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MINIPLANTA DE CIANURACIÓN “SANTA FILOMENA” MANUAL DE OPERACIÓN PRESENTACIÓN El objetivo de este manual es presentar de manera simplificada la operación y el proceso metalúrgico de cianuración que se lleva acabo en la miniplanta y difundir esta información a todo el personal de la planta, al público usuario y a toda la población de las comunidades de Santa Filomena y San Luís. La miniplanta es una alternativa técnica eficiente en lo referente a la recuperación metalúrgica del oro y en los aspectos sociales y económicos para los beneficiarios de la planta. Este proyecto se hizo realidad con participación de Organizaciones de cooperación internacional, ONGs., especialistas técnicos nacionales e internacionales, empresa de trabajadores mineras y población local 1 El proyecto de planta de Cianuración. La miniplanta de beneficio “Santa Filomena” está diseñado para ser operado por los propios mineros, quienes con una apropiada capacitación podrán asimilar y operar eficientemente la miniplanta. La tecnología usada es simple y está acorde con las necesidades y capacidades de los mineros. Esto hace que la miniplanta es un proyecto técnica, económica y socialmente viable. El diseño definitivo refleja los requerimientos y necesidades actuales de los mineros de la mina Santa Filomena. Las principales características de esta planta se resumen en: 

La tecnología es fácilmente asimilable por los mineros.



Diseño sensible a futuras ampliaciones y modificación de proceso.



El residuo es fácilmente manejable y no ofrece riesgos mayores.

El uso eficiente de esta planta se resumen en: 

Incremento de la productividad minera y de los ingresos familiares.



Mejoramiento de las condiciones ambientales y salud en la población.



Consolidación de la minería como actividad económica principal de la comunidad.



Fortalecimiento de las capacidades de gestión y organizativo de los mineros.



La eliminación de formas de dependencia de plantas de beneficio particulares



Erradicación del trabajo infantil de la actividad minera.

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2 Descripción de la miniplanta Esta miniplanta está diseñado para beneficiar un promedio de 10 TM/dia de mineral, con una ley promedio de 1.5 a 2.0 Onzas Au/TM, mediante el método de cianuración por percolación. Está dimensionada para absorber la producción de la mina Santa Filomena y alrededores. Está debidamente equipada y articulada entre las diferentes secciones que la componen. 1.1 Clasificación y trituración de mineral grueso a) Cancha de recepción del mineral Es una loza de hormigón que en la parte frontal tiene adosada un chute con parrilla de riel para la alimentación del mineral. b) Chancado primario Está conformado por:  Zaranda vibratoria de 2’x4’ con malla de barrotes de fierro y abertura de 1” con capacidad de 1 t / h.  Trituradora de quijadas de 8”x10” y capacidad de 2 t/h y ajustado de 3/4”.  Faja transportadora de 16”x12 m de largo con inclinación de 10º. c) Chancado secundario Está conformado por: 

Zaranda vibratoria de 3´x 6´ con malla cuadrada de 3/16” de 2 t/h.

 Trituradora cónica de 1.5´ y capacidad de 2 t/h, ajustado a 1/4”.  Faja transportadora de 16”x 8m de largo con inclinación de 20º.  Faja transportadora de 16”x12 m de largo con inclinación de 7º. d) Cancha de muestreo y formación de lotes Es una loza de hormigón donde de forman los lotes de mineral triturado para la colección de muestras de mineral. La característica principal de esta sección es que está configurado en circuito cerrado que permite lograr una granulometría uniforme. 1.2 Molienda y aglomeración Está conformado por un molino de bolas de 3’x4’ y 25 hp. y un aglomerador circular de 3 pies de diámetro y ½ ” hp. 1.3 Pozas de percolación y solución lixiviante Está conformado por: 29/08/17

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

3 pozas de 24 m3 de hormigón armado de 20 cm. de espesor, con sus respectivas pozas de solución rica de 8 m3.. Cada poza tiene capacidad de 32 toneladas métricas.



4 pozas de 24.0 m3 de hormigón armado de 20 cm de espesor, cons sus respectivas pozas de solución rica de 3 m3. Cada piscina tiene capacidad de 10 toneladas métricas.



