tratamiento como curado con cal, cemento, o con ambos para lograr aglomerarlos y facilitar la percolacin.Alcalinidad protectora. Las funciones del hidrxido de sodio en la cianuracin son las siguientes: Evitar prdidas de cianuro por hidrlisis. Prevenir prdidas de cianuro por accin del CO2 del aire. Neutralizar los componentes cidos. Facilitar el asentamiento de las partculas slidas finas de la mena cianurada, de modo que en la parte superior permanezca la solucin rica y clara.Las principales variantes de la lixiviacin son:La lixiviacin en pilas o por percolacinLa lixiviacin por agitacin.Cianuro.- El solvente ms comnmente utilizado es el cianuro de sodio. Se pueden utilizar varios procesos para separar el oro del mineral. Las tcnicas ms comunes en Estados Unidos utilizan cianuro de diversas maneras. En uno, el mineral de la tierra se coloca en un tanque que contiene una solucin de cianuro dbil y se aade zinc. El zinc provoca una reaccin qumica que separa el oro del mineral. Luego se retira el oro de la solucin con una prensa filtro. Para el mtodo de la pasta de carbn, el mineral molido se mezcla con agua antes de aadir el cianuro. Luego se agrega carbono para vincularle con el oro. Las partculas de carbn y oro se ponen de una solucin custica de carbono, separada del oro. En la lixiviacin, el mineral se coloca en las almohadillas al aire libre y se roca de cianuro, tardando varias semanas en filtrarse hasta una base impermeable. La solucin entonces vierte las fibras en un estanque y se bombea desde all a una planta de recuperacin donde se recupera el oro. La lixiviacin ayuda a recuperar el oro del mineral que de lo contrario sera demasiado caro de procesar. El cianuro se prepara con agua no cida a un pH neutro cuya concentracin es 10% en peso. La concentracin mnima en la solucin lixiviante est entre 0.05 - 0.10 % de NaCN como mximo.Cal.- La cal se agrega directamente con el mineral en el chancado, la funcin es mantener una alcalinidad de 10 a 11, su consumo variar de acuerdo a cada mineral y est entre 0.5 a 5 kg/TM. La ley como CaO libre debe estar entre 60 y 70% para evitar transporte de carga intilZinc.- El polvo de zinc se agrega en una proporcin que vara de 0.6 a 1.5 partes por parte de oro y plata, para obtener estos consumos debe utilizarse un zinc de la ms alta calidad

METODO CARBON ACTIVADOEn una industria como la minera de metales preciosos donde los gramos de material recuperado o perdido implican la ganancia o prdida de dinero, el uso de materiales de calidad especficos como el carbn activado pueden hacer la diferencia.La minera es una de las industrias que produce desechos peligrosos, los cuales deben ser tratados antes de enviarse al sistema de desage. La minera de oro utiliza para la extraccin de dicho metal precioso un proceso llamado cianuracin donde se extrae el oro del mineral convirtindolo en iones metlicos complejos, aurocianuro solubles en agua. Para llevar a cabo este proceso se utiliza una solucin de cianuro de sodio, cianuro de potasio o de cianuro de calcio siendo estos compuestos muy txicos por lo que es necesario tratar los efluentes del proceso.El pH ptimo para que se lleve a cabo la reaccin es de 9 pero el mtodo funciona en un rango de pH entre 8 y 10. El cido H2SO4 producido durante el proceso es neutralizado con cal para as mantener el pH dentro del rango que se requiere. Si el pH se sale del rango habr un decremento en el desempeo.En conclusin diremos que tratar las efluentes provenientes del proceso de extraccin del oro es una responsabilidad de los mineros para con la sociedad y el medio ambiente. Para un tratamiento adecuado es necesario conocer el proceso del cual vienen esos efluentes y disear un proceso especfico para tratarlas en donde se estn monitoreando constantemente las variables para que se lleve a cabo el proceso.Existen varios factores que afectan la eficiencia de la absorcin del oro en el carbn activado los cuales son enumerados a continuacin:1) Temperatura: La absorcin del oro es exotrmica por lo que la capacidad de carga disminuye cuando la temperatura aumenta.2) Concentracin del cianuro: Cuando la concentracin del cianuro libre aumenta la velocidad de carga del oro en el carbn disminuyen.3) Concentracin del oro en la solucin: La velocidad de absorcin del oro y el equilibrio de carga aumentan, cuando aumenta el contenido de oro en la solucin.4) pH: A menor pH mayor velocidad de absorcin y capacidad de carga.5) Fuerza inica: La velocidad de absorcin y la capacidad de carga aumentan al aumentar la fuerza inica6) La capacidad de carga de oro aumenta en la presencia de cationes de calcio, magnesio, hidrgeno, litio, sodio y potasio.7) Otro factor importante a considerar es que la absorcin de otros metales en el carbn activado hace que estos compitan con el oro por los sitios activos de absorcin, por lo que es importante conocer la concentracin de cada una de las especies, las propiedades del carbn que seleccionamos y las condiciones de la solucin.Una vez que se han depositado el oro y los otros metales, el carbn activado debe llevar a cabo el proceso de elucin con el que se desprendern los metales del carbn. Al finalizar el proceso de elucin se obtendr una solucin de oro a partir de la cual el oro podr ser recuperado mediante un proceso de electrodeposicin o por precipitacin de zinc y el carbn activado podr ser preparado para su re utilizacin.

CINETICA DE LA REACCION DE CIANURACIONVelocidad de reaccin en sistemas heterogneosUna velocidad de reaccin es una expresin cuantitativa del cambio de composicin de un sistema en funcin del tiempo. Es conveniente examinar previamente las dependencias generales en la cintica heterognea antes de plantear expresiones de velocidad y leyes experimentales.Dependencias de lo velocidad de reaccin.-

La velocidad de reaccin en sistemas heterogneos depende fundamentalmente de:a) Naturaleza de las sustancias.b) Concentracin de reactantes fluidos.c) Temperatura.d) rea de la interfase.e) Geometra de la interfase.f) Naturaleza de la interfase.g) Presencia y naturaleza de productos de reaccin en la interfase.

CINETICA EN LA LIXIVIACION DE MINERALES DE OROActualmente la lixiviacin en pilas es el proceso ms usado en la recuperacin de minerales con oro diseminado y de baja ley. Casos muy conocidos en este esquema de procesamiento de minerales aurferos se dan en Mineras como Yanacocha y Barrick, por citar algunas de las ms importantes.El lixiviante usado para separar al oro contenido en el mineral es el cianuro de sodio, se esquematiza en la Figura 02 y su qumica responde a la siguiente reaccin:2Au + 4 NaCN + 2 H2O + O2 2NaAu(CN)2 + 2 NaOH + H2O2Estudios de la cintica de la reaccin indica que el proceso electroqumico ocurre en la interfase de las reas andica y catdica.En donde la corriente andica est limitada por ladifusin del CN- a la superficie y en la corriente catdica est limitada por la velocidad de difusin del oxgeno.Las reacciones electroqumicas generadas son las siguientes:rea Catdica:O2 + 2H2O + 2 e- H2O2 + 2 OH-H2O2 + 2H+ + 2 e- H2Orea Andica:Au Au+ + e-Au+ + 2CN- Au (CN)2 - + e-

MATERIALES

BalanzaBarillaGuantes de latexMascarilla para vapores inorganicosRecipientes de aprox. 1 lt.Medidor de PHMortero que resiste altas temperaturas.Soplete de OxiacetilenoPapel filtroEmbudos para el filtrado

REACTIVOS Y OTROS200gr Mineral aurifico 700ml de Agua5gr de Cianuro de potasio5gr de zinc en polvoCalBorax

PROCEDIMIENTOS

Se toma 200gr de mineral aurifero de caracteristica arcillosa para lavarlo con abundante agua a este procedimeinto se le denomina plateo.

