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• Johnny Ramos Quispe

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FLOTACIÓN Y CONCENTRACIÓ CONCENTRACIÓN DE MINERALES ANGEL AZAÑERO ORTIZ [email protected]

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS LIMA - PERÚ

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FLOTACIÓN Y CONCENTRACIÓN DE MINERALES

ANGEL AZAÑERO ORTIZ

LIMA – PERÚ

La presentación y disposición de: “Concentración y Flotación de Minerales” son propiedad de Angel Azañero Ortiz

Email: [email protected], [email protected]

Primera edición: 2015

Editor: Angel Azañero Ortiz Diseño y diagramación: Editorial Colecciones Jóvic

Tiraje: 1000 unidades Hecho el depósito legal en la Biblioteca Nacional del Perú N° 2015-11571 Indecopi: partida registral N° 00760-2015 Impresión: Editorial Clecciones Jóvic De: José Esquivel Sánchez Av. Argentina Stand I- 19 Primer Piso Galería Unicentro; Cercado de Lima-1 Teléfono: 332 4732 [email protected]

Esta obra se terminó de imprimir en el mes de agosto del 2015 Todos los derechos reservados. Quedando totalmente prohibida, sin la autorización escrita del titular de los derechos, bajo sanciones establecidas en las leyes vigentes sobre la materia, la reproducción parcial o total de los contenidos de los artículos, fotografías, cuadros y dibujos de esta publicación por cualquier medio o procedimiento electrónico, mecánico, fotocopia, fotografía, etc.

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DEDICATORIA La elaboración de un libro no es tarea fácil, requiere mucha disciplina, firmeza y tenacidad, para alcanzar los objetivos y además la contribución de muchas personas, por eso quiero dedicar este libro a mi esposa Elena Rosales por su apoyo, paciencia y comprensión durante la redacción, a mis hijas María Elena por darme soporte informático y a María del Pilar por su asesoramiento legal y ambas por ayudarme en la traducción de artículos técnicos. Especial reconocimiento a mi hermano Segundo Augusto, quien continuó la tarea en forjarme una profesión al fallecimiento de mi padre. A mis padres Augusto y Mavila, que ya no están con nosotros y que habrían disfrutado con la salida a la luz de este texto y que hubiesen compartido conmigo con mucha alegría y satisfacción.

AGRADECIMIENTO El autor reconoce con gratitud la ayuda que han proporcionado todos y cada una de las instituciones, empresas mineras, directivos y personalidades, mediante su participación que de alguna u otra forma han hecho posible la ejecución y difusión de este libro: Al Dr. Pedro Cotillo Zegarra Rector de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, al Dr. Carlos Cabrera, Decano de la Facultad de Ingeniería Geológica, Minas, Metalurgia y Ciencias Geográficas y al Ing. Jorge Ventosilla, Director de la EAP Ingeniería Metalúrgica. Al Director del Instituto de Investigación de la facultad Magíster Daniel Lovera, a todos y cada uno de los docentes de mi escuela por su apoyo constante, a las secretarias Srta. Bertha Laura, Myrella Miranda y Doris Vásquez, por el apoyo en el mecanografiado y al Bachiller José Pumayalli, que se encargó del diseño de cuadros, diagramas y figuras. Proporcionaron muestras de minerales y visita a sus plantas concentradoras: Al Dr. Daniel Biggemann Presidente del directorio y al Ing. Rodrigo Soria Gerente General de Minera Santa Lucía de Bolivia A los Ingenieros: Melchor Tenorio, Gerente General, Belisario de la Cruz y Romel Vera de Minera Paraíso Al Ing. Victor Guillermo Santolalla Meyer; Gerente General y al Dr. Tomas Rosales León; Asesor Financiero de Compañia Minera San Nicolás Al Ing. Francisco Cárdenas Presidente del Directorio de Minera La candelaria Al Ingeniero Manuel Cabrera Meléndez, Presidente de la Cámara Junior de Oro del Perú A los Ingenieros: Rosa Amelia Coronado, Vidal Aramburú, Luis Puente, Luis Orihuela, Marilú Calderón, profesores de la escuela que se encargaron de la revisión y corrección. A los Ingenieros: Benigno Aquino, Marco Morales Valencia, Erica Huanca, Daniel Yataco, Alberto Arotinco, Ismael Molina, Jesús Rodríguez, Dora Matías, Antonio Manzanares, Sergio Gallesi, Fiorella Montalva, colaboraron con información y opinión técnica actualizada. A mis profesores: Ings. Guillermo Tantaleán Vanini, Gustavo Vela, Elard León, Samuel Rosario y Eusebio Dionicio y otros que ya no están con nosotros como la Dra. Gladis Young de Banchero y el Ing. Teófilo Baldeón. A mis colegas, exalumnos y alumnos que sería difícil enumerarlos a todos. Angel Azañero Ortiz

PROLOGO Este libro está dirigido a estudiantes, docentes universitarios, investigadores, profesionales del sector público y privado que se desarrollan en la metalurgia extractiva. Si bien los temas del texto son altamente especializados y se ocupa de la difusión del conocimiento, y procesos técnico-científicos para enriquecer nuestros recursos minerales, no deja de preocuparnos un tema de palpitante actualidad no solo en el Perú, sino a nivel global, es el medio ambiente y el entorno social. La opinión está dividida en cuanto a que unos dicen que la minería tiene un impacto ambiental severo mucho más que cualquier otra actividad y por lo tanto no se debe aprovechar nuestros recursos naturales y la otra que opina en sentido contrario que la minería si debe continuar en producción. Como todos sabemos el Perú ha sido minero desde tiempos inmemoriales y lo seguirá siendo por mucho tiempo, la pregunta es ¿qué actividad económica no impacta? Pues todas de alguna u otra forma. Por otro lado si a la población le preguntan ¿qué prefieres agua u oro? La respuesta es obvia, o si a una población cercana al mar donde se va a explorar y explotar petróleo le muestras en la televisión todos los días una plataforma que se está incendiando, obviamente los habitantes de ese lugar se van a oponer al desarrollo de ese proyecto; con la tecnología actual que se dispone para ambos ejemplos mostrados se puede eliminar ese riesgo o mitigar a rangos que no dañen al medio ambiente, en ese sentido hay mucho que trabajar, difundir y hacer entender incluso a aquellos dirigentes que no entienden o no quieren entender que la minería responsable si puede seguir trabajando. Con respecto a los inversionistas mineros; deben desarrollar en la zona de influencia proyectos en valor de tal manera que la población no se vea afectada cuando los recursos minerales se agoten y la mina cierre. El estado debe vigilar que todos paguen impuestos y se formalicen y estos ingentes recursos aprovecharlos para generar empleo y progreso mediante la inversión en infraestructura, seguridad, educación, salud e investigación. Finalmente recalcar que el 95% de los metales no ferrosos, y gran parte de los minerales ferrosos y no metálicos, se procesan por flotación. Por esta razón es de gran interés para el ingeniero metalúrgico el conocimiento de los principios teóricos científicos que lo sustentan, así como también sus aplicaciones prácticas en la industria minero metalúrgico.

