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todo sobre el proceso
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PROCESAMIENTO DE MINERALES AURIFEROS EN MINERA YANACOCHA
Planta Pampa Larga - 4,050 msnm
Por: Alberto Vargas RoqueLima, Marzo 2007
Contenido
Introducción.
Proceso Productivo de Minera Yanacocha SRL
Lixiviación.
Columnas de carbón.
Merrill Crowe
Conclusiones.
Ownership Structure
Newmont51%Buenaventura
44%
IFC5%
CAJAMARCAUbicación: 856 Km N.O. de Lima
Altitud: 2,720 m.s.n.m
CAJAMARCAUbicación: 856 Km N.O. de Lima
Altitud: 2,720 m.s.n.m
PAMPA LARGA
YANACOCHA NORTE
LA QUINUA
PROCESO PRODUCTIVO MINERA YANACOCHA SRL
CARGUIO Y ACARREO POZAS DE SOLUCION
BARRAS DORE FUNDICIÓN EWTP CONVENCIONAL
OSMOSIS INVERSA MEDIO AMBIENTE
LIXIVIACION
MERRILLCROWE
COLUMNAS DE CARBON
Producción histórica
-
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,500
Prod
ucci
íon
(Onz
as A
u x
1,00
0)
1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
AÑO
PRODUCCION DE ORO - MYSRL
Proyectado
Lixiviación en Pilas
Construcción del pad de lixiviación
• Preparación del terreno.• Impermeabilización del piso.• Tuberías de drenaje
Construcción del Pad de lixiviación
Lixiviación
2Au + 4CN- + O2 + 2H2O → 2Au(CN)2- + H2O2 + 2OH-
Para minerales de depósitos de baja ley la lixiviación en pilas con soluciones cianuradas en medio alcalino resulta una ventaja económica frente a otros procesos de recuperación de oro.
Reacciones involucradas en la Lixiviación:
Lixiviación en Yanacocha
Mineral:• Proveniente tajo abierto• Característica porosa• No requiere chancado• Oxido
mineral óxidos de Yanacocha
Pads de lixiviación
Pad Maqui Maqui 650,000 m2
Pad Carachugo 2,210,000 m2
Pad Carachugo 10 400,000 m2
Pad Yanacocha 2,571,000 m2
Pad La Quinua 3,059,000 m2
TOTAL 8,890,000 m2
AREA UBICACIÓN
Pad de lixiviaciónMineral sin lixiviación
Oro en transito
Solución rica
Oro en inventario
Pad de lixiviación y poza de solución
Aplicación de cal al mineral a lixiviarCisterna para aplicación de Cal
MONITOREO
FLUJOMETRO
Riego del Pad por goteo
Distancia de manguera a manguera 0.8 m y de emisor a emisor también es de 0.8 m
Ratio de Riego
Pila
Ratio 10 lt-hr/m2
10,000 m2
Riego del Pad por Inyeccion
Esquema General
Riego por Inyeccion
Tuberia de pvc pesado perforado de 20 metrosInstalacion de tuberia en pozo.
Riego por Inyeccion
Llenado con Grava de ½” , para llenado en exterior de tuberia y pozo perforado.
Estado final de Tuberia 3”
Riego por inyeccion
Esquema final de Pozo de inyeccion en Mq Mq
Riego por inyeccion
Pozos de inyeccion bajo riego
Incremento de Producción por Inyección
Producción de Oro de Maqui Maqui
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
01/0
1/20
04
08/0
1/20
04
15/0
1/20
04
22/0
1/20
04
29/0
1/20
04
05/0
2/20
04
12/0
2/20
04
19/0
2/20
04
26/0
2/20
04
04/0
3/20
04
11/0
3/20
04
18/0
3/20
04
25/0
3/20
04
01/0
4/20
04
08/0
4/20
04
15/0
4/20
04
22/0
4/20
04
29/0
4/20
04
06/0
5/20
04
13/0
5/20
04
20/0
5/20
04
27/0
5/20
04
03/0
6/20
04
10/0
6/20
04
17/0
6/20
04
24/0
6/20
04
01/0
7/20
04
08/0
7/20
04
15/0
7/20
04
22/0
7/20
04
29/0
7/20
04
Ley de Oro en la solución
Riego por inyección
Riego de Taludes
Planta de carbón
Planta de CarbónAlternativas para recuperar Au con Carbón Activado
M ineral
Lixiviación en VATS o montones
Trituració molienda calcinación
Lix iviac ión por agitación
Carbón en columna
Carbón en Pulpa CIP
Carbón en lixiviac ión
Agotamiento a presión
Agotamiento Atmosferico
Agotamiento Organico
Cementación con Zn polvo
Electro extracción
Lix iviación/Fusión
Oro en barras
Carbón cargado
Solución
Flowsheet Planta CIC YN
Adsorción
Desorción
Reactivación
Lavado Acido.
