El carbón activado en la minería del oro

En una industria como la minería de metales preciosos donde los gramos de material

recuperado o perdido implican la ganancia o pérdida de dinero, el uso de materiales de

calidad específicos como el carbón activado pueden hacer la diferencia.

 

La minería es una de las industrias que produce desechos peligrosos, los cuales deben ser

tratados antes de enviarse al sistema de desagüe. La minería de oro utiliza para la extracción

de dicho metal precioso un proceso llamado cianuración donde se extrae el oro del mineral

convirtiéndolo en iones metálicos complejos, aurocianuro solubles en agua. Para llevar a cabo

este proceso se utiliza una solución de cianuro de sodio, cianuro de potasio o de cianuro de

calcio siendo estos compuestos muy tóxicos por lo que es necesario tratar los efluentes del

proceso.

 

Existe un proceso de desintoxicación llamado INCO SO2/aire. Este proceso convierte el

cianuro en cianato mediante la oxidación del cianuro con dióxido de azufre. Una mezcla de

dióxido de azufre y aire oxida rápidamente al cianuro libre con la presencia de iones cobre

como catalizador. Para ello el proceso envía golpes de aire comprimido a través de las colas

mientras agrega cal y metabisulfito de sodio (del cual se libera el SO2) y sulfato de cobre

como catalizador.

 

El pH óptimo para que se lleve a cabo la reacción es de 9 pero el método funciona en un

rango de pH entre 8 y 10. El ácido H2SO4 producido durante el proceso es neutralizado con

cal para así mantener el pH dentro del rango que se requiere. Si el pH se sale del rango habrá

un decremento en el desempeño.

 

Para que el proceso se lleve a cabo de manera eficiente es necesario controlar además de los

niveles de pH antes mencionados, la concentración del cianuro , la dosificación de SO2, la

concentración de metales, aniones y otros compuestos, la presencia de cianuros libres y la

transferencia de oxígeno.

 

Este proceso debe reducir la concentración de cianuro libre a 0.01mg/l nivel que marca la

Norma de Calidad Ambiental y de Descarga de Efluentes.

 

En conclusión diremos que tratar las efluentes provenientes del proceso de extracción del oro

es una responsabilidad de los mineros para con la sociedad y el medio ambiente. Para un

tratamiento adecuado es necesario conocer el proceso del cual vienen esos efluentes y

diseñar un proceso específico para tratarlas en donde se estén monitoreando constantemente

las variables para que se lleve a cabo el proceso.

 

El carbón activado es un material orgánico con una estructura interna porosa muy

desarrollada por lo que cuenta con una gran área superficial esto gracias al proceso de

activación que se lleva a cabo para su fabricación. El carbón activado proveniente de la

cáscara del coco es el más usado en el proceso de recuperación del oro.

 

Las propiedades más importantes por las cuales el carbón activado se usa en la extracción del

oro después de la cianidación son: Capacidad de absorción, velocidad de absorción, fuerza

mecánica, resistencia al desgaste, reactivación y distribución de tamaño de partícula.

 

Los carbones con alta actividad son usados cuando se requiere una alta eficiencia de

absorción, ya sea para prevenir la pérdida de oro soluble o para mejorar la eficiencia del

proceso.

 

Los carbones de baja actividad se utilizan en circuitos que son menos susceptibles a la

pérdida del oro debido a la baja absorción del carbón.

 

Existen varios factores que afectan la eficiencia de la absorción del oro en el carbón activado

los cuales son enumerados a continuación:

 

1) Temperatura: La absorción del oro es exotérmica por lo que la capacidad de carga

disminuye cuando la temperatura aumenta.

2) Concentración del cianuro: Cuando la concentración del cianuro libre aumenta la velocidad

de carga del oro en el carbón disminuyen.

3) Concentración del oro en la solución: La velocidad de absorción del oro y el equilibrio de

carga aumentan, cuando aumenta el contenido de oro en la solución.

4) pH: A menor pH mayor velocidad de absorción y capacidad de carga.

5) Fuerza iónica: La velocidad de absorción y la capacidad de carga aumentan al aumentar la

fuerza iónica

6) La capacidad de carga de oro aumenta en la presencia de cationes de calcio, magnesio,

hidrógeno, litio, sodio y potasio.

7) Otro factor importante a considerar es que la absorción de otros metales en el carbón

activado hace que estos compitan con el oro por los sitios activos de absorción, por lo que es

importante conocer la concentración de cada una de las especies, las propiedades del carbón

que seleccionamos y las condiciones de la solución.

 

Una vez que se han depositado el oro y los otros metales, el carbón activado debe llevar a

cabo el proceso de elución con el que se desprenderán los metales del carbón. Al finalizar el

proceso de elución se obtendrá una solución de oro a partir de la cual el oro podrá ser

recuperado mediante un proceso de electrodeposición o por precipitación de zinc y el carbón

activado podrá ser preparado para su re utilización.

 

El carbón activado puede ser reutilizado entre 100 y 400 ciclos de adsorción y elución

dependiendo de a resistencia del carbón y la eficiencia de los procesos de reactivación

utilizados estos ciclos representan un ahorro de dinero por lo que hay que buscar su

optimización.

 

Como se pudieron haber dado cuenta el proceso de selección del carbón activado es muy

importante ya que al saber las funciones y propiedades de este se puede determinar si es

adecuado para un proceso de extracción en específico. Las condiciones del proceso y el

contenido de oro a extraer deben ser tomados en cuenta también para obtener los resultados

deseados.