EL AUTOR

CAPITULO VIII FLOTACION DE METALES PRECIOSOS 1. Introducción a la flotación y producción del oro y plata La flotación es uno de los procesos de beneficio metalúrgico para extraer el oro y plata de los minerales que lo contienen. Estos elementos por su naturaleza especial, requieren a veces de otros métodos para poder recuperarlo eficientemente, como por ejemplo, concentración gravimétrica, cianuración y en minerales complejos o más comúnmente conocidos como refractarios, requieren de oxidación previa a la cianuración, o una combinación de los procesos antes mencionados. Los metales preciosos son muy importantes y significativos en la economía de nuestro país, veremos en detalle el método de flotación para recuperarlo de sus minerales. En la primera parte nos ocuparemos del oro y al final de la plata. El Perú es un país de antigua tradición minera, especialmente la minería aurífera; la presencia de la cordillera de los andes a lo largo de nuestro territorio, constituye la fuente principal de los recursos minerales, con 1.19% del total del territorio nacional dedicado a esta actividad, quedando un 13.83 % del área concesionada que falta explorar. 1.1. Plantas de beneficio A finales de año 2012, operaban 119 plantas de beneficio de la mediana y gran minería, algunas de las cuales usan más de un proceso de tratamiento. Se autorizó el funcionamiento de 6 nuevas plantas. El mismo año se aprobó el proyecto y autorizo la construcción de 09 plantas adicionales y obtuvieron autorización de ampliación, 28 plantas de beneficio. Las principales regiones productoras de oro fueron: Cajamarca, La Libertad y Arequipa. 1.2. Estratos de la minería Actualmente los titulares de la minería están agrupados en tres categorías o estratos; la gran y mediana minería, la pequeña minería y la minería artesanal. El cuadro N° 8.1, detalla esta información desde el año 2003 hasta el año 2012. La gran minería opera en forma integrada; abarca operaciones de cateo, prospección, exploración, desarrollo, extracción, concentración, fundición, refinación y embarque. La mediana minería agrupa alrededor de 100 empresas, se caracteriza por contar con un considerable grado de mecanización y adecuada infraestructura, limita sus operaciones a la extracción y concentración de minerales. Las pequeñas empresas mineras, dedicadas principalmente a la actividad aurífera subterránea, aluvial y a la extracción de minerales no metálicos. 8

Estratos 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 /Años 1/ Gran y 5,106 5,054 6,125 5,933 4,817 5,095 5,164 4,495 4,408 4,563 Mediana Minería Pequeña 31 40 44 79 129 150 197 168 210 256 Minería Minería 0 0 1 1 1 1 1 2 1 1 Artesanal Lavaderos 413 475 517 508 526 537 553 610 723 367 TOTAL

5,550 5,569 6,687 6,521 5,473 5,783 5,916 5,275 5,343 5,187 Cuadro N° 8.1 Producción de oro por estratos 2003-2012(Miles de onzas finas) Datos preliminares: 1/ Fuente: Anuario minero 2012; Ministerio de Energía y Minas del Perú

1.3. Producción de metales, empresas productoras y destino del oro… La producción aurífera durante el presente año fue: 5’186,747 onzas finas. En el cuadro N° 8.2, vemos la producción de los diferentes metales y específicamente del oro para los años 2003 al 2012. Las tres empresas mineras en el ranking de producción aurífera son: Minera Yanacocha S.R.L., Barrick Misquichilca S.A. y Cía. de Minas Buenaventura S.A.A. En el cuadro N° 8.3, está el ranking de las principales empresas auríferas mineras. El año 2005 se produjo 6’687,000 onzas finas, fue el año que el Perú batió récord de producción aurífera. Para el año 2010, según un informe emitido por la United States Geological Survey, los diez países mayores productores son: China, Australia, Estados Unidos, Rusia, Sudáfrica, Perú –donde se sitúa Yanacocha, como la mina de oro más grande del mundo; Canadá, Indonesia, Ghana –donde se filmó el especial Oro Salvaje; y Uzbekistán. El destino principal que representa el 95% del total de nuestras exportaciones de oro son: Suiza, Canadá y Estados Unidos. En el cuadro N° 8.4, está la relación de los países productores de oro: China, Australia, Estados Unidos, Rusia, South África y Perú son los 6 primeros productores de oro en el mundo.

9

Produc tos /años Cobre

Unid ad

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011-1

20121

Miles TMF

843

1,036

1,010

1,048

1,190

1,268

1,276

1,247

1,235

1,299

Oro

Miles Onza s finas

5,550

5,569

6,687

6,521

5,473

5,783

5,916

5,275

5,343

5,187

Zinc

Miles TMF

1,374

1,209

1,202

1,203

1,444

1,603

1,513

1,470

1,256

1,281

Plomo

Miles TMF

309

306

319

313

329

345

302

262

230

249

Hierro

Miles TMF

3,485

4,247

4,565

4,785

5,104

5,161

4,419

6,043

7,011

6,685

Estaño

Miles TMF

40

42

42

38

39

39

38

34

29

26

Molibd eno

Miles TMF

10

14

17

17

17

17

12

17

19

17

Cuadro N° 8.2 Producción minero metálica del Perú: 2003-2012/ Fuente: Anuario minero 2012; Ministerio de Energía y Minas

Producción de oro: 2001-2012/ Empresa minera Total Minera Yanacocha S.R.L Minera Barrick Masquichilca Cia .de Minas Buenaventura La Arena SA Consorcio Mro. Horizonte Aruntani S.A.C Gold Fields La Cima Mra.Aurif.Retamas Cia.Mra.Aurif.Santa Rosa Cía. Minera Coimolache S.A Cia.Mra.Poderosa Mineria La Zanja.S.R.L

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011- 20121 1

5,550 5,569 6,687 6,521 5,473 5,783 5,916 5,275 5,343 2,848 2,908 3,317 2,612 1,564 1,807 2,058 1,462 1,293

5,187 1,346

912

646

1,177 1,668 1,606 1,575 1,278 998

915

865

182

203

229

253

365

363

359

385

342

274

-154

-129

-140

-162

-156

-166

-161

-193

53 190

200 184

103 --167 118

127 --169 131

207 -170

207 -159 158

171 -130 177

148 35 139 139

172 143 153 158

209 160 157 185

199 168 166 182

178 177 176 161

---

--

--

---

---

--

--

--

44

139

91 --

99 --

85 --

77 --

78 --

101 --

106 --

116 38

114 134

127 112

10

Arasi S.A.C Cia.Mra.Ares.S.A.C Cia.Mra.Caraveli S.A Compañia Minera San Simón Xstrata Tintaya S.A Cedimin S.A.C Corporacion Minera Centauro Sociedad Minera El Brocal Southern Peru Copper Corporation Minas Arirahua S.A Cia.Mra.Atacocha.S.A Cia.Mra.Nva.California S.A Otros Aluvial Y Lavaderos 2/ Costa Sur (Ica Arequipa) Costa Norte(Libertad, Patáz) Madre De Dios Puno

-190 35 19

-226 34 53

0 233 37 51

0 196 37 73

37 186 34 90

88 99 31 74

87 74 29 96

67 58 32 80

69 47 31 31

91 45 35 21

4 --42

29 -51

33 32 44

40 26 44

39 32 28

37 38 47

38 24 51

30 14 25

34 15 25

19 19 10

--

--

--

--

1

3

3

6

8

10

8

8

7

8

7

7

8

7

8

8

24 9 5

27 6 4

22 5 3

22 6 2

23 8 2

17 8 2

11 6 2

6 6 2

8 5 2

7 5 2

227 413 n.d

244 475 n.d

226 517

262 508 n.d

212 526

291 537 n.d

347 553 n.d

431 610 n.d

536 723 n.d

611 367 n.d

n.d

n.d

n.d

n.d

n.d

n.d

n.d

413 n.d

475 n.d

537 n.d

553 n.d

610 n.d

723 n.d

367 n.d

n.d 517

508 n.d

526

n.d = no disponible; 1/Datos preliminares/ 2/Datos estimados

Cuadro N° 8.3 Producción de oro, según empresa año 2003-2012; Miles de onzas finas. Fuente: Anuario minero 2012; Ministerio de Energía y Minas del Perú.

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Países

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012/1

Total China Australia Estados Unidos

75,196 7,234 8,423 8,231

76,125 7,877 7,941 8,102

75,279 8,841 7,941 7,652

73,065 9,163 6,912 7,491

78,906 10,288 7,202 7,170

82,286 11,092 8,391 7,427

85,591 11,639 8,295 7,523

85,371 11,896 8,038 7,395

Rusia South África

5,279 9,474

5,123 8,749

5,047 8,121

5,531 6,840

6,200 6,354

6,174 6,067

6,430 5,819

6,591 5,466

Perú Indonesia Canadá Uzbekistán Ghana México Papua Nueva Guinea

6,687 4,200 3,844 2,894 2,149 976 2,202

6,521 2,996 3,328 2,733 2,245 1,253 1,876

5,473 3,789 3,286 2,733 2,322 1,265 1,850

5,783 2,070 3,054 2,733 2,346 1,619 2,169

5,916 4,180 3,130 2,894 2,568 1,652 2,180

5,275 3,858 2,926 2,894 2,636 2,334 2,180

5,343 3,086 3,119 2,926 2,572 2,701 2,122

5,187 3,054 3,279 2,894 2,861 2,797 1,929

Brasil

1,231

1,385

1,595

1,758

1,802

1,865

1,993

1,800

Otros

12,373

15,997

15,363

15,595

17,370

19,167

22,023

22,184

Cuadro N° 8.4 Producción de oro por país; Miles de onzas troy 1/Datos preliminares Fuente: United States Geologycal Survey; Anuario minero 2012; Ministerio de Energía y Minas

1.4.

Compra, venta y refinación de oro…

Al año 2012, en el Perú, 2,806 personas naturales y jurídicas estaban registradas para este tipo de actividad: 361 se dedican solo a venta; 7 a su refinación; 1,380 a la compra y venta y 1,058 a la compra, venta y refinación de oro. Están registrados en el Ministerio de Energía y Minas, un total de 11,036 titulares mineros, de los cuales 4,028 pertenecen a la pequeña minería, 3,104 a la minería artesanal y 3,804 al régimen general de la gran y mediana minería. La actividad minera permitió el sustento de 3’297,248 personas, de las cuales 206,078 personas obtuvieron empleo directo, 824,312, se beneficiaron con empleo indirecto y 2’266,858 personas, dependen de los trabajadores que tienen empleo directo e indirecto.

12

Las exportaciones mineras al cierre del año fueron de US $ 25,921 millones, durante el mismo año el sector minero contribuyo a las regiones con 5 mil 700 millones de nuevos soles. La región Ancash, recibió un total de 988’038,852 nuevos soles, le sigue en orden; Arequipa con 815’482,257 y Cajamarca recibió 592’503,055. Respecto a la participación en ventas de los productos metálicos; el cobre ocupa el primer lugar con el 40.4% seguido por las ventas de oro: 38.88% y en tercer lugar el plomo con 9.65%. 1.5. Cotización del oro Cuando el precio del oro supero largamente el récord de US$ 850 la onza, en la década del 80, muchos pensaron que la cotización del metal dorado estaba alcanzando nuevos récords. Esto en parte es cierto, siempre y cuando el término de intercambio entre el dólar y el oro sea visto en términos de dólares nominales; pero los dólares ofrecen un panorama distorsionado de la realidad. En Estados Unidos a causa de la inflación, el dólar ha perdido mucho de su valor real, de tal manera que hoy en día, un dólar compra mucho menos que hace 30 años. El índice de precios del consumidor (IPC) se utiliza generalmente para hacer una comparación entre el valor del precio del oro. La cotización del oro para los años, 2002 al 2012, está en el cuadro N° 8.5. AÑO 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Cotización: US$ 310.13 363.62 409.85 445.47 604.58 697.41 872.72 973.62 1,225.29 1,569.53 1,669.87 Cuadro N° 8.5 Cotización de oro: años 2002 – 2012 Fuente: Anuario minero 2012; Ministerio de Energía y Minas

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1.6. Ranking en producción del oro El ránking de los países productores, está en el cuadro N° 8.6, donde podemos apreciar que en producción de oro, estamos en el primer lugar en Latinoamérica y en el sexto lugar a nivel mundial. En plata y cobre estamos ubicados en el segundo lugar; y en zinc, estaño y plomo somos los primeros productores en Latinoamérica. Mineral Plata zinc Estaño Plomo oro Mercurio Cobre Molibdeno Selenio Cadmio Hierro

Mundial 3 3 3 4 6 4 3 4 9 10 17

Latinoamérica 2 1 1 1 1 2 2 2 2 2 5

Cuadro N° 8.6 Perú: posición de producción minera año 2012 Fuente: US. Geological Survey-USGS-, The Silver Institute; Gold Fields Minerals ServicesGFMS, International Copper Study Group-ICSG-;International Lead and Zinc Study Group ILZSG-International Tin Research Institute- ITRI-;International Molibdenum Association – IMOAInstituto Latinoamericano del Hierro y del Acero-ILAFA. Fuente: Anuario minero 2012; Ministerio de Energía y Minas

1.7. Propiedades físicas del oro Es un metal de color amarillo característico, blando, muy dúctil y maleable, puede reducirse a láminas hasta una diezmilésima de milímetro de espesor (pan de oro). Una onza de oro puede moldearse en una lámina que cubra 28 m2; en la escala de dureza de Mohs, está entre 2.5 y 3, y posee una gravedad específica de 19.3 gr/mlt. Es inalterable frente a los agentes atmosféricos y solo es atacable por muy pocos agentes químicos, como el cloro, bromo, agua regia y el cianuro de sodio, en presencia de oxígeno. Es resistente y no lo atacan los ácidos ni bases fuertes. 1.8. Características químicas del oro nativo El oro nativo generalmente contiene Ag, Cu y Fe y desde trazas hasta menores proporciones de algunos de los siguientes elementos: Li, Na, K, Mg, Ca, Zn, Cd, Hg, Bi, Al, Ge, Pb, Ti, As, Sb, Te, Mn, Pt y tierras raras. El oro nativo de los placeres, generalmente contiene menores proporciones de plata que los correspondientes yacimientos primarios, y contiene mayor pureza, debido a que la plata y otros elementos han sido parcialmente lixiviados. 14

Un estudio de minerales auríferos de veta y placeres, demostró que de 24 elementos detectados (incluye el oro), los elementos comunes para todas las muestras son Ag, Cu, Fe y Ti, además de estos, en las muestras de veta eran: Pb, Pd, Bi, V, Ni y Co y en las muestras de placeres son: Ti, Zr, La y Cr. Electrum (oro argentífero) La mayor parte de la plata en el oro, se encuentra como constituyente de la red cristalina. Existe un amplio rango de sustitución, que va desde el oro nativo a través del oro argentífero (electrum), plata aurífera (kustelita) hasta plata nativa. Electrum se denomina al oro que contiene entre 15 a 55% de Ag, en el Perú es muy común por ejemplo: Millotingo, Tumiri, Colqui, San Juan de Lucanas y otros. 1.9. Oro y plata en la naturaleza El oro se encuentra en la naturaleza en una proporción bajísima. El ciclo geoquímico de oro y plata se ha dividido por etapas, en zonas profundas continentales, las rocas contienen 0.005 ppm de oro y 0.05 ppm de plata, al ser activadas por la presencia de agua, presión y temperatura elevada que al cristalizar forman la corteza terrestre, donde el oro se distribuye en promedio de 0.004 ppm y 0.08 ppm la plata. Al disminuir la temperatura y presión, el oro tiende a concentrarse asociado al ensamble cuarzo–pirita-arsenopirita, con valores entre cero a 45 ppm y de 5 a 80 ppm en plata; debido al efecto reductor del Fe-2 y As-3, en menos proporción lo hacen los sulfuros de metales básicos. La plata se concentra en la tetraedrita entre 2,000 a 7,000 ppm, y en la galena entre 1,000 a 7,000 ppm, manteniéndose en ambos trazas de oro, a baja presión y temperatura, el oro y la plata alcanzan valores notables; la plata forma sulfuros y sulfosales tales como la argentita, pirargirita y proustita. El oro ocurre como metal nativo, y en algunos casos se asocia a la rodonita (SiO2Mn) y rodocrosita (MnCO3). Frente a los agentes del intemperismo: agua, oxígeno, temperatura, CO2 y materia orgánica, que actúan sobre las sulfosales y sulfuros que contienen oro y plata; estos se solubilizan parcialmente, dejando Au° y Ag° libre en medio ácido (pH:2-4); los cuales al actuar en medios carbonatados, aumentan el pH y Eh, logrando oxidar y precipitar. El Fe-2, que actúa sobre la Ag+, precipitando como Ag° y enriquecimiento del oro cerca o en la superficie, ligado a ensambles de limonita, goethita, calizas, pizarras, algo similar ocurre con los coloides negativos de manganeso que colectan plata.

15

2. Minerales auríferos principales Oro nativo Cristaliza en sistema cúbico, en forma de octaedros y menos frecuente como romboedros. En la naturaleza se presenta como agregados reticulares dendríticos, arborescentes, filiformes, esponjosos y laminares o como impregnaciones en cuarzo. Aleaciones naturales Oro argentífero, (electrum) (Au, Ag). Oro cuprífero, (cuproaururo) (Au, Cu). Oro paladinifero (porpezita) (Au, Pd). Oro platinifero (Au, Pt). Amalgama de oro (Au2Hg3). Teluros. Calavarita, AuTe2, krennerita (Au, Ag) Te2, petzita; Ag3 Au Te2, sylvanita (Au,Ag) Te4, kostovita Au Cu Te4 Seleniuro; fischesserita, Ag3AuSe2. Sulfuros; uytembogaardtita, Ag3AuS2. Antimoniuros; aurostibita, AuSb2. Otros; maudanita, Au2Bi. 2.1. Tipos de mineralización        

Yacimiento aluvial y coluvial: arenas o gravas con pequeñas partículas o laminillas de oro. Paleo-placeres que son conglomerados con guijarros de cuarzo, están entre los más importantes. Mineralización alojada en unidades piroclásticas fragmentales; (Yanacocha). Sedimentos silicificados con oro fino, a menudo asociado con óxidos de hierro. Vetas y vetillas de cuarzo con oro y cantidades menores de pirita. Vetas de cuarzo con oro en cavidades con limonita. Esquistos con oro libre entre las láminas de la roca. Yacimientos polimetálicos, el oro se recuperará como subproducto.

2.2. Yacimientos principales O Faja aurífera de Nazca, ejemplos, Ocoña (Capitana, Posco, Calpa), O Faja aurífera de Pataz, Tayabamba (Parcoy, La Paccha), O Faja aurífera de Marcapata: Sandia (Santo Domingo, Montebello), 16

O Placeres de origen fluvio - glaciar (San Antonio de Poto, Ancoccala, Trapiche en Puno y Pampa en Arequipa), O Placeres de origen fluvial: (Laberinto, en Madre de Dios, Quince Mil en Cusco). 2.3. Minerales que acompañan al oro El oro casi nunca está solo, la plata es uno de los metales que en diferentes proporciones está presente, existe una serie completa de soluciones sólidas. Forma especies minerales con Ag, Te y Sb. También acompaña a muchos minerales sulfurados, donde el mayor componente es el cuarzo, en la mayoría de los casos presentan resistencia a la recuperación del metal valioso, debido a que los metales preciosos se encuentran diseminados dentro de los sulfuros minerales. Los sulfuros auríferos más comunes son la pirita (FeS2), marcasita (FeS2), la cual es dimórfica con la pirita, en lugar de un sistema cúbico, tiene sistema cristalino ortorrómbico; arsenopirita (FeAsS), y en algunos casos pirrotita (Fe1xS), donde x = 0.0 a 0.2. Existen 2 variedades principales; pirrotita hexagonal (Fe9S10) y monoclínica (Fe7S8). El oro es un micro constituyente común, en un gran número de sulfuros y sulfoarseniuros, se concentra en las especies de: Cu, Ag y Sb, en la pirita y arsenopirita, en menor proporción en los sulfuros de plomo y zinc. Las sulfosales normalmente no contienen altos valores de oro. En la galena el oro ocurre como finas inclusiones de oro nativo, la chalcocita, bornita y calcopirita, ocasionalmente tienen valores significativos de oro. El oro en la estibina está como diminutas inclusiones de oro nativo y aurostibita. En la pirita, arsenopirita, marcasita y pirrotita, el oro se puede encontrar distribuido en sus diferentes estructuras; como relleno de fracturas, intersticios, dislocaciones, fisuras e imperfecciones, diseminado y como solución sólida (oro invisible). El oro atómico o invisible se presenta en dos formas; catiónica en la cual el oro sustituye al Fe de la pirita y arsenopirita y en forma aniónica, en este caso el oro remplaza átomos de As de la arsenopirita, los radios atómicos del oro y arsénico son muy similares (Au=1.44, As = 1.39). Oro visible como ampollas de exolución, inclusiones, microvenillas, relleno de intersticios, reemplazamiento y microhalos. Figura N° 8.1. La limonita y el wad tienden a ser los portadores más comunes de oro, especialmente cuando estos óxidos ocurren muy próximos a yacimientos auríferos. Se ha encontrado hasta 1.3 oz/ton de oro y más de 100 oz/ton de Ag en el wad. Grafito, carbón amorfo y materiales carbonosos son referidos como carbón, se encuentran frecuentemente en los depósitos de oro(Santo DomingoPuno), el cuarzo es el mineral no metálico más común de todos los yacimientos 17