Reservorio para soluciones pobres de cianuro(solución barren).



Dos bombas para recircular las soluciones de cianuro de 1¼” x 1¼” con capacidad de 15 gpm cada uno.



Una bomba para retornar las soluciones de cianuro pobres desde la sección de cementación el tanque reservorio de 2” x 1 ½”.

El piso de cada poza tiene una inclinación de 5/1000 con el propósito de permitir el discurrimiento de la solución lixiviante y al fondo cuenta con un tubo para la descarga de soluciones y una para la limpieza. 1.4 Recuperación de los valores a partir de las soluciones ricas Esta conformado de: 

Filtro para clarificar la solución rica.



Una bomba alimentador de solución rica



Columna de desoxigenación de la solución.



Filtro para retener el precipitado zinc-oro.



Alimentador de zinc



Accesorios.

1.5 Fundición y refinación de los precipitados de zinc-oro Está conformado de un horno de ladrillo refractario equipado con un blower y Crisol de grafito No.60 1.6 Equipo de neutralización de gases nitrosos Está constituido del equipo para captar y neutralizar los gases nitrosos producidos durante el ataque de la barra doré con ácido nítrico. Este equipo consta de: 

Sorbona.- lugar donde se realiza el ataque químico de la granalla.



Tanque de neutralización.- Aquí ocurre la neutralización de los gases por absorción del agua alcalina atomizada y también ocurre el enfriamiento.



Tanque de oxidación.- Su propósito es oxidar los gases de nitrógeno con una mezcla de carbón de leña y urea.



Blower, cuya función es succionar los gases general por el proceso.

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1.7Laboratorio Consta de: 

Equipo para preparación de muestras conformado de una Chancadora de quijadas de 3”x 4” y Pulverizador de discos de 6” de diámetro.



Equipo para fundición de muestras y copelación compuesto de una mufla eléctrica y accesorios.



Accesorios para análisis en vía húmeda.



Balanza con capacidad para 1500 g y precisión de 0.1 g.



Balanza electrónica con capacidad para 42 g y precisión de 0.01 mg.

1.8 Taller de mecánica La planta dispone de un taller de mecánica equipado con lo siguiente: 

Equipo de soldadura eléctrica y equipo de soldadura autógena y oxicorte.



Esmeril de disco, compresor de aire, taladro de 1/2”, torno, amolador de 7-9” y herramientas varias.

3 Descripción del proceso metalúrgico La miniplanta está diseñado para recuperar el oro mediante el proceso de cianuración por percolación utilizando el polvo de zinc como agente precipitante. El mineral a tratar tiene una ley de cabeza promedio de1.50 Onz Au/tc(31.1 g Au/Tm). El proceso de beneficio se realiza en las diferentes secciones que constituyen la planta industrial y que operan de manera independiente. 3.1 Transporte y recepción del mineral El mineral de cabeza es recibido en saquillos en la cancha de mineral, donde se consigna el peso en una balanza de plataforma. Desde aquí es alimentado a la sección de chancado clasificando en la parrilla de riel de 8” de luz. El mineral retenido en la parrilla es reducido manualmente hasta que pase a través de la parrilla. 3.2 Reducción del mineral Esta operación se realiza en la sección de chancado en donde el mineral es reducido hasta una granulometría de 3/16”. En esta sección se realiza: a) El cribado previo, en una zaranda vibratoria donde se clasifica el mineral grueso que es alimentado a la chancadora primaria. b) Chancado primario, se realiza en un chancadora de quijadas, siendo el intervalo de tamaño del mineral de 8” de entrada y 1“ la abertura de la descarga. El producto es transportado y alimentado a la zaranda vibratoria. c) Cribado de control: Se realiza en la zaranda vibratoria de malla de 3/16” siendo el tamaño máximo de alimentación de 1.5”. El mineral grueso mayor a 3/16” retorna por 29/08/17

