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Cuestionario: 1. Por qué la ecuación de Elsener es la que mejor representa el proceso de cianuracion? Elsner (1846) propuso la reacción global de disolución del oro mediante una solución acuosa de cianuro ,en presencia de oxígeno ,la cual fue más efectiva para la recuperación y es económica .(Guzman,2004) 4Au

+¿

8NaCN

+¿ O2

+¿

2H2O

+¿

4Au(CN)-2

4 OH-

Las cantidades extra de cianuro representan un mayor gasto de reactivo, así como mayor contaminación ambiental, cuando los efluentes son almacenados en las presas de residuos (Mudder y Botz, 2004) 2. En la cianuracion de oro y plata por qué se debe registrar a un ph determinado, justifique su respuesta

En el proceso de cianuracion se usa cal para incrementar el ph ,que sirve para neutralizar la acidez del mineral y consecuentemente proteger al cianuro de la descomposición ,evitando la formación de gas cianhídrico .El constituyente importante de reactivo es su propia alcalinidad ,la que debe determinarse en termino de CaO El dióxido de carbono presente en el aire descompone al cianuro en presencia del agua

NaCN

+¿ CO2

+¿

HCN(gas) +¿

H 2O

NaHCO3

En soluciones diluidas el cianuro de sodio (NaCN) sufre acción hidrolitica (disolución en agua) ,disociándose en acido cianhídrico (HCN) e hidróxido de sodio (NaOH)

+¿

NaCN

H 2O

NaOH

+¿

HCN(gas)

Aumentando el ph se evita la formación de HCN La acción de la cal para neutralizar la acidez del mineral producto de la descomposición del mineral, se muestra en las siguientes ecuaciones H2SO4 +¿ CaO

CaO

+¿ CO2

CaSO4 +¿ CaSO3

H2O (Formación de yeso)



Debemos tener en cuenta que un exceso de alcalinidad puede retrasar la velocidad de disolución del oro, especialmente si el mineral es un sulfuro. (Vargas,1991)

3. Describa la valoración del cianuro libre en la experiencia ,utilice ecuaciones y ejemplos matemáticos

Para lograr un control efectivo de la concentración de cianuro libre, en este proceso comúnmente se aplica el método analítico de determinación por volumetría, comúnmente llamado “titulación” El análisis de cianuro libre por titulación con una solución de nitrato de plata consiste en la reacción de iones de plata (Ag+ ) con el cianuro libre (CN- ) para formar el ión argentocianuro (Ag(CN) 2- ); esta reacción ocurre mientras exista cianuro disponible para complejarse con la plata. Una vez que todo el cianuro ha reaccionado, la plata adicionada posteriormente reacciona con el ión argentocianuro para formar un sólido de cianuro de plata (AgCN), en caso de no existir algún agente indicador, o se lleva a cabo la reacción de la plata adicionada con el ión yoduro (I- ) para precipitar yoduro de plata (AgI), en caso de estar presente yoduro de potasio (KI) como agente indicador. El volumen consumido de solución de nitrato de plata de concentración conocida puede relacionarse directamente con la concentración de cianuro libre en la solución problema titulada. La titulación de cianuro libre con una solución de nitrato de plata es una práctica común en las plantas de producción de oro y representa una forma muy confiable para determinar la concentración de cianuro libre en una solución cuando no existen especies que interfieran en la titulación del cianuro. Sin embargo, al existir minerales con cobre soluble en la solución de cianuro se forman especies cobre-cianuro (Cu(CN)2-, Cu(CN)32-, Cu(CN)43-) que interfieren con la titulación. En las plantas que utilizan proceso de cianuracion ,las concentraciones normales de cianuro utilizadas están están entre 0,3 y 2 g/L (0.03% a 0.2 % de cianuro ,libre ).Estos valores se pueden incrementar ,en algunos casos hasta valores prohibitivos económicamente ,si en las menas se encuentran presentes minerales consumidores de cianuro ,como algunos minerales de cobre ,hierro y zinc, entre otros. (NavaAlonso ,2007)

4. Se puede lixiviar un mineral aurífero en medio acido? No ya que en el proceso de cianuracion se usa cal para incrementar el ph , porque sirve para neutralizar la acidez del mineral y consecuentemente proteger al cianuro de la descomposición ,evitando la formación de gas cianhídrico .El constituyente importante de reactivo es su propia alcalinidad ,la que debe determinarse en termino de CaO (Escutia,2004)