de oro y son del tipo incoloro o blanco lechoso, negro, gris, moteado de negro y blanco, pardo, rojo, amatista y verde. Generalmente la pirita después del cuarzo, es el sulfuro mineral más importante en los yacimientos auríferos. La hematita, magnetita e ilmenita comúnmente se encuentra en los placeres auríferos. 2.4. Formas del oro nativo Las formas más comunes del oro son: esponja (delustrado), escama (laminilla), pepitas (granos), y hojuela (hoja, lóbulo)

Figura N° 8.1 Granos de Au nativo rellenando micro fractura de pirita, de 10x10 micras Fuente: Fernando Zamora R. “Minera Aurífera Retamas S.A.”

2.5. Reconocimiento del oro Se caracteriza por el color amarillo áureo, baja dureza, ductilidad, maleabilidad y alto peso específico, no se oxida, no lo disuelven los ácidos ni las bases fuertes. El oro se distingue de otros sulfuros amarillos, particularmente de la pirita, calcopirita y de las pajuelas amarillas de mica alterada; por su ductilidad y gran peso específico. Se funde fácilmente a 1063ºC. Forma amalgama con el mercurio; soluble en agua regia (forma AuCl3), en agua de cloro y en soluciones de KCN. El FeSO4, SnCl2, Cu°, KNO3, precipitan el oro del cloruro en forma de polvo pardo o púrpura (púrpura de cassius).

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Es un buen conductor del calor y la electricidad. Bajo el microscopio en presencia de otras especies minerales como pirita, calcopirita y plata nativa, se debe aplicar AgNO3 que ataca a los otros minerales, menos al oro. 2.6. Fuentes principales del oro 

Oro filoniano (veta)

o Subproducto de concentrados de flotación de metales básicos de Cu, Pb y Zn. o Por flotación y concentración gravimétrica de minerales auríferos, ejemplo: mina Ana María y Shila. o Por cianuración de minerales finos y/o concentrados auríferos: Ocoña, Marsa, Antapite. o Lixiviación en montón de minerales gruesos: Yanacocha, Pierina. La pureza del oro en yacimientos epitermales es generalmente baja; alrededor de 500 a 800 ppm. 

Oro Aluvial

Oro que está en ríos, lagos o mares, por ejemplo río Madre de Dios, río Santa. La pureza del oro aluvial fluctúa entre 650 hasta 950 ppm. 

Oro de reciclaje

Provienen de joyas, partes usadas de la industria electrónica, dental, etc. 2.7. Oro nativo desde el punto de vista metalúrgico El oro libre puede ser: 

Oro limpio

Es el oro que ocurre en yacimientos hidrotermales y de placeres, cuya superficie es limpia. 

Oro empañado o iridiscente

Es el oro nativo cubierto por micropelículas de materiales extraños que pueden ser submicroscópicos es decir menores a 1 micra. 

Oro revestido

Es el oro nativo cubierto por capas o películas de otros materiales con espesores mayores a 20 micras, estos pueden ser: bismuto, cobre nativo, hematita, limonita, cerargirita, óxidos de Sb, Te, Mn, etc. 19

2.8. Usos del oro El principal empleo del oro se da en joyería, monedas, instrumentos científicos, placados electrolíticos, pan de oro, prótesis dentales, monedas, lingotes de inversión, construcción, aviación, etc. En orden de importancia de usos son:     

Joyería Inversiones Electrónica Aplicaciones Industriales Odontología

Para el año 2010 el consumo de oro fue:

Fuente: World Gold Council: 2010.

3. Procesamiento de menas auríferas Es posible recuperar el oro, empleando los siguientes métodos de tratamiento: 

Gravimetría

Se concentran los minerales basándose en la diferencia de sus pesos específicos, aplicando fuerzas de gravedad y fuerzas centrífugas, utilizando principalmente agua como medio fluido. 

Amalgamación

Todavía se utiliza para tratar el oro nativo. Aquí se emplea el carácter de solubilidad del oro en el mercurio. El oro limpio entra en contacto con el mercurio líquido, formando una mezcla, y dando lugar a una partícula revestida de mercurio, llamada amalgama. Luego se separa el oro del mercurio por destilación. En los lavaderos realizan un refogado de la amalgama, eliminando de esta manera el mercurio remanente, pero con serio daño al medioambiente y también a los mismos trabajadores. 20

Es un proceso físico, algunos expertos lo clasifican como un proceso de sink and float (flotar y hundir). Un cuerpo se hunde en otro de menor densidad, según la teoría de Arquímedes. 

Flotación

Se usa en partículas libres nativas o sulfuradas, y que sean finas para ser elevadas por burbujas de gas. Consiste en la anexión de partículas minerales a burbujas de aire, siendo llevadas a la superficie de la pulpa mineral para luego extraer la espuma cargada, usando reactivos específicos de flotación. 

Cianuración

El proceso se basa en que el oro y plata se disuelven con gran facilidad en soluciones diluidas de cianuro de potasio o de sodio. La solución rica se trata con carbón activado (adsorción) para luego recuperar el oro del carbón (desorción). La recuperación es bastante elevada, la calidad del producto es buena, de modo que el producto final es casi metal puro. 4. Concentración y recuperación de oro por gravedad Los métodos de separación por gravedad se usan para tratar una gran variedad de materiales, que varían desde los sulfuros metálicos pesados, como galena, cuya densidad relativa es 7.5, hasta el carbón, densidad relativa 1.3; así como también para recuperar oro libre, plata y platino de circuitos de molienda en plantas de flotación y/o de cianuración, recuperación de oro aluvial y retratamiento de relaves de flotación. Estos métodos están perdiendo importancia debido al desarrollo del proceso de flotación, así como el desarrollo de otros procesos alternativos. Sin embargo, es necesaria la concentración gravimétrica; por su relativa simplicidad, necesidad de recuperar partículas de oro, que por la forma o tamaño, no tengan el tiempo suficiente de disolverse en la cianuración, o partículas esféricas pesadas, que se desprendes de las burbujas de aire y se pierdan en los relaves. Producen relativamente poca contaminación ambiental. El oro nativo liberado, usualmente se recupera por métodos gravimétricos, en tanto no sea de tamaño demasiado fino. En la mayoría de casos, el oro es muy fino y ocurre en forma de inclusiones y soluciones sólidas. Cuando el oro nativo fino está en forma de laminillas, en un proceso gravimétrico en canaletas o sluices, se pierde en el relave; al flotar naturalmente en la superficie del agua. Cuando el oro está asociado a los sulfuros, la flotación es el método de concentración tradicionalmente usado, seguido de cianuración al concentrado. En el tratamiento de mineral de placeres auríferos o concentrados gravimétricos, cuya ganga son óxidos y silicatos, se puede utilizar colectores fuertes para asegurar la recuperación de oro, sin riesgo de flotar sulfuros. Este 21

