EFLUENTES CIANURADOS

IMPORTANCIA DEL CIANURO Ha sido utilizado por la Industria desde hace ms de 100 aos Es un Reactivo esencial para la vida moderna. Es usado en la sntesis de un amplio rango de productos industriales orgnicos como son el Nylon y los Acrlicos. Al ao 2006, la produccin mundial estaba en el orden 1,4 millones T/ao. El 18 % era utilizado en la minera.

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PRESENCIA DEL CIANURO Est en fuentes Naturales como Artificiales Est presente en plantas (Frutas, vegetales, nueces) e insectos. Ms del 90 % del Cianuro liberado a la atmsfera se origina en la combustin de los automviles. Ms de 2/3 partes de cianuro descargado en las aguas superficiales proviene de las Plantas de Aguas Servidas.

RIESGOS El cianuro es generalmente considerado como un txico agudo. No es cancergeno, Mutagnico, Tetratognico, ni se Bioacumula. Es fcilmente metabolizado a Tiocianato El riesgo de muerte debido a exposicin accidental es raro. Menor que el riesgo de accidente automovilstico. Se debe al conocimiento existente sobre el tema. Debido a las variadas reacciones y transformaciones que ocurren naturalmente, el cianuro no es persistente en el ambiente.

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TEMORES El cianuro en minera se ha prohibido en algunos lugares del Mundo: REPBLICA CHECA. No se puede utilizar en Heap Leaching GRECIA. Prohibicin Judicial en ciertos sitios MONTANA. Prohibicin por referendo pblico COLORADO. Prohibido en cuatro condados. ARGENTINA. Prohibido en dos Provincias.

TERMINOLOGA

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ESQUEMAS DE PRODUCCIN DE ORO NO REFRACTARIO Molienda Lixiviacin por Agitacin Lavado en Contracorriente Merril Crowe Molienda Lixiviacin por Agitacin Carbon In Pulp Desorcin Electrodeposicin Heap Leaching Merrill Crowe Heap Leaching Carbon in Column Desorcin Electrodeposicin Molienda Flotacin Lixiviacin por Agitacin Lavado en Contracorriente Merrill Crowe Molienda Gravimetra Lixiviaicn por AGitacin Lavado en Contracorriente Merrill Crowe

ALGUNAS CARACTERSTICAS Solubilidad de Cianuros en Agua y Soluciones Cianuros simples y su comportamiento en Disolucin Equilibrio HCN / CN . HCN en Soluciones

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Solubilidad del Cianuro en Agua y Soluciones CIANURO LIBRE: CN-; HCN CIANUROS SIMPLES: Fcilmente Solubles: Sales Neutras Insolubles: NaCN; KCN; Ca(CN)2; Hg(CN)2 Zn(CN)2; Cd(CN)2; CuCN; AgCN

CIANUROS COMPLEJOS DBILES: Zn(CN)4-2; Cd(CN)3-1; Cd(CN)4-2 CIANUROS COMPLEJOS MODERADAMENTE FUERTES: Cu(CN)2-1; Cu(CN)3-2; Ni(CN)4-2 CIANUROS COMPLEJOS FUERTES: Fe(CN)6-4; Co(CN)6-4; Au(CN)2-1; Fe(CN)6-3

Cianuros Simples Se disuelven y disocian fcilmente en Agua (37 % a 25 C) NaCN + H2O H+ + CN- + Na+ + OH

HCN(g) Los Productos formados dependen fundamentalmente del pH de la Solucin La Propiedad Higroscpica se acenta a temperaturas por encima de 35 a 40 C, y en condiciones de mayor humedad relativa

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Equilibrio HCN / CN-

HCN en Soluciones Solubilidad en Agua y Soluciones Diluidas Completa a 25C Volatilidad 1.1x106 mg / m A 25C Presin de Vapor y Punto de Ebullicin 740 mm DE Hg 25.7C Apariencia y Olor Olor a Almendras amargas

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PROCESOS DE EXTRACCIN Procesos de Lixiviacin por Agitacin y en Pilas Concentracin ptima de cianuro en procesos de lixiviacin. Diferentes tipos de menas y minerales y consumos de cianuro Dosificacin de Cianuro en Planta Proceso Merrill Crowe Proceso de Adsorcin en Carbn Activado