5. ¿Qué condiciones harían inviable la lixiviación de un mineral aurífero? .Justifique su respuesta Las condiciones harían inviable la lixiviación de un aurífero,serian todas las condiciones que afectan la lixiviacion

mineral

Factores que afectan la lixiviación a. |Efecto del oxígeno sobre la disolución de oro El uso de oxigeno es como un agente oxidante y es esencial para la disolución del oro bajo condiciones normales de cianuracion .Los agente oxidantes ,tales como el permanganato de potasio ,peróxido de sodio ,bromo ,cloro fueron usados en el pasado con relativo éxito pero debido al costo de estos reactivos y las complicaciones que su uso implicaba ,actualmente ya no se utilizan La proporción de la disolución del oro en el cianuro crece con la cantidad de oxigeno presente .De qui la necesidad de aerear soluciones b. Efecto del tamaño de partícula Cuando en los minerales se encuentra oro libre grueso, la práctica usual es separarlo por medio de trampas hidráulicas gravimétricas ,antes de la ciauracion ,de lo contrario las partículas gruesas no podrán ser disueltas completamente en el tiempo disponible para llevar a cabo el proceso de disolución Otra práctica para reducir el tamaño de mineral de las partículas de oro ,es la molienda y la clasificación de los minerales de oro en circuito cerrado ,donde las partículas de oro de oro grueso son reducidos de espesor y quebrantados ,logrando rebosar del clasificador Una párticula de 45 micras de espesor ,no tardaría ams de 12 horas para disolverse y una de 150 micras de espesor no tardaría mas de 48 horas para disolverse .La plata metálica de los mismos espesores que el oro tardaría el doble de tiempo para

disolverse. La velocidad de disolución esta además condicionada a otros factores como la aireación, agitación .composición química, concentración de cianuro, grado de liberación de oro ,etc. c. Efecto de la concentración de cianuro sobre la velocidad de disolución de oro La solcubilidad del oro en la solución de cianuro pende principalmente de la proporción en que este en que este presente el oxígeno .La concentración en la solución para una rápida disolución es de 0.05 % de NaCl En las condiciones ordinarias de trabajo las soluciones no están saturadas de oxígeno, por consiguiente la potencia disolvente del cianuro puede resultar disminuida y reducir la velocidad de ataque del oro    

Una alta concentración de oxígeno en la solución incrementa el ratio de disoluciond e oro ,con incremento en la concentración de cianuro Una alta concentración de cianuro ,incrementa el ratio de reacción con el incremento de la concentración de oxigeno El ratio de disolución de oro dependerá del área de la superficie total expuesta en la solución Se incrementara el ratio de disolución de oro con la velocidad de remoción

d. Efecto del ph sobre la disolución de oro En el proceso de cianuracion se usa cal para incrementar el ph ,que sirve para neutralizar la acidez del mineral y consecuentemente proteger al cianuro de la descomposición ,evitando la formación de gas cianhídrico .El constituyente importante de reactivo es su propia alcalinidad ,la que debe determinarse en termino de CaO.(Escutia,2004)

6. ¿Qué función cumplen los sulfuros en la lixiviación aurífera? Los sulfuros se constituyen principalmente por calcopirita (CuFeS 2 ), pirita (FeS2 ), calcosina (Cu2S) y digenita (Cu9 S5 ). La tostación es un proceso industrial para la conversión de sulfuros en sulfatos solubles, en solución ácida acuosa, permitiendo así la cianuración normal, después del lavado previo de residuos.(Salas,1992) 7. ¿Cuándo es conveniente realizar un aglomerado de un mineral aurífero?

Se debe aglomerar el mineral para solucionar el problema de solución cuando un mineral aurífero presenta interesante contenido de materiales finos y arcillosos porque al humedecerse forman masas compactas y no permite que el cianuro usado como solvente, llegue a tener contacto con los percolaciones pobres de soluciones lixiviantes.(Misari,1993)

8. La determinación de cianuro complejo requiere cierta metodología analítica cualitativa. Describa este procedimiento para la determinación de cianuro complejo en el proceso de lixiviación? Cianuro libre por volumetría Se utiliza este método para concentraciones de cianuro mayores de 5 mg/l (ppm) y en soluciones claras; el método es rápido y fácil. La técnica se basa en la reacción del nitrato de plata con el ión cianuro en solución alcalina para formar el complejo soluble Ag(CN)2- según la reacción: Ag+ + 2CN-= Ag(CN)2Cuando no queda más cianuro en solución, el exceso de plata precipita como AgCN o reacciona con el indicador (generalmente KI) para formar AgI. En ambos casos, el punto final de la titulación lo proporciona la aparición de una turbidez permanente, blanca o amarillo opalescente. En ausencia de un indicador y habiendo metales en solución, el método cuantifica el cianuro libre, los cianuros de zinc y una parte (< 10 %) de los cianuros de cobre. Para evitar la sobreestimación del cianuro libre contenido en soluciones de cianuración con cobre, es necesario adicionar como indicador un mililitro de KI al 5 %. Además del uso de otros indicadores (rodanina), es posible detectar el punto final de la titulación por medio de un electrodo específico para Ag+/S -, el cual registrará, por medio de un potenciómetro, la lectura en mV de la solución. En el momento en que el cianuro libre se agota, se presenta un cambio brusco en la pendiente de la curva mV contra tiempo, el cual nos indica el punto final de la titulación. Como en todas las técnicas de volumetría, se recomienda realizar la titulación tres veces y sacar un promedio del resultado. En la titulación de soluciones en las que además de oro y plata existe una gran diversidad de iones, se recomienda el uso del indicador yoduro de potasio.(Smith,1991) 9. Describa el proceso de extracción de oro con thiourea