tipo de flotación no es común, pero ha sido propuesto para minerales de baja ley y cuando el oro es muy fino, que no se puede recuperar por concentración gravimétrica. En plantas de tratamiento de minerales de oro, aún de granulometría fina u oro invisible, se sugiere considerar un equipo de concentración gravimétrica en la descarga del molino, o al final del proceso. El mineral de cabeza cambia constantemente y a veces trae oro nativo libre. 4.1. Equipos de concentración gravimétrica Tenemos espirales, jig, mesa gravimétrica, cuna, fajas, canaletas o sluices, conos o hidrociclones, concentradores centrífugos: knelson y falcon. El agua se utiliza como fluido casi en todos los procesos anteriores; el gas como el aire, también puede remplazar al agua donde es escasa, en el jig y mesa. 4.2. Concentradores centrífugos Los concentradores centrífugos, constituyen la principal innovación realizada a los equipos de concentración gravimétrica de oro. En un tiempo muy corto, han ganado gran aceptación para la recuperación gravimétrica de oro; frecuentemente en los circuitos de molienda para separar oro libre y evitar sobre molienda y antes de entrar a las plantas de cianuración o flotación para recuperar el oro grueso. También existen muchos usos en plantas industriales, en la minería aurífera aluvial. Otra aplicación especial para los concentradores centrífugos es la recuperación del oro como un producto secundario, por ejemplo en canteras de grava. Todos los concentradores centrífugos operan con el mismo principio; básicamente, un recipiente que rota y efectúa la separación gravitacional de la carga, en un campo centrífugo. 4.3. Concentrador centrífugo falcon El uso de campos gravitacionales altos (hasta 300 Gs) y grandes capacidades, permiten que las unidades recuperen metales finos liberados, y hacen eficiente las separaciones, incluso cuando otros procesos de gravidez son inadecuados. Estos concentradores pueden recuperar partículas ultra finas, liberadas y hacer separaciones de alta calidad, utilizando el campo gravitacional.

5. Flotación y química de la flotación del oro

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El oro es considerado como uno de los metales más preciados por el hombre, debido a sus propiedades físicas y químicas, ha ocupado un papel importante en la historia y el desarrollo humano. En los depósitos auríferos, el oro se puede presentar asociado a óxidos metálicos especialmente como partículas diseminadas, en granos individuales de diferentes tamaños, conocido como oro nativo, en aleación con plata (electrum) y cobre; diseminado o en solución sólida con los sulfuros de hierro principalmente pirita, arsenopirita, marcasita y ocasionalmente en la pirrotita y telururos. La flotación sólo para recuperar oro libre, se utiliza muy poco en la minería aurífera. Más se usa para recuperar sulfuros auríferos junto con el oro liberado. En varios casos, la flotación ha sido probada para separar el oro libre de concentrados de sulfuros, reemplazando a la amalgamación. Esto funciona solamente para un tamaño específico de partícula, debido a que el oro más grueso, por su masa y forma, no flota fácilmente. También es difícil hacer flotar las partículas ultra finas. Sin embargo, en un tamaño de grano entre 20 a 200 micrones, la flotación es la más adecuada. Actualmente todavía en algunos lugares, se recupera el oro nativo con la tradicional tecnología de amalgamación usando mercurio. Este metal es altamente nocivo para el medio ambiente y la salud humana, de acuerdo con las normas internacionales, se debe erradicar de los procesos de beneficio el uso de mercurio, y una alternativa es reemplazar esta tecnología, por los procesos combinados de flotación y/o cianuración (intensiva) como método de recuperación de oro. Se debe aplicar a los concentrados auríferos. El proceso de flotación es ampliamente usado como un método rápido y eficiente, para separar el mineral aurífero a partir de sus gangas sulfurosas e insolubles, basado en la diferencia de su hidrofobicidad natural o inducida. Este proceso usa diferentes reactivos, tales como acondicionadores, colectores y depresores, los cuales modifican las propiedades superficiales del mineral. El proceso de flotación es relativamente complejo, dado que involucra aspectos tanto físicos, como químicos en la interfase mineral-solución y hasta factores mecánicos, en la celda de flotación. Para realizar el proceso de flotación del oro nativo, es necesario crear condiciones de hidrofóbicidad para minerales de naturaleza hidrofílicas, como es el oro puro, debe ser inducida por acción de reactivos, que modifican las propiedades que controlan la adhesión entre partícula y burbuja, la energía libre superficial y una medida de la magnitud de ésta, es el ángulo de contacto. Los estudios sobre adsorción de colectores de flotación en las superficies del oro, concluyeron que; dependiendo de las condiciones de la pulpa y del tiempo de acondicionamiento, son adsorbidas sobre la superficie de las partículas en sub monocapas y por lo tanto, el tiempo de acondicionamiento es una variable que puede llegar a controlar el proceso de flotación. 23

En ausencia de oxígeno, la superficie del oro puro, no es suficientemente hidrofóbica para que se realice la flotación; como ocurre con todos los sulfuros metálicos, es necesario que exista una micro película de oxidación para que se adsorba el colector. El oro metálico libre puede ser recuperado eficientemente por flotación, aunque más comúnmente es recuperado con minerales sulfurosos, con los cuales el oro está íntimamente asociado, en granos finos no liberados como inclusiones discretas, en solución sólida o está asociado con minerales hidrofóbicos. La flotación del oro nativo de los minerales sin contenido de sulfuros y con muy bajas concentraciones de oro libre, es difícil, por el bajo contenido de masa del material que reporta el concentrado y la alta densidad del oro. Por ejemplo, una ley de 0.005%, equivale a 50 gramos de oro por tonelada de mineral, en este caso se trata de un mineral de oro de muy alto grado, pero tiene baja concentración, comparado con leyes de minerales básicos mayores a 0.5% (5,000 gr/ton), que tienen la mayoría de sulfuros de cobre, plomo o zinc; tratados por flotación, donde la espuma es mucho más estable. La baja concentración de oro en una tonelada de mineral, se traduce en una pobre estabilidad de la espuma durante el proceso, disminución de la recuperación y grado de concentrado. A pesar de estos factores, en estos minerales, cerca del 100% de la recuperación de oro libre, se ha logrado por flotación bajo condiciones óptimas, con radios de concentración entre 25 a 1 y 250 a 1. La flotación del oro es un proceso de cinética lenta, en comparación con otros minerales flotados, como la calcopirita, calcocita, y esfalerita, la mineralogía del mineral tiene un efecto profundo sobre las condiciones de flotación empleadas, la selección del pH, tipo y cantidad de colector, espumante y cuando es necesario, activadores y/o depresores, son fundamentales para lograr una recuperación efectiva y conseguir el grado de concentrado adecuado para un tipo de mineral. Se recomienda un pH natural para la flotación de oro. En remplazo de la cal como alternativa, el uso de NaOH para ajustar el pH, puede disminuir la depresión del oro libre. 5.1. Química de la flotación del oro La hidrofobicidad del oro se ve reforzada por la adición de colectores de flotación, como xantatos, ditiofosfatos y mercaptobenzotiazol, como se usa en la flotación de minerales sulfurados, por ejemplo pirita. Las concentraciones de los colectores, están en el rango de 20 a 80 g/t, los iones xantato se oxidan en la superficie del oro para formar el dímero dixantógeno neutro: 24

