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2017 Proceso de lixiviación- Lagunas Norte

DEBRAY AMILCAR RODRIGUEZ ESQUIVEL UNMSM- ING MINAS

PREPARACIÓN MECÁNICA Y CONCENTRACIÓN DE MINERALES

Contenido 1.

Introducción .......................................................................................................................... 2

2.

Ubicación ............................................................................................................................... 2

3.

Proceso productivo ............................................................................................................... 4 I.

Chancado ........................................................................................................................... 5

II.

Lixiviación y manejo de solución ....................................................................................... 6

III.

Recuperación del oro ........................................................................................................ 9

IV. Recuperación del mercurio ......................................................................................... 11

4.

V.

Refinería ........................................................................................................................ 11

VI.

Destrucción del cianuro .............................................................................................. 13

Bibliografía .......................................................................................................................... 15

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PREPARACIÓN MECÁNICA Y CONCENTRACIÓN DE MINERALES

1. Introducción El proyecto ubicado en la provincia de Santiago de Chuco, región de La Libertad desarrolla una mina a tajo abierto, para la extracción de oro y plata, también se obtiene como subproducto mercurio. El tratamiento del mineral se hace en una pila de lixiviación y una planta Merryl Crowe, obteniendo como producto final barras doré de oro y plata. En este trabajo tratamos de explicar de acuerdo al EIA del proyecto como se desarrolla el proceso de lixiviación.

2. Ubicación El Proyecto Alto Chicama es desarrollado por la empresa Minera Barrick Misquichilca S.A (MBM), en el distrito de Quiruvilca, provincia de Santiago de Chuco, región La Libertad, ubicado por carretera aproximadamente a 130 Km al este de Trujillo. El Proyecto se sitúa en la Cordillera Occidental de los Andes Peruanos a una altitud aproximada de 4 150 metros sobre el nivel del mar (msnm), encontrándose el área del proyecto entre los 3 700 a 4 200 msnm. El área se caracteriza por cerros ondulantes y montañas escarpadas, con terreno cortado por valles abruptos, que reflejan los patrones de erosión asociados con la geología del lecho de roca. Predominan afloramientos rocosos, suelos someros y pastos naturales.

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Vista del proyecto

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3. Proceso productivo Para obtener el mineral, se utilizan perforadoras que realizan taladros de 11 metros de profundidad para cargarlos con explosivos y fragmentar la roca a través del proceso de voladura. El material volado, según sus características, es cargado por palas hidráulicas y/o cargadores frontales y transportado por camiones de 148 y 190 toneladas de capacidad hasta la chancadora primaria, stockpiles, botaderos, etc. Diariamente se mueven más de 200,000 toneladas métricas entre mineral y estéril. El proceso esta diseñado para procesar óxidos, mientras que los sulfuros, carbonáceos y la mezcla de ambos, serán almacenados para un futuro uso potencial. Se usa el proceso Merrill Crowe por ser el apropiado para las altas proporciones de plata a oro que se presentan en la solución enriquecida. La precipitación con zinc que sutilizada en el proceso es, además, más eficiente y limpia para la recuperación del mercurio que otros procesos, como el de adsorción del carbón. En forma permanente y durante el proceso productivo, camiones cisterna de agua riegan la mina para evitar la generación de polvo en el ambiente.

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I.

Chancado

Para el chancado del mineral se utilizarán chancadoras con una capacidad de 42 000t/d. El mineral será transportado del tajo abierto en camiones de acarreo de 136 t de capacidad, para ser chancados en una chancadora giratoria y transportado a una pequeña pila principal para el almacenamiento del mineral, desde donde mediante fajas transportadoras, se alimentará a una chancadora secundaria. Los tamices superiores tendrán aberturas de 100 mm, mientras que los tamices de la parte inferior tendrán aberturas de 32 mm. Cada tamiz vibratorio alimentará a una chancadora secundaria de cono, y el 80% del mineral resultante tendrá un diámetro menor a los 32 mm. En la chancadora primaria se controlará el polvo por medio de un rociador de agua atomizada, y en la chancadora secundaria, haciendo uso de un sistema de recolección de filtro de manga. El mineral, ya reducido de tamaño, es depositado en una tolva, que permite dosificar el carguío de los camiones mineros que luego lo transportarán a las canchas de lixiviación para la siguiente etapa el proceso.