Una solución acida de tiourea se introduce a una celda electrolítica en el compartimiento anódico , donde por efecto de la corriente eléctrica, la tiourea es oxidada a disulfuro de formamidina (DSFA) bajo condiciones controladas. Entre mayor era la cantidad de tiourea oxidada, se lograba un mejor desempeño de la solución. Sin embargo, tomando en cuenta el precio de tiourea, es importante señalar que la electro-oxidación se debe llevar a

cabo a bajas voltajes y en un porcentaje que no supera al 30% respecto a la cantidad total en solución para lograr la oxidación reversible de Ia tiourea. La solución parcialmente oxidada pasa al reactor de lixiviación en donde se mezcla con el mineral rico durante el periodo fijado para la disolución del oro y de la plata. Una vez terminada el tiempo de lixiviación, la mezcla de solución rica en metales preciosas y el mineral agotado (ganga) pasa por una etapa de separación solido-¡líquido [L/S]. El sólido agotado se desecha de manera convencional (presa de jales). Por otro lado, la solución rica entra al compartimiento catódico de la celda electrolítica, donde se reducen y se electrodepositan los metales. La solución, ahora pobre, junto con una parte del oro y de la plata metálicos pasa a otra etapa de separación sólido-líquido [L/S] para recuperar los valores. Después de purgar una pequeña cantidad de solución, se ajusta la corriente resultante con reactivos hasta alcanzar las condiciones iniciales de una solución acida de tiourea .

Las lixiviaciones con tiourea ofrecen gran reactividad en tiempos, razón por la cual las curvas de la gráfica de este proceso ofrecen información detallada del aumento de extracción de oro con respecto al tiempo y control ph ,a medida que trascurre el tiempo ,la reactividad de la tiourea es mayor ,y manteniendo el ph entre 1.8 y 2.5 rango de mayor activación y por siguiente de mejor recuperación.(Escutia,2004)

10. Utilice el diagrama de Pourvaix y evalue las condiciones de lixiviación de un oxido aurífero Extracción de oro con thiourea Para evitar un alto consumo de thiourea debido a una excesiva oxidación, se suele adicionar en la solución agentes reductores como SO 2 o bisulfito de sodio .Sin embargo esto no siempre produce resultados esperados ya que la velocidad de disolución de oro podría bajar drásticamente. La oxidación de Thiourea se puede efectuar electroquímicamente , esto se logra induciendo cargas en una solución acida de thiourea,sin embargo ,esta operación debe ser efectuada con absoluto cuidado ya que se debe procurar no sobrepasar el potencial de oxidación de thioaurea,el cual queda establecido por el diagrama de Pourvaix para el sistema agua-TU

Diagrama Eh x ph para el sistema TU-H2O El valor de ph es un parámetro critico en la lixiviación con thiourea,se a determinado quue con valores mayores a 4,la thiourea se descompone irreversiblemente, lo cual hace antieconómico el proceso(Lapidus,2007)

Referencias Bibliográficas:

       

Escutia M, Guzmán M(2004). Proceso de lixiviación de plata y oro con soluciones de tiourea. México: Universidad Metropolitana. Smith A Y Medder T(1991).Chemistry and Treatment of Cyanidation Wastes, Mining Journal Books Limited, London Vargas, G (1990 ).“Metalurgia del oro y la plata”, Peru:Segunda Edicion Misari CH. (1993 ).“Metalurgia Del Oro”, Perú:CEPECT Salas, O. (1992). Eva et al. Procedimiento para el tratamiento de minerales sulfurados previo a la extracción de oro por cianuración. Cuba:Centro de Investigaciones para la Industria Minero Metalúrgica. Mudder T., Botz M.,(2004) Cyanide and society: a critical review. The European Journal of Mineral Processing and Environmental Protection .pp, 62-74 Nava-Alonso F., Elorza-Rodriguez E., Uribe-Salas A., Pérez-Garibay R., (2007).Análisis químico de cianuro en el proceso de cianuración: revisión de los principales métodos. Revista de Metalurgia ,pp.20-28 Lapidus,L..(2007).Mejora al proceso de lixiviación de oro y plata con soluciones de thiourea.Mexico:Reverte