(EtX)2 + 2e  2EtX-

(8.1)

(AmX)2 + 2e2AmX-

(8.2)

O2 +2H2O + 4e 4OH-

(8.3)

Dónde: Et=grupo alquyl (C2) etil Am=grupo amyl (C5) amyl Las especies no polares dixantógeno, forman una capa superficial aceitosa en la superficie del oro, haciéndolos hidrofóbicas, sin embargo, la oxidación de los iones xantato en solución, es muy lenta: 4ROC + O2 + 4H+ 4(ROCS2) + 2H2O

(8.4)

Lo cual demuestra que la superficie conductora o semiconductora de los minerales de oro, es necesaria para la formación del dixantógeno. Los óxidos y silicatos no son conductores eléctricos, por lo tanto la acción colectora de los reactivos es muy selectiva para el oro y los sulfuros; lo que significa que la adición de reactivos y las concentraciones son bajas. Electrodos de oro se han utilizado, como modelos en estudios sobre los mecanismos en los que la flotación de minerales sulfurados, podría ser comparada, con el fin de entender las interacciones mineral y colector. En ausencia de oxígeno y un colector, la superficie del oro no es suficientemente hidrofóbica para que ocurra la flotación. Cuando se utilizó xantato pentil, sólo el 4% de una mono capa fue requerida para hacer el oro flotable, esto indica que el incremento de la longitud de la cadena es beneficioso, para reducir la adición de reactivos. Las investigaciones similares para el ditiofosfato y mercaptobenzotiazol, sugieren que bajo un potencial, los aniones fueron fijados por adsorción y fue formado el ditiolato; y a potenciales mayores a un valor determinado, el ditiolato fue removido u oxidado, con una disminución correspondiente en el ángulo de contacto. Lo que indica que para la mayoría de los colectores, la cinética de flotación alcanza un máximo, mientras se aumenta la dosificación del colector y el índice disminuye más allá de este máximo. Obviamente esta adición máxima varía, dependiendo del tipo del colector, pero es importante la no sobredosis del reactivo, puesto que este promotor no sólo 25

disminuye la cinética de flotación sino que puede aumentar la flotación de minerales indeseables. La sobre adición de cualquier reactivo tensoactivo, en un proceso donde se flota oro libre, puede tener un impacto negativo significativo en la eficiencia de la flotación, al disminuir la recuperación y el grado del concentrado del oro. Es una práctica común en la flotación de oro libre, y en la flotación de oro libre asociado con sulfuros auríferos, utilizar un sistema de doble-colector. El dobleespumante se utiliza a veces cuando el mantenimiento de una espuma estable, resulta difícil. 6. Flotación del oro Es interesante la opinión de Nagaraj et al, quien sostiene que el oro metálico 100% puro no adsorbe ningún colector. Sin embargo, el oro casi siempre forma aleaciones, incluso con pequeñas cantidades de metales, en este caso la adsorción aumenta significativamente. En la naturaleza casi todo el oro contiene plata, u otro elemento metálico, lo cual es suficiente para una buena adsorción de un colector y posterior flotación. El oro libre es flotable en la mayoría de procesos industriales, lo que significa que puede ser recuperado sin o mínima adición de colector, esto es debido a la adsorción de hidrocarburos y otras reacciones de superficie, que dependen de las propiedades metálicas del oro, en especial su alta conductividad eléctrica, que permite que las reacciones electroquímicas de superficie se produzcan catalítica y selectivamente. Sin embargo, las propiedades superficiales del oro y las aleaciones de oro, como el electrum (Au-Ag), (Au-Te), pueden ser afectadas por las etapas de procesamiento de minerales precedidas, tales como el chancado, trituración, pre tratamiento de oxidación, lixiviación y separación sólido-líquido. Estas etapas del proceso pueden conducir a recubrimientos e impregnación de materiales extraños en la superficie, así como la formación de lodos, que pueden interferir con la flotación del oro y minerales auríferos. En muchos casos, el oro puede ser efectivamente recuperado por flotación a pH neutro o cerca al neutro. La distribución del tamaño de partículas también puede desempeñar un rol importante en la eficiencia de la flotación de oro libre. Así como la adición del colector por etapas incrementa la recuperación, principalmente del oro laminar grueso. El acondicionamiento a alta intensidad, es una buena alternativa para mejorar la recuperación del oro, el aumento de energía en la agitación, provoca una suspensión de partículas, una segregación selectiva entre partículas hidrofóbicas, mejor dispersión de reactivos, limpieza de la superfície del oro e

26

incorporación de burbujas acondicionamiento.

a

la

superficie

de

mineral

durante

el

Un alto contenido de lamas tiene efecto negativo en la recuperación de oro por flotación, fracciones ultra finas menor a 13 μm, producen bajas recuperaciones. La flotación de minerales auríferos se utiliza cuando: O El oro ocurre ocluido o asociado a los sulfuros, O La mayor parte del oro está en tamaños finos, y no es posible realizar una concentración gravimétrica. O El oro está en solución sólida en los sulfuros de hierro. Se realiza la flotación, posteriormente el concentrado pasa por un proceso de oxidación para liberar el oro encapsulado, antes de su cianuración. Revestimientos La flotabilidad de oro Por ejemplo, capas precipitadas en la hidrofobicidad de la recuperación del oro.

libre depende de la condición de la superficie expuesta. de sales de metales hidrofílicos puede haber sido superficie del oro, ocasionando reducción de la superficie, y en consecuencia la reducción de la

7. Reactivos químicos y otros parámetros para flotar oro Para flotar oro se usan generalmente los reactivos colectores: xantato 301, aerofloat 208; aerofloat 25, aerofloat 242, aerofloat 404. Regulador de alcalinidad: carbonato de sodio. Dispersante de ganga lamosa: silicato de sodio. Espumantes: aceite de pino, MIBC. Activador de oro y sulfuros de hierro: sulfato de cobre, acetato de plomo. Tener siempre presente, que cada mineral es único, y requiere de investigación para encontrar los mejores reactivos para su beneficio metalúrgico. 7.1. Sinergia del uso de doble colector El efecto beneficioso de la aplicación de doble colector, para la recuperación del oro libre y sulfuros auríferos es bien conocido, ejemplos de aplicación de tales sistemas de doble colector en la práctica incluyen; ditiofosfato con ditiocarbamato, xantato y ditiofosfato, y xantato y trithiocarbamato. Cuando son utilizados dos colectores, la recuperación de oro es más alta que cuando se utiliza cada colector por separado, a menudo la adición de colectores combinados, puede ser optimizada a dosificaciones más bajas que

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el requerido para cualquier colector solo. La secuencia de adición de colectores dobles también puede tener un efecto significativo en la recuperación del oro.

