Recuperación del oro refractario de los sulfuros de hierro mediante oxidación con ozono

Abstract

El presente estudio tuvo como objetivo principal evaluar la eficiencia de la oxidación con ozono como pretratamiento para mejorar la recuperación del oro refractario encapsulado en sulfuros de hierro, presentes en un relave aurífero ubicado en la cuenca del río Santa. Los objetivos específicos se centraron en determinar el efecto del ozono sobre la oxidación de la pirita y arsenopirita, y evaluar la recuperación del oro mediante cianuración posterior al pretratamiento oxidante. La metodología empleada fue de tipo experimental aplicada, desarrollada en laboratorio. El proceso incluyó: (1) caracterización física, química y mineralógica del relave; (2) concentración de sulfuros auríferos mediante flotación; (3) aplicación de un pretratamiento de oxidación con ozono; y (4) pruebas comparativas de cianuración bajo tres escenarios: sin molienda ni oxidación, con molienda, y con molienda más oxidación. Se evaluaron la cinética de disolución, el consumo de reactivos y las recuperaciones finales de oro y plata. Los resultados mostraron que la cianuración directa del relave sin tratamiento previo obtuvo recuperaciones bajas debido al encapsulamiento del oro en sulfuros. La molienda mejoró ligeramente la liberación del oro, pero no fue suficiente para superar la refractariedad del mineral. En cambio, la oxidación con ozono transformó parcialmente la matriz sulfurada, generando porosidad y permitiendo exponer el oro encapsulado, lo que incrementó significativamente las recuperaciones metalúrgicas. Con este pretratamiento, la recuperación de oro aumentó hasta 56 %, duplicando los valores obtenidos en ausencia del proceso oxidante. Asimismo, se determinó la necesidad de un lavado previo del material oxidado, debido a la formación de lodos y subproductos que podrían interferir en la cianuración. En conclusión, la investigación demuestra que la oxidación con ozono es una alternativa técnica viable y eficaz para mejorar la recuperación del oro en minerales refractarios asociados a pirita y arsenopirita, representando una opción promisoria para operaciones de procesamiento de relaves sulfurados.

The present study aimed to evaluate the efficiency of ozone oxidation as a pretreatment to improve the recovery of refractory gold encapsulated in iron sulfides, present in a gold-bearing tailings deposit located in the Santa River basin. The specific objectives focused on determining the effect of ozone on the oxidation of pyrite and arsenopyrite and assessing gold recovery through cyanidation following the oxidizing pretreatment. The methodology employed was an applied experimental approach conducted at laboratory scale. The process involved: (1) physical, chemical, and mineralogical characterization of the tailings; (2) concentration of gold-bearing sulfides through flotation; (3) application of an ozone oxidation pretreatment; and (4) comparative cyanidation tests under three scenarios: without grinding or oxidation, with grinding, and with grinding plus oxidation. The dissolution kinetics, reagent consumption, and final gold and silver recoveries were evaluated. The results showed that direct cyanidation of the untreated tailings yielded low recoveries due to the encapsulation of gold within sulfides. Grinding slightly improved gold liberation but was insufficient to overcome the mineral’s refractory nature. In contrast, ozone oxidation partially transformed the sulfide matrix, generating porosity and exposing the encapsulated gold, significantly increasing metallurgical recoveries. With this pretreatment, gold recovery increased to 56%, doubling the values obtained without oxidation. Additionally, a washing step after oxidation proved necessary due to the formation of slurry and reaction by-products that could interfere with cyanidation. In conclusion, the research demonstrates that ozone oxidation is a viable and effective technical alternative for improving gold recovery in refractory minerals associated with pyrite and arsenopyrite, representing a promising option for the processing of sulfide-rich tailings.