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II.

Lixiviación y manejo de solución

a) Pila de lixiviación y pozas asociadas Se ha seleccionado una ubicación al sur del tajo abierto para las instalaciones de la pila de lixiviación. Esta ubicación ha sido seleccionada debido a sus favorables condiciones topográficas, con el fin de mantener la mayoría de las instalaciones en el drenaje del Chuyuhual y por su proximidad al tajo abierto. La pila de lixiviación llevará un revestimiento compuesto, conformado por un revestimiento de geomembrana de polietileno de baja densidad (LLDPE) de 80 mil de espesor, sobre una capa de 0,3 m de arcilla. La arcilla local de la cuenca será procesada para producir el revestimiento de arcilla necesario para la instalación. Las tuberías internas para la colección de la solución estarán ubicadas en la parte superior del revestimiento LLDPE para mejorar el flujo de la solución. Se colocará una cobertura de 0,6 m de mineral o roca chancada sobre el revestimiento LLDPE y tubería de recolección de la solución para favorecer el flujo y proteger el revestimiento LLDPE. El diseño considera una carga hidráulica máxima menor a 0,6 m, con el fin de mitigar el potencial de filtración a través del sistema de revestimiento. La colocación inicial de la cubierta de mineral/roca chancada servirá también para proteger la geomembrana de revestimiento de los daños que pueden ocurrir por la colocación del mineral, la acción del viento, la radiación ultravioleta y el posible tráfico de animales. El piso de la pila será inclinado, de modo que toda la solución drenará hacia una salida única. Se construirá un sistema de drenajes inferiores debajo de la

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geomembrana y del revestimiento de arcilla, para drenar las aguas subterráneas poco profundas. Este sistema incluirá drenajes inferiores principales y secundarios más pequeños que abastecerán a los principales. Los drenajes inferiores consistirán de zanjas revestidas con geotextil para controlar la migración de materiales finos hacia el drenaje, y serán rellenados con grava y cantos rodados para permitir la filtración del agua.

Los canales de derivación aguas arriba y los canales de coronación laterales, conducirán el agua sin contacto alrededor de la instalación. Durante la estación de lluvias, se utilizarán cubiertas de lluvia en las partes inactivas de la instalación, para controlar el balance de agua en el circuito de lixiviación, reduciendo así la infiltración del agua de lluvia. El agua de estas cubiertas será desviada como agua sin contacto. La solución enriquecida que drenará desde la pila de lixiviación, por acción de la gravedad, será almacenada en una poza externa de solución enriquecida de lixiviación (SEL). La poza SEL ha sido diseñada para contener la solución de 48 horas de proceso, en condiciones normales de operación, y llevará un doble revestimiento compuesto de geomembrana. El revestimiento doble estará compuesto por (de arriba hacia abajo): • una geomembrana principal superior de Polietileno de Alta Densidad (HDPE) de 80 mil de espesor; • una capa de drenaje consistente de un sistema de malla de HDPE de alta transmisividad para la Recolección y Recuperación de las Filtraciones (LCRS) •

una membrana secundaria inferior de HDPE de 60 mil; y

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revestimiento de arcilla de 0,3 m.