TEORAS DE CIANURACIN Se han propuesto diversas teoras para explicar los mecanismos de disolucin del oro y la plata: 1846. Teora del Oxgeno. Elsner 1888, 1892. Teora del Hidrgeno. Janin 1896. Teora del Perxido de Hidrgeno. Bodlander 1896. Teora de la Formacin de Ciangeno. Christy 1943. Teora de la Corrosin. Boonstra

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Ecuacin de Elsner:4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O = 4NaAu(CN)2 + 4NaOH

Ecuacin sugerida por Janin:2 Au + 4NaCN + 2H2O = 2NaAu(CN)2 + 2NaOH + H2

Ecuacin de Bodlaender:2Au + 4NaCN + 2H2O + O2 = 2NaAu(CN)2 + 2NaOH + H2O2 2Au + 4NaCN + H2O2 = 2NaAu(CN)2 + 2NaOH 4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O = 4NaAu(CN)2+4NaOH

Ecuacin de Christy:O2 + 4NaCN + 2H2O = 2(CN)2 + 4NaOH 4Au + 4NaCN + 2(CN)2 = 4NaAu(CN)2

Ecuacin de Boonstra:O2 + 2H2O + 2e- = H2O2 + 2OHAu = Au+ + eAu+ + CN- = AuCN AuCN + CN- = Au(CN)2 Au + O2 + 2CN- + 2 H2O + e- = Au(CN)2- + 2OH- + H2O2

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AREA CATDICA

O2 + 2H2O + 2e- = H2O2 + 2OH-

O2 Disuelto

Flujo de Electrones AREA ANODICA CN-

Au

Au+

+

e-

Au+ + 2CN- Au(CN)2-

e-

Fase Acuosa

Capa de Nerst

Comparacin de Lixiviacin en Tanque y en Pilas95 extraccin, %

5

horas

24

70 extraccin, %

15

das

70

10

Concentracin Optima de CN en Procesos de Lixiviacin De la experiencia, se sabe que tanto en la lixiviacin por agitacin, como en pilas, el 50 60 % del cianuro total adicionado se efecta en el 20 % del tiempo de disolucin; y que del 40 al 60 % restante, se consume en el 80 % del tiempo. Tericamente, la concentracin ptima de cianuro es aquella cuyo incremento a un nivel mensurable (del orden del 10 %), ya no produce ningn aumento en la velocidad de disolucin de oro y permite que el control de la reaccin sea por difusin de oxgeno a la superficie de reaccin. Para una mxima disolucin de oxgeno en la pulpa (8 PPM A 25C), la concentracin de cianuro en el punto de cambio es de 3.0 x 10-3 mol/L, que corresponde a 78 ppm CN- (147 ppm NaCN) Si se utilizara oxgeno tcnico (> 97 % O2) en lugar de aire, la concentracin de oxgeno disuelto incrementara a un mximo de 40 ppm a 25 C. Un valor similar del punto de cambio sera del orden de 400 ppm CN-

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Diversos tipos de menas y minerales y su consumo de cianuro Minerales que se presentan usualmente en menas aurferas, tambin se disuelven en soluciones cianuradas Los principales minerales a considerar corresponden a los siguientes elementos: Cobre Zinc Arsnico Hierro Antiminio Mercurio

Menas y Minerales de CobreLas Menas de Cobre tienen el mayor efecto en el consumo de cianuro en una planta aurfera debido a la alta solubilidad de los complejos cianurados de cobre

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Menas y Minerales de Fierro Exceptuando a la Ankerita y Melanterita, los minerales oxidados como Hematita, Magnetita, Goetita, Siderita, y silicatados son virtualmente insolubles en soluciones aereadas de cianuro La Ankerita forma ferrocianuros a pH por debajo de 10. La Melanterita es soluble en Agua y reacciona rpidamente con el cianuro. Es uno de los pocos cianicidas de este grupo. Los mInerales sulfurados muestran disolucin ms prionunciada en soluciones alcalinas de cianuro La tendencia de descomposicin incrementa en el siguiente orden: Pirita < Arsenopirita < Marcasita Ag(CN)2 > Cu (CN)2 Con el incremento en el nmero de grupos cianurados, la estructura de los complejos cambia de lineal a espacial. La evidencia experimental muestra que la carga de cobre se maximiza a una relacin CN/Cu de 2 a 1, pero rpidamente decrece cuando la concentracin de cianuro aumenta (complejo pasa de tri a tetra)

Es posible suprimir la formacin de Cu(CN)2, manejando el proceso a una concentracin de cianuro libre en exceso para evitar su competencia con el Au(CN)2 en los sitios activos del carbn Factores que influyen en la adsorcin de oro: Temperatura: La capacidad de carga es significativamente reducida con un incremento en la temperatura, se reduce en un 60 % al aumentar la temperatura de 22 a 46 C. Por otro lado, ms altas temperaturas favoreccen la cintica de adsorcin. pH: EN los rangos de pH de los procesos de cianuracin y adsorcin (9-11), el impacto es limitado.

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CIP

CONCENTRACION DE CIANURO: Tanto la velocidad de adsorcin de oro como la capacidad de carga decrecen con un incrmeneto en la concentracin de cianuro. Sin embargo, en un circuito real donde hay intereferentes conocidos en el proceso de adsorcin se recomienda operar en el rango de 100 a 300 ppm CN-

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Elucin (Desorcin) Este proceso es favorecido por: ALTA TEMPERATURA ALTO PH BAJA FUERZA IONICA ALTA CONCENTRACION DE CIANURO Una solucin tpica para elucin contiene de 1 a 3 % de NaOH y 5 % NaCN.

Elucin

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PROCESOS DE DETOXIFICACIN Y REGENERACIN DE CIANURO PROCESOS DE DETOXIFICACIN: INCO SO2 / AIRE PEROXIDO DE HIDRGENO ACIDO DE CARO CLORINACIN ALCALINA

REGENERACION DE CIANURO: AVR (ACIDIFICACION - VOLATILIZACION RENEUTRALIZACION) PROCESO DE ATENUACION NATURAL

Proceso INCO SO2 - Aire

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Proceso Perxido de Hidrgeno

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Acido de Caro El oxidante activo en el Acido de Caro es el cido Peroximonosulfrico, que es producido por la reaccin del perxido de hidrgeno con cido sulfrico H2O2 + H2SO4 H2SO5 + H2O Se usa de preferencia H2O2 al 70 % y Acido sulfrico al 93 % o oleum. Sin embargo, como la formacin del cido peroximonosulfrico es una reaccin de equilibrio, el nombre Acido de Caro describe una mezcla que contiene cido peroximonosulfrico, perxido de hidrgeno, cido sulfrico y agua. El Acido de Caro es un oxidante ms poderoso que el perxido de hidrgeno. Puede oxidar cianuro muy eficientemente. No es necesario adicionar cobre debido a la rpida reaccin con cianuro. La reaccin ocurre en una sola etapa y produce cianato y cido sulfrico: CN- + H2SO5 OCN- + H2SO4

El pH preferido para el proceso es entre 9 11. Para conservar el pH en este rango, el cido sulfrico generado tiene que ser neutralizado mediante adicin contnua de lechada de cal o soda custica al proceso. Si no se controla el pH, y se hace cido, el cido de caro oxida el cianato a nitrgeno y CO2, lo que incrementa el consumo de oxidante. Se ha encontrado que es preferible operar con exceso de cido Sulfrico. Normalmente se usa una relacin H2SO4:H2O2 = 2,2-6,6:1 con Ac. Sulf 93 % y Peroxido al 70 %. Las Plantas que operan con Acido de Caro a las que usan Peroxido con Cu. Sin embargo como la reaccin es mucho ms rpida, los volmenes de tanque pueden ser reducidos. El Generador de cido de Caro requiere especial atencin, ya que la reaccin que se produce es exotrmica. Se requiere un generador especial. El cido sulfrico y el perxido son alimentados por lneas separadas dentro de una zona de reaccin abierta a la atmsfera.

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Clorinacin Alcalina

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Proceso AVR

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Proceso de Atenuacin Natural

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Mecanismos de Degradacin NaturalEspecies de Cianuro

Cada del pH

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Volatilizacin

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