7.2. Espumante y estabilidad de la espuma La estabilidad de la espuma es un factor crítico, para la eficacia de la flotación del oro libre, y la estabilidad adecuada debe ser elaborado a partir de espumantes, controlando cuidadosamente la densidad y viscosidad de la pulpa, utilizando pre aireación con nitrógeno, cuando es necesario, y teniendo en cuenta la separación por flotación de las diferentes distribuciones de tamaños y/o eliminación de finos. La presencia de hierro metálico (medios de molienda) en la pulpa también ha demostrado que ayuda a la estabilidad de la espuma. Cuando la estabilidad de la espuma es un problema, el uso de sistemas de doble espumante, por ejemplo aceite de pino con glicol éter de metilo y polipropileno, puede ser beneficioso. 7.3. Modificadores, depresores El efecto de la concentración excesiva de cal o hidróxido de sodio en la pulpa de flotación de oro libre, sobre todo la cal, hay evidencia que deprime al oro libre. Los modificadores orgánicos, tales como el ácido cítrico y oxálico, cuando se utilizó junto con xantato y colectores ditiofosfatos para la flotación de cobre; el oro mostró incremento en la recuperación. La adición de aceites de hidrocarburos, como gasolina o kerosene también han demostrado que aumentan la recuperación de oro. 7.4. Activadores El sulfato de cobre se usa comúnmente como un activador, para promover la flotación de oro libre y minerales auríferos sulfurados. 7.5. Densidad de pulpa La flotación de partículas de oro libre, es optimizada en mezclas de alta densidad de pulpa, mayor a 35% de sólidos, los cuales dan una mejor oportunidad para el contacto de partículas de oro y burbujas, en pulpas que contienen relativamente bajas concentraciones de oro. El uso de mayores densidades de pulpa favorece la flotación de oro grueso, ayudando a mantener las partículas más grandes de oro en la fase de espuma. Sin embargo, hay un conflicto entre la densidad de pulpa y viscosidad. La pulpa de alta viscosidad puede resultar en dificultar el apego de las partículas de oro a las burbujas, debido a la mayor competencia con otros minerales. 28

7.6. Temperatura Un estudio ha demostrado que el aumento de temperatura por ejemplo de 15 º C a 30 º C, reduce la recuperación de oro libre, pero aumenta la recuperación de minerales sulfurosos; pirita y pirrotita. Otras investigaciones han demostrado que temperaturas bajas, menores a 25 º C, pueden afectar negativamente la flotación, debido al aumento de viscosidad de la pulpa y en algunos casos, la calefacción, puede ser beneficiosa. Sin embargo, temperaturas superiores a 50 º C son perjudiciales para la flotación, probablemente debido a la desorción del colector u otro fenómeno relacionado a la superficie. 7.7. La calidad del agua La flotación de oro libre es generalmente insensible a las variaciones moderadas en la química del agua, y una flotación efectiva se puede lograr en agua muy salada, e incluso agua de mar, una excepción a esto es el efecto de altas concentraciones de iones Ca2+, (aguas duras) que disminuyen la flotación de oro libre. 8. Tamaño de partícula para flotar oro El requisito mineralógico principal para la flotación efectiva de oro, es que debe estar liberado, es decir como granos de oro libre, o que ocurra en forma y tamaño de partículas que son flotables. Debido a la alta densidad del oro (19,300 Kg /m3), el tamaño de partícula tiene un gran efecto sobre su recuperación. La flotación es efectiva para partículas de oro en el rango de tamaños entre 20 a 200 micrones, la cinética de flotación es más rápida para tamaños más finos de las partículas de oro, que para las partículas más grandes. En tamaños finos menores a 20 μm, la selectividad de oro se reduce debido a co-flotación de los componentes de la ganga, aunque las partículas de oro se pueden recuperar de manera efectiva en otros casos, siempre que la formación de pulpa pueda ser controlada. En el rango de tamaño grueso, la flotación se debe realizar a alta densidad de pulpa, mayor a 35% de sólidos, esto ayuda a reducir la sedimentación de partículas de oro. Para el tratamiento de los minerales que contienen oro en tamaños de partículas más gruesas, alrededor o mayor a 200 μm, los diagramas de flujo han incluido la concentración por gravedad e históricamente la amalgamación,

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ahora prohibida por razones medioambientales y daños a la salud humana del mercurio. Se usa más recientemente la cianuración intensiva(6). Debido a su alta densidad y maleabilidad, el oro tiende a ser triturado durante la molienda, y las superficies pueden ser recubiertas o incrustadas con partículas de mineral de ganga y recubrimientos de hierro. Aunque la partícula triturada presenta una superficie mayor que las partículas esféricas, los efectos perjudiciales de la degradación de la superficie, pueden tener un impacto significativo en la flotabilidad. Se ha comprobado que estas partículas de oro triturado tienen una parte plana, pero de superficie muy dura, mayor rugosidad, partículas de oro menos hidrofóbicas, en consecuencia, obstaculizan el apego a las burbujas y la flotabilidad. Varias pruebas sobre flotación de oro grueso han producido concentrados de calidad suficientemente alta, como para fundir directamente. En Sudáfrica, un concentrado fue flotado con colector ditiofosfato, alcanzando un 98% de la recuperación de oro, dando un concentrado que se fundió satisfactoriamente. Sin embargo, en otro caso, la flotación de concentrado de oro con un contenido de 2,5 kg / t de Au, no era económicamente viable fundir, y la cianuración intensiva era la mejor alternativa. El cuadro N° 8.7, muestra rangos de tamaño de partícula de algunos sulfuros y oro, en los cuales se logra una máxima recuperación por flotación, La flotación de sulfuros y del oro, generalmente es mejor con las partículas más grandes de este rango y decrece con la disminución del tamaño de partículas. Mineral Galena Esfalerita Calcopirita Pirrotita Arsenopirita Pirita Oro

Rango en Micrones: μm 6 - 70 8 - 90 15 - 60 9 - 40 15 - 120 20 - 150 20 - 200

Cuadro N° 8.7 Rango de tamaño adecuado para flotación de minerales sulfurados Fuente: Vidalón Gálvez, José

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Tamaño de partícula, equipos y métodos de concentración del oro, cuadro N° 8.8. Tamaño μm

Equipos/proceso

>200