La capa LCRS ha sido añadida para reducir la carga hidráulica en la membrana inferior, en caso de que ocurriera alguna fuga en la membrana superior. Cualquier fuga será recogida por medio de una bomba de sumidero que dirigirá la solución de regreso hacia la poza de SEL. Se construirá una poza de contención de rebose externa, a ubicarse aguas abajo de la poza SEL, para contener las soluciones del proceso durante las tormentas, cuando la poza de SEL podría rebosar. La poza de rebose ha sido diseñada para contener el agua del proceso generado durante tormentas, incluyendo la posible tormenta más grande en 100 años. La poza de rebose estará recubierta con un doble revestimiento, incluyendo una capa de LCRS, tal como en la poza de SEL. La poza de SEL tendrá una capacidad de 115 000 m3 y la poza de rebose una capacidad de 420 000 m3. El cierre incluirá la estabilización de las propiedades físicas y químicas de la pila de lixiviación por medio del drenaje y del tratamiento de la solución en la planta de destrucción del cianuro y de tratamiento de metales. La instalación será renivelada para remover los caminos de acarreo y plataformas, y se cubrirá con

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una capa de arcilla y luego con una capa de suelo superficial, la cual será después revegetada. F. Mineral cubriendo drenajes y capas D. Tuberias de drenaje: Tuberia Corrugada y perforada, con geotextil E. Ripio de construcción: Material fino amortiguador Geotextil C. Capa impermeable: HDPE (Liner sintetico) Geotextil Red de Drenaje

Drenaje inferior para detección de fugas

Geotextil B. Finos de protección: Material sellante de arcilla compactado A. Substrato: Superficie de tierra

b) Lixiviación El mineral será retirado de la chancadora secundaria por medio de fajas transportadoras hacia un depósito de descarga que se ubicará al noroeste de la pila de lixiviación. Se utilizarán camiones de acarreo para colocar el mineral en la instalación revestida, en capas de 10 m, empleándose tractores y motoniveladoras para esparcir el mineral. El mineral transportado es depositado en pilas en las canchas de lixiviación, para luego aplicarles por goteo una solución lixiviante de cianuro de sodio disuelta en agua 50g por 1000 L de agua , la solución se aplica en al mineral en una proporción de aproximadamente 10 l/h/m2, para separar el oro y la plata contenidos en el mineral. Mediante un sistema de tuberías, la solución rica en oro y plata es dirigida hacia la planta de procesos. Las canchas de lixiviación son zonas especialmente diseñadas para trabajar con productos químicos y evitar la contaminación del suelo, ya que en su estructura tienen capas de material aislante, entre las que se encuentra la geomembrana, que les permite aislarlas del medio externo.

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III.

Recuperación del oro

En la planta de procesamiento se bombea la solución enriquecida hacia un tanque de solución enriquecida no clarificada, y luego pasa por filtros de presión hacia un tanque de solución enriquecida clarificada. Esta filtración se efectúa para clarificar la solución, de manera que se pueda hacer precipitar el zinc. Los filtros están cubiertos con tierra diatomácea, y a intervalos regulares, se retira cada filtro y se remplaza con un nuevo filtro recubierto. Los filtros usados son lavados con la solución pobre para remover el lodo que se forma en las hojas del filtro, el cual pasa luego a un tanque de depósito de lodos para ser bombeado y almacenado en forma permanente dentro de la pila de lixiviación.

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Filtros clarificadores

torres de vacío

La solución clarificada es luego bombeada hacia la parte superior de una torre de de-aereación, donde una bomba de vacío reduce el contenido del oxígeno a menos de 1 mg/l. Luego se añade polvo de zinc y nitrato de plomo a la solución, antes de pasar a través de tres o cuatro filtros de prensa para la precipitación del zinc, las que retiran el lodo del zinc que contiene oro y plata. La solución filtrada y el agua de reemplazo, o la solución proveniente de la poza de rebose de agua del proceso, es posteriormente bombeada a un tanque de solución pobre, donde es tratada con cianuro y anti-incrustante, ajustándose el pH mediante la adición de cal apagada. La solución pobre se recircula hacia la pila de lixiviación, adicionándole agua fresca, cianuro de sodio y cal, en cantidades necesarias para mantener el volumen promedio y las características químicas de la solución de lixiviación. Se retira un filtro de precipitación de zinc por vez, a intervalos regulares, para remover la precipitación acumulada. Mientras se limpia el filtro, la solución pasa a través de un filtro de reserva.

Adición de polvo de zinc Para secar la torta de filtro se utiliza hasta 24 horas de aire comprimido, para lograr aproximadamente un 50% de agua en peso. La torta de filtro que contiene oro, plata, mercurio, zinc residual e impurezas menores, se descarga luego a una vagoneta cubierta que lo lleva a las retortas de mercurio para la remoción del mercurio.

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PREPARACIÓN MECÁNICA Y CONCENTRACIÓN DE MINERALES Proceso Merril Crowe

IV.

Recuperación del mercurio

Para la remoción y la recolección del mercurio, se carga el material de la torta de filtro en los botes de la retorta y se remueve el mercurio del precipitado por medio de dos sistemas de retorta de mercurio calentados eléctricamente. Se aumenta la temperatura en las retortas y el mercurio es removido en forma de vapor. Luego se condensa el mercurio en un condensador enfriado por agua y se coloca en recipientes adecuados. Los gases del condensador pasan a través de un filtro de carbón antes de ser descargados a la atmósfera. Según sea necesario el carbón en el filtro se pasa por la retorta periódicamente, para quitarle el contenido de mercurio. El mercurio se produce durante el proceso de refinación del oro y se remueve mediante precipitación de la solución de lixiviación enriquecida con metales preciosos. El mercurio se almacenará en cilindros de acero de 2,5 l de capacidad, que han sido probados para satisfacer los requerimientos de las Naciones Unidas para el transporte de productos peligrosos. Anualmente, se recuperarán aproximadamente 20 toneladas de mercurio, que serán retiradas de la zona del Proyecto empleando un convoy de camiones. V.

Refinería

Mientras está aún en los botes de la retorta, se lleva el precipitado de metal precioso por medio de un montacarga (fork-lift) al sistema de descarga, pesado

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y carga. El precipitado se mezcla con el fundente y se funde en los hornos de inducción, para la recuperación de los metales preciosos en forma de barras de doré y las impurezas forman la escoria, que está constituida principalmente por óxidos metálicos vitrificados, que son químicamente inertes. Ésta se funde nuevamente para reducir aún más su contenido de metales preciosos y luego se dispone en la pila de lixiviación o en el BDE. El vapor y el polvo proveniente de los hornos de inducción pasan a un filtro de manga. Los sólidos recuperados en el filtro de manga son reciclados a los hornos de inducción durante la operación. Las barras de lingotes de doré se embarcan fuera del área, para ser procesados y obtener de ellos el oro y la plata refinados.

Los fundentes a emplearse en la refinería incluyen sílice, salitre, bórax y fluorita. La proporción de cada uno de ellos variará en función de las impurezas presentes en la carga del horno.

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VI.

Destrucción del cianuro

Se ha previsto la purga de las soluciones pobres en caso de que se genere un exceso de solución en el circuito de la pila de lixiviación. La concentración de cianuro de esta solución debe reducirse por medio de un proceso de destrucción de cianuro, antes de ser descargada. La planta de destrucción de cianuro utilizará un proceso de aire/SO2, siendo el SO2 proporcionado por el bisulfito de amonio. Este reactivo proporciona el ión sulfito, el cual (en presencia del oxígeno disuelto y de un catalizador de sulfato de cobre) oxida el cianuro libre y el cianuro que está ligeramente mezclado con metales tales como el cobre, zinc y níquel, para formar un ión de cianato. El ión de cianato no es estable, por lo que debe ser posteriormente hidrolizado a iones carbonatados y de amonio. Los metales precipitan luego en la forma de hidróxidos metálicos.

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Diagrama de flujo- proceso productivo

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4. Bibliografía -

https://barricklatam.com/lagunas-norte/ http://intranet2.minem.gob.pe/web/archivos/dgaam/estudios/chicama/volumen_b.ht m basado principalmente en el estudio de impacto ambiental del proyecto. Fotografías descargadas de internet.

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