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Soluciones de microscopía de ZEISS para minería de oro
IntroducciónLas pérdidas de oro durante el procesamiento de los minerales pueden deberse a diversos
controles mineralógicos, texturales y de procesamiento. En la recuperación pueden influir la
variación en la mineralogía del oro, la asociación, la disposición de la textura, el tamaño del
grano, la mineralogía de la ganga y también las reacciones mineralógicas que tienen lugar
durante el procesamiento.
La caracterización de estos elementos tiene aún más importancia para los tipos de minerales
que contienen oro refractario. El oro se puede dividir en dos grandes tipos diferentes:
«refractario» y «libre de fresado». La descripción de «libre de fresado» se usa generalmente
cuando se puede utilizar la cianuración para extraer >90 % del oro contenido, mientras que se
usa «refractario» cuando el oro es más difícil de extraer mediante la cianuración convencional.
Además, los depósitos pueden presentar una población de oro más compleja, mostrando un
espectro de refractariedad.
En la siguiente tabla resumida se describen las principales causas de refractariedad en minera-
les de oro (Goodall y Scales, 2007).
Nota sobre soluciones
Tabla 1 Tabla resumen de las causas de refractariedad en minerales de oro (Goodall y Scales, 2007).
Causa Descripción
Mineralogía de oro Cambio en la mineralogía/composición del mineral de oro. Entre los ejemplos típicos se incluye que el oro se presente como aleación (p. ej., telururo).
Tamaño de grano Variación en el tamaño de grano: para producir granos de oro liberados o suficientemente expuestos, es necesario ajustar el tamaño de grano requerido.
Mineralogía del huésped
La variación mineralógica de la ganga puede provocar un cambio en la disposición textural del oro en el depósito.
Pasivación Pueden formarse recubrimientos insolubles sobre la superficie de los granos de oro. Estos recubrimientos inhiben la cianuración y reducen la recuperación. Los carbonatos, sulfuros y óxidos pueden provocar este efecto.
Descomposición Mayor consumo de reactivo, como el provocado mediante reacciones con minerales que lleven cobre, cinc, plomo, antimonio y arsénico reducen la eficiencia del lixiviado con cianuro.
Efecto «preg-robbing»
Proceso para la eliminación del complejo aurodicianuro de la disolución, normalmente mediante material carbonoso.
Los depósitos de oro suelen ser variables en cuanto a su mineralogía de oro, complejidad de textura y mineralogía de la ganga. Con el fin de conseguir que las operaciones sean correctas y coherentes, se precisan datos sobre la mineralogía para comprender la respuesta de procesamiento probable de los variables tipos de minerales.
En muchas formas, las características de la mineralogía, más que el ensayo, es el pará- metro analítico fundamental que hay que cono-cer, pues ello indica la recuperación general. El mayor contenido de carbonatos o materiales carbonosos, entre otros, puede afectar negati-vamente a la recuperación de oro e incrementar los costes operativos. Además, los cambios en la mineralogía del oro, en el tamaño del grano de oro y en la mineralogía del huésped del oro pueden suponer pérdidas de oro en los residuos.
Si no se conocen estas variables debidas a la mineralogía, se puede reducir la recuperación de oro, aumentar los costes de recuperación y reducir la rentabilidad de la operación. Para combatir estos resultados adversos, ZEISS ofrece lo siguiente:
• Mineralogía cuantitativa automatizada (AQM)
con Mineralogic Mining.
• ZEISS MinSCAN para la implementación de la
mineralogía cuantitativa automatizada en la
mina.
• Xradia Versa para un análisis tomográfico
detallado en 3D.
Todas estas herramientas se pueden utilizar para
obtener datos muy necesarios que aumentan los
conocimientos del depósito, ayudan a la correcta
gestión y optimizan las operaciones.
Soluciones clave en la metalurgia extractiva de oro: ZEISS Mineralogic Mining para geometalurgia y diagnós tico de problemasAntes de diseñar una planta de procesamiento,
se recomienda llevar a cabo estudios geometa-
lúrgicos con el fin de conocer la mineralogía de
los minerales y sus posteriores respues tas durante
el procesamiento del mineral. Estos estudios
precisan recopilar muestras y realizar análisis
automatizados de mineralogía para proporcio-
nar datos sobre mineralogía.
La combinación de los datos de mineralogía
con los datos de rendimiento del procesamiento
crea dominios geometalúrgicos diferenciados.
Tabla 2 Tabla resumen que describe los tipos de salida de datos y el valor de estos datos en aplicaciones de ejemplo.
Nota sobre soluciones
Salida de datos Resumen Salida de datos
Mineralogía modal
Proporciona un resu-men cuantitativo de los minerales contenidos en la muestra (p. ej., contenido porcentual de minerales en la muestra)
Al conocerse los diferentes paquetes geometalúr-gicos y la variación en la mineralogía, es posible causar un efecto en el rendimiento operativo. La identificación de estas variaciones en la mineralogía, como la cantidad de contenido en carbonato, la variación en las especies mineralógicas de oro o la aparición de niveles elevados de material carbonoso, permite una gestión operativa predictiva mediante la creación de dominios geometalúrgicos específicos.
Composición cuantitativa
Proporciona la composición química de los minerales identificados
Esta salida de datos es importante para minerales refractarios en los que el oro podría estar contenido en disolución en otros minerales (como pirita). Al disponerse de un análisis elemental cuantitativo único y exhaustivo, se obtienen valiosos conocimien-tos sobre la distribución del oro. También son datos esenciales para elementos perjudiciales como Sb, Zn, Pb, As, etc.
Análisis morfoquímico
Proporciona una combinación de la composición mineral con análisis textural
La composición mineral por sí sola podría no ser suficiente. La combinación de composición química con una firma textural puede proporcionar valiosa información para conocer el rendimiento de recuperación que podría controlarse según la textura de los minerales. Esta información podría ser esencial para cuantificar la mineralogía de oro contenida en granos finos o alargados, que son difíciles de liberar.
Litología Proporciona conoci-mientos sobre los tipos de partículas en la muestra, p. ej., el 90 % del oro encontrado se localiza en cuarzo
La litología proporciona una clasificación basada en partículas para conocer los tipos de partículas y mejorar más la información sobre las respuestas metalúrgicas posteriores. Si el 90 % del oro tiene un tamaño <5 micras y siempre está contenido en cuarzo, esta información puede ser valiosa para buscar un molido más avanzado con el fin de liberar el oro.
Ensayo y distribución
Proporciona un ensayo medido sobre la muestra y también una distribución de los elementos diana
El ensayo de oro proporciona valiosos datos. Sin embargo, los métodos de ensayo convencionales no proporcionan datos sobre la distribución del oro dentro de los minerales. Esta salida de datos permite conocer la ubicación mineralógica del oro con el fin de mejorar la recuperación. Estos datos también pueden resultar de gran valor a la hora de identificar y localizar elementos perjudiciales en las muestras.
Liberación Proporciona una salida de liberación para conocer en qué medida se exponen los minerales diana
Las curvas de liberación acumuladas proporcionan importante información sobre la naturaleza liberada del mineral fresado. Un alto grado de liberación es muy beneficioso para la respuesta de flotación de los concentrados de mayor grado. Si cambian el tamaño de grano, la mineralogía o las asociaciones de minerales, esto puede afectar a la liberación de los minerales diana.
Perímetro parcial de las partículas
Libre exposición del perímetro de los granos del mineral de interés
Estos datos son aplicables para aplicaciones de lixiviado y consumidores de cianuro. Si las muestras contienen una elevada exposición de material carbonoso, se puede esperar mayor consumo de cianuro.
Asociación de bloqueo y contacto
Datos para conocer las asociaciones de bloqueo y contacto mineralógicas
Las asociaciones pueden proporcionar valiosos datos para conocer las complejas relaciones de los minerales diana con otras fases de ganga. Si el oro presenta una elevada asociación con cloritas y arcilla, esto podría suponer una relación textural que conduzca a un lento rendimiento de la flotación.
2
El software ZEISS Mineralogic proporciona
datos de mineralogía y texturales clave para
mejorar el conocimiento sobre el depósito
de mineral, como se describe en la Tabla 2.
Se puede llevar a cabo un muestreo de los
depósitos de minerales con el sistema ZEISS
Mineralogic Mining. Se utiliza un microscopio
electrónico de barrido (SEM) equipado con
múltiples espectrómetros de dispersión de
energía (EDX) junto con el complemento
de software Mineralogic Mining para
recopilar y analizar los datos de interés.
Estos estudios proporcionan valiosa informa-
ción inicial sobre los depósitos de mineral y
pueden resultar útiles como instrumento de
diagnóstico de problemas en un laboratorio
central. Esto permite llevar a cabo un estudio
de diagnóstico de problemas más detallado
con el fin de investigar los impulsores mine-
ralógicos y texturales de posibles problemas
que puedan surgir durante el procesamiento
(como pérdidas en los residuos mayores de lo
esperado).
No obstante, continúa habiendo cuestiones
que solucionar:
• La demora en el envío de los resultados
de nuevo a la mina.
• El diagnóstico de problemas de rendi-
miento de la planta es reactivo y se basa
en una respuesta del tipo «días malos»
o en «mineral de mala calidad».
• Debido a la respuesta reactiva, se pierde
la oportunidad de mejorar la gestión ope-
rativa y el rendimiento en la recuperación
de la planta, lo que aumenta el gasto
operativo y reduce los beneficios.
Para evitar estos problemas, los instrumentos
sobre el terreno que utilicen MinSCAN y se
puedan implementar en la mina pueden
proporcionar un medio asequible de ofrecer
un planteamiento rutinario y proactivo al ren-
dimiento de la planta con el fin de producir
operaciones más rentables y coherentes.
MinSCAN para la gestión operativa en la minaZEISS MinSCAN es un SEM versátil y robusto
capaz de tolerar las duras condiciones de la
mina y que se puede utilizar sobre el terreno
para proporcionar un análisis de rutina de la
mineralogía que pasa por la planta.
Al tener un muestreo y análisis diarios o
semanales sobre el terreno, se puede
obtener mayor resolución de la imagen e
información más completa sobre las cues-
tiones mineralógicas y metalúrgicas. Gracias
a dicho muestreo y a la ingente cantidad
de datos que analiza ZEISS MinSCAN,
puede desarrollarse una respuesta minera-
lógica y metalúrgica enormemente deta-
llada, y usarse para proporcionar mejoras
continuas y para mejorar la recuperación
y la rentabilidad.
ZEISS MinSCAN, lanzado en 2014, es un
SEM versátil y robusto diseñado para
tolerar condiciones duras. Se puede utilizar
sobre el terreno para proporcionar un
análisis de rutina de la mineralogía del
mineral que pasa por la planta. Al tener
un muestreo y análisis diarios o semanales
sobre el terreno, ofrece mayor resolución
de la imagen e información más completa
sobre la mineralogía. Esta mineralogía tan
detallada se puede obtener para mejorar el
conocimiento sobre el depósito de mineral
y refinar el modelo geometalúrgico. El
frecuente muestreo y la ingente cantidad
de datos sobre la respuesta mineralógica,
a su vez, se pueden usar para proporcionar
mejoras continuas y para mejorar tanto la
recuperación como la rentabilidad.
El ejemplo de la Figura 1b destaca cómo, con
el tiempo, los perfiles de liberación de oro y
el electro cambian. La Figura 1b representa
los cambios en el comportamiento del oro
durante un ciclo de análisis de 3 semanas.
Es imposible capturar esta variación sin
implementar una solución en la mina debido
a los prolongados períodos de reacción
cuando se utilizan laboratorios de servicios
o centralizados lejos de la mina.
La implementación de un sistema de análisis
mineralógico sobre el terreno proporciona
a la planta un medio para llevar a cabo una
optimización predictiva y de mejorar la
gestión operativa.
Otras ventajas:
• Se obtienen resultados en poco tiempo,
con lo que se consiguen respuestas
eficientes y eficaces a mineralogías
complejas.
• El muestreo y el análisis de rutina ayudan
a proporcionar información muy detallada
sobre la mineralogía. Y lo que es aún
más importante, el conocimiento de las
respuestas metalúrgicas a la mineralogía
variable habilitada por estos datos puede
proporcionar una capacidad de gestión
operativa mucho más proactiva.