Ya el mineral lavado se observa la transparencia del agua, se decanta el exceso de agua.

Para balancear el PH de nuestra mena (mineral aurifero)aadimos cal obteniendo asi un PH basico aproximado de 11 a 12 .Medimos 700ml de agua y mezclamos con la mena balanceada teniedo asi una solucion.

CIANURACINLuego se agrega 5gr de cianuro de potasio en polvo a la solucion y con la barilla se homogeniza la solucion realizando movimientos circulares en el recipiente.Se deja reposar el mineral aurifero cianurado durante aproximadamente una semana.CEMENTACIN El cianuro disuelve el oro y el resto de la ganga se deposita en el fondo del recipiente, formando capas.Se filtra el contenido en varios envases para acelerar el procedimiento utilizando embudos y papel filtro.

Lo que el filtro retuvo se desecha la parte mas importante es el liquido.

El Zinc estaba en solido as que procedimos a limar, el material limado casi polvo se pasa por una malla muy fina para poder mesclar con la solucin filtrada

A continuacion se le echa 5gr de zinc en polvo y se remueve realizando movimientos giratorios.

Observamos como el oro se adhiere a las partculas de zinc echadas en la solucion filtrada formandose grumos.

De ah se filtra nuevamente es en estas partculas retenidas por el filtro donde est el oro en pequeas cantidades.

Se puede ver diminutas partculas de oro brillando las cuales se procedern al siguiente paso.TOSTACIN FUSIN DE LAS PARTICULAS RETENIDAS EN EL FILTROUtilizando un mortero o crisol pequeo y con la ayuda de un soplete oxiacetilnico calentamos las partculas retenidas en el filtro en este caso llamaremos nuestro concentrado.

Carbonizando el papel filtro, as solo queda nuestro concentrado en el recipiente.

Se aade brax a nuestro concentrado para poder fundirlo mas rpidamente y a una llama intensa y constante propia de la regulacin del soplete.

Llegamos a fundir el concentrado observando una coloracin rojiza de nuestro concentrado fundido podemos ver pequeas partculas de color amarillo tornndose dorado con el acercamiento del soplete, esto nos toma aprox. 10minutos.

Con este ultimo procedimiento concluimos con la cianuracin, lixiviacin cementacin y fundido de nuestro mineral aurfero.Obteniendo unos resultados muy agradables y provechosos para nosotros.

CONCLUSIONES. Para la lixiviacin del oro con cianuro de sodio, se tiene la siguiente reaccin general:2 Au (s) + 4 CN- (aq) + O2 (aq) + 2H2O 2Au (CN)2 - (aq) + H2O2 (aq) + 2 OH- (aq)

. Se tienen las siguientes ecuaciones cinticas, en funcin al grado de concentracin del cianuro:

Para esta reaccin en particular, la ecuacin cintica puede cambiar al hacerlo las condiciones, lo que indica un cambio de mecanismo o del tipo de control. Es decir, a bajas concentraciones de cianuro, la velocidad de disolucin depende solo de ella; en tanto que cuando las concentraciones de cianuro sean altas, la velocidad de disolucin o lixiviacin depender de la concentracin de oxgeno.. Cabe resaltar, que la concentracin del cianuro es importante pero hay que tener cuidado en su adicin, pues de incrementar mucho su concentracin se promueve una mayor disolucin de impurezas, cabe resaltar que el CN- es selectivo y prioriza al Mg, Al, Zn, Cu, Au, Ag, Hg, Pb, Fe y Pt de mayor a menor grado de disolucin.

La cintica de la lixiviacin del oro depende de otros factores como: el grado de oxigenacin, temperatura, catalizadores (H2O2 u Leachwell), tamao de partcula, entre otros que se analizarn en el curso pertinente.