Proveedores de carbón activadoA continuación le presentamos a Koprimo, proveedor de carbón activado:

 

Koprimo, empresa comercializadora de materias primas para la industria mexicana,

importamos y vendemos materias primas de la mejor calidad, contamos con atención

personalizada y nos regimos bajo la certificación ISO 9001-2008, nuestro objetivo de calidad

es proporcionar productos de calidad y servicio satisfactorio a nuestros clientes.

INTRODUCCIÓN|Desde tiempos remotos los egipcios descubrieron que el carbón de madera podía utilizarse para purificar otros productos e incluso usarse con fines medicinales, en 1890 se descubrió que el oro como podían ser absorbidos por carbón activado desde soluciones obtenidas en este proceso, tornándose en un fuerte competidor del método de cementación con zinc. Objetivo General

Evaluar la aplicabilidad de las técnicas de adsorción con carbón activado para incrementar la recuperación de oro de las soluciones cianuradas y de descargas de las plantas de cianuración en el proceso de la mina.  Objetivos Específicos  Aplicar y ajustar las condiciones de adsorción determinada, a la recuperación de oro en soluciones reales del proceso de lixiviación de la mina  Ventajas de las técnicas de las recuperación de oro bajo las actuales condiciones de cianuración de minerales de oro aplicada en la mina 

PROCESO DEL ORO 

Lixiviación con cianuro 

El mineral es triturado y molido a aproximadamente - 35 mallas (<0.42 mm).

A la pulpa obtenida se le agrega cianuro (≈ ½ kg / ton) 

El tiempo de residencia en estos circuitos de lixiviación, es generalmente 24 horas. 

Las recuperaciones fluctúan entre 80 – 95% 

Lixiviación por tanques de agitación"Heap Leaching" (Lixiviación en Montones).Tamaño de partícula de 2.5 – 15 cm. (1 – 6 pulg.). 

Recuperación 50 – 80% para lixiviación en montones. 

Cementación: Proceso Merrill-CroweEs una de las técnicas más antiguas y bien establecidas en la recuperación de oro. La base de este proceso, es que oro en solución se reduce al estado metálico (cementado) con zinc. Originalmente se utilizó chatarra de zinc, pero ahora se prefiere el polvo de zinc, por su gran área superficial.Carbón Activado El carbón activado es un producto que posee una estructura cristalina reticular similar al del grafito; es extremadamente poroso y puede llegar a desarrollar extensas áreas superficiales por gramo de carbón.

Materias primas usadas para la preparación del Carbón ActivadoEl carbón activado se prepara a partir de diferentes materiales como por ejemplo carbón, turbas, madera, petróleo, etc., calentados a altas temperaturas, rondando los 1000 grados, en ausencia de oxígeno.Las materias primas usadas en la producción de carbón activado son: 

• Carbón bituminoso • Huesos • Cáscara de coco • Lignita • Turba • Residuales de petróleo • Azúcar • Madera 

• Carozo de aceituna • Carozo de durazno 

Estructura PorosaEntre los microcristales que constituyen el carbón, existen huecos o espacios vacíos los cuales se denominan poros. El área superficial total de estos poros, incluida el área de sus paredes, es muy amplia, siendo la principal razón de su gran capacidad de absorción.Carbón Activado de cascaras de coco.El Carbón Activado de Cascara de Coco (vegetal) está fabricado a partir de cáscara de cocoSe caracterizan por tener una gran cantidad de micro a meso-poros (5nm-50 nm)El carbón de coco tiene una alta durezaAdsorción de oro sobre Carbón Activado Los complejos de oro con cianuro o con cloro son fuertemente adsorbidos por el carbón activado. Específicamente, la adsorción del cianuro de oro sobre los poros de las partículas de carbón involucra la difusión hacia los poros y la atracción hacia sitios activos.Factores químicos que afectan en la adsorción del oro son:  Temperatura 

Concentración de Oro en la Solución 

Concentración de Cianuro 

pH de la Solución 

Fuerza Iónica 

Carbón Sucio 

Procesos de Cargado del CarbónCarbón en pulpa (CIP) 

Carbón en lixiviación (CIL) 

Carbón en columnas (CIC)

El carbón es la fuente primaria para las siguientes técnicas de recuperación del oro: Mecanismo de activaciónEl carbón activado mediante la remoción de hidrógeno, o fracción ricas en hidrógeno para producir un residuo de poros abierto. Este proceso se llama “activación” y se realiza en 2 etapas: Activación térmica 

Consiste de exponer el material carbonizado para oxidarlo en una atmósfera de vapor.

Activación química 

El material es calentado aproximadamente a 500oC con la presencia de agente des hidratantes. 

Desorción de oro del Carbón Activado Fue el desarrollo de un proceso eficiente para la elución de oro y plata a partir del carbón activado que hizo a la adsorción con carbón una alternativa viable económicamente a la precipitación con polvo de zinc MERRIL - CROWE.Los fines y objetivos de la etapa de desorción (elución) son: 

Recuperar la mayor cantidad de valores metálicos cargados 

Producir una solución impregnada con el tenor más alto posible de metales preciosos. 

Dejar la menor cantidad de oro y plata posible en el carbón después de la desorción. 

Operar con seguridad y en forma económica en un desarrollo industrial. 

Dejar el carbón listo para retornar al sistema de adsorción 

Regeneración del carbón activado

Una vez que el carbón activado ha sido saturado con los componentes que debe adsorber en una aplicación industrial, puede ser regenerado mediante una serie de procesos, para así recuperar su estado original.  No es necesario utilizar la costosa etapa de filtración. 

Bajo las mismas circunstancias, los costos de capital y operación son menores. 

Incremento total en la recuperación de oro. 

ConclusiónA comparación con el proceso Merrill-Crowe, el proceso de adsorción del oro con carbón activado, a sido evaluado positivamente dentro de las industrias

que aplican la extracción del oro por las siguientes ventajas: MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN