Recuperación de Oro de soluciones diluidas con carbón activado

Abstract

El presente Trabajo tiene por finalidad plantear una alternativa en la recuperación del oro de soluciones diluidas después del Proceso de Cianuración de Concentrados utilizando Carbón Activado como último proceso de recuperación Con el fin de determinar los parámetros se corrieron una serie de pruebas a nivel laboratorio experimental. Las pruebas fueron efectuadas para estimar la curva de equilibrio de adsorción y para determinar la velocidad de adsorción del oro en una pulpa lixiviada, esta etapa fue seguida de pruebas en contracorriente para evaluar los requerimientos de la concentración de carbón y probar una teoría de diseño cascada en desarrollo La curva de equilibrio de adsorción de oro estimado para un carbón (malla 6 x 16) como se muestra en los gráficos sirve como una línea limite debajo del cual el sistema Carbón en Pulpa debe operar. Los datos fueron correlacionados por el método de los mínimos cuadrados y la línea recta cuya ecuación de la línea es, en unidades de gr de Au/ton de carbón C*=2.504 X 10 '6 X q .16142 La ecuación es típica a la ecuación de .FRE^^DLICH obtenida sobre pequeños rangos de concentración en una solución diluida La curva de adsorción proporciona una guía para el numero de etapas a ser usadas bajo condiciones específicas y para determinar el cálculo del tiempo de retención por etapas Después de obtener los resultados a nivel experimental se probaron a nivel piloto y a nivel industrial con los sólidos del último espesador y repulpados con el líquido que regresa de cancha de relaves con un pH de 10.2 y una fuerza de cianuro de 280 ppm de cianuro libre, se lograron carbones cargados hasta con 2 Kg de oro / tonelada que por el método de alimentación en contracorriente se cosecha el carbón cargado. Este proceso se utiliza generalmente para tratar grandes volúmenes de soluciones de baja concentración de oro y plata o generalmente para soluciones de cianuración que contienen oro. La principal ventaja de este método de recuperación es de que se puede tratar mineral fino sin que se efectúe una separación mecánica de la solución cargada con oro del mineral lixiviado evitándose con esta técnica el costo de filtración o el sistema de decantación a contracorriente. Debido a estas características el proceso de carbón activado que presenta la mejor alternativa para recuperar el oro El carbón activado fabricado de la cáscara de coco tiene una superficie de alrededor de 1000 m2/ gramo y puede absorber hasta 30,000 ppm de oro de una solución de cianuro, dejando la solución agotada con un contenido de 0.05 ppm de oro El carbón cargado es acumulado hasta completar un lote para realizar una campaña en la siguiente etapa de recuperación por Desorción en donde se ha logrado recuperaciones alrededor de 92 % en donde el carbón pobre de 80 gramos por tonelada es tamizado y el material sobre malla 10 es sometido a tratamiento de reactivación ácida. Este proceso es realizado calentando la solución eluyente a 90 °C a una concentración de cianuro libre de 0.20% y a un pH de 11.5 , manteniendo una relación de líquido a sólido de 1:1.3 y un flujo de alimentación a la celda de 10 gpm La solución Rica producto de la Desorción es recuperada por Electrodeposición en una Celda con 9 cátodos y 10 ánodos utilizando lana de acero como cátodo trabajando a 1100 amperios, 4 voltios, a 55° de temperatura y una densidad de corriente de 1.3 amperios/dm2 obteniéndose una eficiencia de 95 % El calcio tiene un efecto realmente nocivo en la capacidad de adsorción del carbón activado sobre el oro y plata, por el descenso de su actividad y por el efecto retardador en la Desorción. Muchos inorgánicos son removidos con el lavado ácido, las sales precipitadas son disueltas con ácido diluido que puede ser ácido clorhídrico o ácido nítrico de la superficie del carbón. Esta técnica depende de la solubilidad de la sal depositada y la solución de ácido usada La disolución del ácido disuelve el carbonato de calcio y otras especies minerales que son atrapadas en la superficie del carbón después del proceso, con este proceso logramos un 40% de limpieza de la superficie completando el proceso con una regeneración térmica. El objetivo de la regeneración térmica del carbón activado es la REMOCION SELECTIVA de los productos que contiene el carbón acumulado en sus poros durante la operación de adsorción y Desorción. Además, se logra la restauración de la estructura porosa, lo que es muy importante para devolver al carbón su vitalidad de adsorción. La Regeneración térmica garantiza, asimismo, que la estructura molecular del carbón queda intacta. a través de las siguientes etapas: Secado.- Que elimina sustancias absorbidas volátiles tales como alcoholes, a una temperatura de alrededor 200 °C. Vaporización.- La vaporización de las sustancias adsorbidas y también la descomposición de las sustancias volátiles a temperaturas entre 200°C y 500°C Pirólisis.- de las sustancias adsorbidas y que no son volátiles las cuales resultan de la descomposición de residuos carbonáceos sobre la superficie del carbón activado. No se realiza a temperaturas mayores a los 850. °C y en una atmósfera controlada para evitar gratificación de los residuos pirolisados resultando una estructura parecida a la del carbón, pero refractaria a la adsorción. Oxidación Selectiva.- De los residuos pirolisados se produce entre 700°C y 900°C por vapor de C02 o cualquier agente oxidante Durante la oxidación selectiva podría ser dificultosa remover los residuos sin causar daño a la estructura del carbón activado. La Regeneración Térmica no involucra oxidación directa de los residuos pirolisados con oxígeno. al contrario, la atmósfera de esta zona debe ser controlada y ausente de oxígeno. El carbón regenerado es alimentado al circuito cumpliendo con las condiciones de operación como son la densidad de carbón entre los rangos de 20 a 30 gramos de carbón por litro de pulpa. En el presente trabajo se incluye los costos de operación por etapas los que nos han servido para poder optimizar el proceso, que a continuación detallamos. Costo en el proceso en mina de Desorción = 0.701 $/kilo de carbón, Reactivación ácida = 0.118$/kilo de carbón, Reactivación Térmica = 0.332 $/kilo de carbón en donde el carbón para una nueva etapa nos cuesta 1.15 $/kilo de carbón El carbón de cascara de coco se puede emplear hasta seis veces su rotación logrando resultados satisfactorios en nuestro proceso. En el trabajo se está considerando la forma como se destruye el cianuro de la solución remanente que no es empleado en el proceso de carbón En los últimos años el tratamiento de efluentes conteniendo cianuro y metales pesados, está siendo ampliamente estudiado y evaluado Generalmente los efluentes líquidos de cianuración de sulfuros a pH arriba de 1O presentan los siguientes iones en solución: Au+, Au+3, Ag+, Zn+2, Pb+2, Na+, NaCN-, CN, Ca+2, S-CN, H+2, Fe+2,Fe+3, Cu+,Cu+2, As+3 y otros elementos de acuerdo con la mineralogía. A nivel industrial utilizamos en una primera etapa con peróxido de hidrogeno hasta tener valores alrededor de 60ppm y posteriormente con sulfato ferroso hasta 1 ppm entonces para neutralizar un volumen determinado en planta es de: (O.76 + .36 US$/ m3>= 1.12 US$/ m3