Flowsheet Planta CIC PL
ADSORCION• Adsorción de los metales preciosos (Oro y
Plata) a partir de la solución rica sobre el carbón.
DESORCION• Desorción de los metales preciosos (Oro y
Plata) a partir del carbón activado.
RECUPERACION• Precipitación de los metales preciosos
(Oro y Plata ) con polvo de zinc, a partir de la solución concentrada procedente de la desorción.
• Los metales preciosos son refinados en la fundición.
MINERAL
Lixiviación PAD
Carbón en Columna
AARL
Precipitación con polvo de zinc
Fundición
Oro
Adsorción
Desorción
Recuperación
Proceso de Columna de carbón
AdsorciónEs un fenómeno físico en la cual el oro que se encuentra en solución es adsorbido por las paredes del carbón. Bajo ciertas condiciones es reversible. Permite la re-utilización del carbón.
El carbón que se usa en este proceso es: Carbón Activado.
Fotografía electrónica de la superficie de un grano de carbón.
Fotografía electrónica: Poros de una partícula de carbón.
AdsorciónEl carbón activado
Macroporos
Microporos
Mesoporos
Micro poros - 2 nm
Meso poros 2 - 50 nm
Macro poros + 50 nm
Área superficial 1,150 a 1,250 m2/gr.
AdsorciAdsorcióónn
Fuerzas de Van Der Vaall
Molécula adsorbida
Superficie del Carbón Activado
DesorciDesorcióónnAnglo American Research Laboratory (AARL).
•El proceso implica una serie de procedimientos •Lavado ácido del carbón•Enjuague para remoción del ácido residual.•Contacto durante 30 a 60 minutos con una solución que contiene el hidróxido al 1% y cianuro de sodio cercano al 3%.•Temperatura de solución 120 ° C.•Recirculación al tanque stripp.•Despojamiento del Oro del Carbón, el efluente generado se denomina solución embarazada o rica.•La solución rica es finalmente enviada al merrill crowe.
CIRCUITO DE DESORCION (STRIPP)ETAPA IICarbon Activado
Tk ácido
Tk de lavado ácido Tk de strippingTk. Solución rica
Tk de Solución intermedia
Tk PresoakETAPA I
Calentador
Merrill Crowe
Planta de CarbónDesorción (Stripp Vessel):
Proceso de desorción presurizadaGráfica del Proceso Zadra atmosférico y
presurizado
Atmosférico Presurizado
Control de la desorción
Regeneración del CarbónRegeneración Química:• Lavado con ácido diluido (3%) de HCI a 90 °C, lo que
ayuda a eliminar la sílice y el calcio del carbón.
• Los precipitados de carbonatos ylo sulfatos de calcio atrapados en los poros del carbón afectan negativamente la capacidad de carga del carbón. Los carbonatos son consecuencia de la reacción de la cal que se utiliza para regular el pH.
Planta de CarbónRegeneración Química:
Regeneración del CarbónRegeneración Térmica:Los métodos químicos pueden devolver la actividad a un carbón agotado y remover o recuperar algunos productos adsorbidos por el mismo. Sin embargo, la regeneración química puede restaurar solo parcialmente la actividad del carbón y lo reactiva insuficientemente, inclusive en muchos casos solo en porciones de ciclos de operación efectiva.
La reactivation térmica consiste en someter al carbón activado a un calentamiento gradual y en forma indirecta hasta la temperatura de 700 °C con un corto tiempo de retención a esta temperatura.
Planta de CarbónRegeneración Térmica:
Regeneración Térmica:
Parámetros Operativos CIC
PL YN LQFlujo Tratado, m3/h 3,000 2,250 5,400Au solución Rica, gr /m33 0.25 0.60 0.40CN solucion rica, gr/m3 30.00 15.00 15.00Au solución barren, gr /m3 0.013 0.028 0.018CN solución barren, gr/m3 30.00 10.00 10.00Recuperación, % 95.00 95.00 95.50
ADSORCION - CICPARAMETROS OPERATIVOS
Control de la planta CIC
Merrill Crowe
DIAGRAMA DE FLUJO MERRILL CROWE
Poza de operaciones Hooper Clarificador DesoxigenaciónFiltros Clarificadores
Solución Barren para
recirculación al Pad
Filtros PrensaCono de Dosificación deZinc
Flowsheet del Proceso Merrill Crowe
U.S. FILTER
U.S. FILTER
U.S. FILTER
U.S. FILTER
U.S. FILTER
PAD YANACOCHA NORTE
POZA OPERACIONES CARACHUGO
POZA OPERACIONES YANACOCHA NORTE
POZA MENORES EVENTOS I POZA DE EXCESOS
TANQUE DE FLOCULACION
HOPPER CLARIFICADOR
BOMBAS HOPPER
FILTROS CLARIFICADORES 500 - 550 M3/HR
TORRES DESAEREADORAS
CONO DE ZINC N°1
CONO DE ZINC N°2
BOMBAS DE VACIO
NASH
2022-PU207/20HP1470RPMT85-004
BOMBAS DE PRECIPITADO
FILTROS PRENSA 24-34 PSID
PISCINA BARREN N°1
PISCINA BARREN N°2
BARREN AL PAD DE LIXIVIACION 820 M3/HR
S.R. DE POZA DE OPERACIONES
2100 M3/HR
S.R. DE CARACHUGO 620 M3/HR
Revisado:
10/07/2001
Elaborado por: Ing. Alberto Vargas R. Roger Asunción S.
FLOWSHEET PLANTA DE PROCESOS YANACOCHA NORTE
BARREN AL PAD DE LIXIVIACION 610 M3/HR
Minera Yanacocha S.R.L.Planta de Procesos
FLOWSHEET PLANTA DE PROCESOS MERRILL CROWE - YANACOCHA NORTE 2600 M3/HR
TANQUE BODY FEDD
TANQUE PRECOAT
PEDESTAL N° 1
T.D. N° 2700M3/HR
T.D. N° 1700 M3/HR
T.D. N° 31250 M3/HR
TANQUE DE
SOLUCION RICA
91 lt/min
250HP-1790 rpm/T94-022
250HP-1785 rpm/T94-015
250HP-1785 rpm/T94-016
250HP-1790 rpm/T94-025
250HP-1790 rpm/T94-026
PRESION ENTRADA80 PSI - 63 PSID
PRESION SALIDA19 PSIG / 14.5 Kg/Cm2
2022-PU208/20HP1760RPMT85-005
2022-PU210/20HP1760RPMT85-006
PB0-001/40HP1760RPM
PB0-002/40HP1760RPM
0.2-0.3 OXIGENO DISUELTO
TAK-004
TAK-005
TAK-006
TAK-004
PRESION 60 PSI
PRESION 60 PSI
002-9245
002-9246
SOLUCION PROVENIENTE DE
LA QUINUA
POZA DE TORMENTAS
ANQUE DE PREPARACION DE CIANURO
TANQUE DE DISIFICACION DE
CIANURO
100
400
700
1000
1300
1600
1900
2200
2500
2800
3100
3400
3700
4000
4300
4600
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2,000
2,001
2,002
2,002
2,003
2,003
2,004
2,004
2,005
2,005
2,006
2,006
2,007
M3/
Hr
Pampa LargaYanacocha NorteTOTAL
FLUJO DE TRATAMIENTO PLANTAS MERRIL CROWE 1,993-2,007
Etapas del Proceso Merrill Crowe
• Clarificación de la solución rica.• Deareación de la solución.• Precipitación de oro y plata con polvo de
zinc.• Recuperación del precipitado Zn/Au-Ag
Clarificación• Etapa de eliminación de sólidos
suspendidos.• La buena remoción de los sólidos
suspendidos garantiza una buena eficiencia de precipitación.
• Filtrado de la solución a presión.• Uso de auxiliar filtrante.
Merrill Crowe - ClarificaciónFiltración:
Tamiz de apoyo
Tela Filtrante
Las impurezas de la solucióntapan los poros de la tela filtranteformando una capa compactae impermeable sobre la superficiede esta tela, impidiendo que el flujode la solución sea filtrado
1
La formación de la precapasobre la tela filtrante garantizauna superficie permeable,dejando pasar la solución clarareteniendo los sólidos que vienencon ésta
2 La dosificación de diatomitadurante la operación de filtroimpide la formación de unacapa permeable sobre la pre-capa manteniendo la porosidaddel Cake.
3
Merrill Crowe - ClarificaciónFiltración (Diatomita):
Deareación• Etapa de remoción de oxigeno disuelto.• Evita la pasivación del zinc. • Uso de bombas de vacio y torres de vacio.• Una buena deareación elimina el
contenido de dioxido de carbono que podría reaccionar con iones de calcio de la solución para formar carbonatos de calcio.
Merrill Crowe - DeareaciónDeareación (Bombas de vacío):
Merrill Crowe - DeareaciónDe-areación (Torres de vacío):
Precipitación de Oro – Plata•La precipitación del oro se produce al contacto del polvo de zinc con la solución rica previamente clarificada y desoxigenada.
Merrill Crowe - Precipitación
• El principio Fisicoquímico de la precipitación, es la reacción de oxido reducción, formando una celda galvánica.
• El mecanismo contempla una reducción del ión complejo de cianuro de oro
(Reacción Catódica)
Au(CN)2- + e- Au° + 2CN-
(Reacción Anódica).
Zn° + 4CN- Zn(CN)4-2 + 2e-
Reacción total:
2 Au (CN)2- + Zno 2 Auo + Zn(CN)4
2-
Merrill CrowePrecipitación:
Esquema de representación del mecanismo de precipitación de oro por zinc
Particula de zinc
Au(CN)2-
Au(CN)2-
Au(CN)2-
Au(CN)2-
Au(CN)2-
Au(CN)2-
Au(CN)2-
Au(CN)2-
ZONA ANODICA
ZONA CATODICA
CN-
CN-
CN-
CN-
CN-
CN-CN-
Au(CN)2-
Au(CN)2-
Au(CN)2- CN-
CN-
CN-CN-
Zn° ------ Zn2+ + 2e-
REACCIONES DE OXIDACION(Hau una disolucion metalica de Zn)
e-e-
REACCIONES DE REDUCCION
(Descomposicion, migracion difusion y deposicion metalica)Au(CN)2- + e- ------Au° +2CN-
2CN-DEPOSITED GOLD
Zn(CN)4-2
Au(CN)2-
Au(CN)2-
Au(CN)2-
CN-CN-
CN-
CN-
Cosecha de precipitado:Merrill Crowe
•El filtro prensa retiene los sólidos. Cumplido el periodo de cargado, el filtro sale de operación. El solidó es pre-secado en el interior del filtro y después se retira el solido “cosecha”.
Producto final del Proceso ProductivoFUNDICION
DORE
Parámetros operativos Merrill CrowePL YN
Flujo Tratado, m3/h 1,500 2600Au solucion Rica, gr /m33 0.76 2.00CN solucion rica, gr/m3 25.00 50.00Au solucioón barren, gr /m3 0.015 0.030CN solución barren, gr/m3 25.00 50.00Recuperación, % 98.00 98.50 Turbidez ingreso a planta, NTU 3.80 3.80Turbidez salida filtros clarificadores, NTU 0.30 0.30Oxigeno, ppm 0.48 0.35Ratio de Zinc, gZn/ (grAu+ gr Ag) 2.80 3.00Ratio Diatomita, g/m3 20.00 25.00
PARAMETROS OPERATIVOS MERRILL CROWE
Control Room
Conclusiones
La lixiviación en pilas es un método muy económico pero dependerá de cómo se encuentra el oro en el mineral.
Es muy importante controlar el ciclo de lixiviación, el pH, la fuerza de cianuro, el marco de riego, el ratio de aplicación de solución, el ratio mineral-solución para obtener una buena recuperación de oro de la pila de lixiviación.
El medio cianurado en la solución rica para la adsorción y desorción es fundamental para una eficiente operación en la planta de carbón.
Conclusiones
El control de los diferentes parámetros durante la desorción garantiza una buena recuperación del oro cargado en el carbón.
Durante la precipitación algunos iones metálicos son conocidos por disminuir los efectos de la precipitación del zinc en el proceso de Merrill Crowe.
Hydro Jex