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una faja transportadora a la chancadora cónica para ser triturado nuevamente y el fino es recibido en una faja transportadora y trasladado a la cancha de muestreo. d) Chancado secundario: Se realiza en la trituradora cónica, siendo el intervalo de tamaño de mineral en la alimentación menor a 1” y descarga de 1/4”. El producto triturado es recibido en la misma faja transportadora del chancado primario y trasladado a la zaranda vibratoria en donde sigue el proceso descrito en el punto c). e) Cancha de muestreo: El mineral resultante es almacenado en la cancha de mineral fino para el muestreo y formación los lotes. Luego es almacenado para el “cabeceo” y acondicionado para la molienda. En este punto se realiza el muestreo para la determinar la ley de oro de cada lote y seleccionando por lotes para el “cabeceo”. La sección de trituración está configurado en circuito cerrado, de tal manera que permite reducir el mineral hasta una granulometría requerida por el proceso de cianuración, en este caso se reduce hasta 3/16” pulgada de diámetro. 3.3 Molienda y aglomeración Es realizado en un molino de bolas (contínuo y en batch), en un ambiente seco. El producto es peletizado en un aglomerador adicionando agua y cemento en una proporción de 1 bolsa de cemento por 2 tn de mineral para dar la consistencia a los “pellets”. Los pellets deben fraguar como mínimo 24 horas antes de ser regados con la solución lixiviante. 3.4 Cianuración por Percolación Este proceso se realiza en las pozas de concreto armado, en la que se carga el mineral aglomerado con carretillas, añadiéndose cal en forma de capas para dar el Ph alcalino necesario a la solución. Luego de cargado el mineral se procede a preparar la solución lixiviante para iniciar con el riego y se inunda con una solución de cianuro de sodio diluido en agua fresca. Debe quedar una altura de seguridad(unos 10 cm) para evitar posibles derrames de solución. La solución lixiviante atraviesa la columna de mineral percolando y disolviendo el oro, el que es filtrado y descargado a una poza de solución rica. Cuando hay fuerte evaporación se añade agua fresca a las soluciones pobres. Cada poza de percolación cuenta con una poza de solución rica que está ubicada junto al lado, de tal forma que la solución percolante es recibida por gravedad. La solución percolante se recircula al proceso y cada día la solución rica obtenida se envía al tanque de clarificación. Después de la precipitación la solución pobre(Barren) es retornado a la poza de solución rica para luego una preparar una solución lixiviante “nueva” para recircular a la poza de lixiviación. Este procedimiento se realiza en cada una de las pozas que conforman la sección de precipitación. La percolación se efectúa hasta que la concentración del mineral en la solución lixiviada sea mínima. Una vez terminado la cianuración, se drena toda la solución y se lava el

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mineral con agua fresca para recuperar los valores de oro y de cianuro que aún quedan atrapados, para luego evacuarlo a la relavera. El proceso dura entre 10 a 12 días.

Diagrama de flujo En el diagrama de flujo se indica las diferentes operaciones a las cuales es sometido el mineral de la mina de Santa Filomena.

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3.5 Precipitación de soluciones preñadas Este proceso consiste en precipitación química el oro en solución con polvo de zinc como agente precipitante. La solución rica es decantada y clarificada y luego alimentada al sistema Merrill-Crowe mediante una torre conectada a una bomba de vacío para desaerear la solución, que es requisito indispensable para precipitar el oro. En el trayecto se alimenta el polvo de zinc con la cual se forma el precipitado Zn-Au. Seguidamente la solución que contiene el precipitado de zinc-oro(Zn-Au) y otros metales se pasa a través de un filtro de lona (con bentonita ?), donde se retiene el precipitado. Como efluente de la precipitación se obtiene una solución pobre que es descargado a una poza, el que es recirculado al sistema para luego iniciar un nuevo proceso recargando con cianuro de sodio fresco. 3.6 Fundición y Refinación. a) Calcinación y fundición de los precipitados de Zinc-Oro En esta sección se realiza la fundición de los precipitados zinc-oro en un horno de fundición Consiste en la obtención de un producto metálico a partir del precipitado Zn-Au. El precipitado obtenido se seca y se mezcla con bórax en un recipiente de una bandeja en una relación 1 kg de bórax por 1.2 kg de precipitado seco(calcina) y se funde en un crisol. Terminado la fusión, el contenido líquido se vierte a una lingotera. La fase metálica(pesada) se forma en la parte inferior, mientras que la fase liviana y que se conoce como escoria se forma en la parte superior. Luego que se enfría, la fase metálica es disgregada de la escoria y fundida con un soplete a gas. Esta última en forma líquida es vertida a un recipiente con agua fría y agitada para formar granallas que tendrán un mejor contacto entre el ácido y los metales y como consecuencia una mayor velocidad de reacción. b) Refinación de la barra doré Las operaciones de refinación del oro y neutralización de gases nitrosos (N 2O y NO), se realizan simultáneamente en el equipo de neutralización de gases. En la cámara(sorbona) de este equipo se realiza el ataque químico de las granallas utilizando el ácido nítrico que genera una reacción que produce gases de coloración amarillo-rojizo. Terminada la reacción entre las granallas metálicas y el ácido, la solución ácida se retira a un recipiente como efluente ácido, mientras que en el fondo se queda el precipitado de oro. Este último que es un polvo de coloración negruzca, se mezcla con bórax en un crisol de arcilla para fusionar la carga con soplete y verter a una lingotera pequeña. El producto es una barra de oro con una pureza superior 98 % aproximadamente.

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c) Neutralización de gases nitrosos Los gases nitrosos generados en la reacción, son captados, neutralizados y oxidados por presencia de carbón y urea dentro del equipo. Se produce una alcalinización por la presencia de una ducha de agua que contiene sosa cáustica. El circuito de Cianuración por agitación se instalará habilitando la relavera tal como requiere el D.S No ... /EM y afirmando el irrestricto cumplimiento de normas medioambientales y de seguridad minera. 3.8 Obras civiles La planta está construido sobre una base sólida, con puntos de control topográficos para el replanteo posterior. Las plataformas y bases de equipos y maquinarias está construidos de concreto armado simple de 145 – 175 Kg/cm 2 de resistencia según especificaciones de los diseños y planos de la memoria técnica. 3.9 Montaje Los equipos mayores con partes móviles(Sección de trituración) están fijados con pernos de anclaje sobre bases de concreto armado, mientras que los equipos movibles están fijados a las plataformas con topes o resilentes antivibratorios(“tacos”) y antideslizantes. Está complementada con instalaciones de apoyo como el Sistema de abastecimiento de agua y energía eléctrica para el correcto funcionamiento y operatividad de la planta. La característica especial de esta configuración es su flexibilidad para futuras ampliaciones y adaptación al proceso de cianuración por agitación. 4 Organización de la producción y Gestión administrativa La planta será dirigida por un jefe de planta, quien será el responsable de la conducción operativa y administrativa. El personal operador debe ser capacitada permanentemente en las tareas específicas que se les asigne desempeñar bajo el principio de trabajo seguro y responsable. El esquema organizativo debe ser definido bajo el criterio de autogestión diferiendo de una organización convencional porque esta planta es de tipo comunitaria donde los mineros son propietarios y trabajadores a la vez, lo que exige un desempeño distinto que una empresa privada tradicional. 4.1 Requerimientos de Materia Prima La operación de la planta implica el abastecimiento materias primas que son necesarios para una operación normal de la planta. Entre los principales requerimientos tenemos: 

Mineral de oro La planta requiere un suministro constante de mineral del orden de 210 TM. mensuales, con leyes promedio de 1.50 Oz/TM. El mineral puede provenir en

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forma de mineral de “cabeza”, relaves de amalgamación y “zaranda” de los desmontes. 

Abastecimiento de agua fresca El abastecimiento de agua fresca para la planta se realiza desde la quebrada chulbe, mediante un canal de 5 km. hasta un reservorio de 102 m 3 ubicado en la planta. De este reservorio se distribuye para uso industrial y doméstico, siendo el consumo mensual de 900 m3.

4.2 Requerimientos de Reactivos químicos

a)

b)

c)

d) e) f)

Cianuro de sodio(NaCN) : Es una sal soluble en agua que se utiliza en la cianuración para disolver el oro presente en el mineral y en la cementación para garantizar la precipitación del oro sobre el zinc. Cal(CaO): La cal se utiliza para minimizar la hidrólisis del cianuro y obtener el medio alcalino requerido para la cianuración(Ph