Nota sobre soluciones
3
Menos 10
Combinado A1 B1 C1
Muestra combinada (%) Electro Oro A1
Electro Oro B1
Electro Oro C1
Electro Oro
A B100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Ren
dim
ient
o ac
umul
ado
de
liber
ació
n (%
)
Comportamiento del Au
Dis
trib
ució
n m
ásic
a (%
)
Menos 50
Menos 90
Menos 30
Menos 70
Más 100
Figura 1 El robusto sistema ZEISS MinSCAN. A) Datos de liberación acumulada para comprender la liberación de oro durante un período de tiempo; B) Datos de distribución de oro para conocer la ubicación entre los minerales.
[email protected]/geoscienceswww.zeiss.com/mining
Tener un sistema sobre el terreno es enorme-
mente ventajoso y es una solución que ha
demostrado ser eficaz para mejorar el rendi-
miento del procesamiento. Para mejorar aún
más el conocimiento del cuerpo del mineral,
la implementación de un equipo analítico
adicional puede ayudar a proporcionar aún
más valor a la mina.
XRM para el análisis de minerales trazaSe pueden implementar otras técnicas
analíticas para agilizar el proceso de gene-
ración de los datos que pueden usarse para
mejorar la recuperación en circuitos de oro.
Quizás el análisis más crucial consista en
conocer las pérdidas en los residuos. La
información sobre estas pérdidas podría
usarse para corregir los problemas que
tienen lugar en la planta y, en consecuencia,
mejorar la recuperación.
Aunque este tipo de análisis es posible con la
mineralogía automatizada, precisa preparar
un elevado número de muestras a intervalos
periódicos. Estas muestras con frecuencia
precisan análisis prolongados y una alta
resolución para localizar las partículas finas
de oro. Los anteriores problemas de mues-
treo y representatividad aumentan cuando
la mineralogía de oro pasa a ser basta y a
presentar una textura más similar a pepitas.
Esto hace que los granos de oro sean más
elusivos dentro de las muestras 2D y más
difíciles de intersecar en una superficie 2D de
las muestras montadas en resina.
El análisis volumétrico en 3D es estadística-
mente más viable, representativo, eficiente
y rentable para la adquisición de datos. En
consecuencia, es un modo más eficiente en
cuanto a tiempo y más eficaz para conocer
las pérdidas de oro en los residuos.
La Figura 2 muestra un ejemplo de la
salida de datos disponible a partir de XRM.
Estos datos también se pueden ampliar
para suministrar mineralogía modal,
liberación y exposición de perímetro con el
fin de proporcionar valiosos conocimientos
adicionales para comprender las pérdidas por
residuos.
ResumenEs necesario obtener amplios conocimientos
sobre las necesidades mineralógicas y
compararlos con el trabajo de pruebas
metalúrgicas investigadas para garantizar la
recuperación de oro más eficiente y óptima.
Aunque este esfuerzo podría realizarse
inicialmente como parte de un programa
geometalúrgico, raramente tiene la correcta
resolución de muestreo que permita conocer
a fondo el rendimiento operativo diario (o
incluso semanal) en el yacimiento de mineral.
Cuando surgen problemas en la recupera-
ción, normalmente las muestras se envían a
laboratorios externos para realizar estudios
de diagnóstico de problemas. Al confiar en
el análisis de laboratorios externos, se pierde
una oportunidad para mejorar la recupera-
ción. Debido a la constante variación en el
mineral, el análisis en laboratorio solo ofrece
una instantánea; el tiempo necesario para
generar los resultados hace que posiblemente
los problemas ya hayan pasado.
La implementación del sistema ZEISS
MinSCAN sobre el terreno, en la mina,
ofrece una herramienta de análisis minera-
lógico continuado que puede usarse para
proporcionar una evaluación mineralógica
de rutina y puede contribuir a una mejor
gestión operativa.
Además, recientes desarrollos en la tecno-
logía de rayos X con XRM hacen que haya
disponible una solución de análisis volumétri-
co de alto rendimiento para proporcionar un
medio rápido y eficaz de conocer las pérdidas
de oro en los residuos.
Por lo tanto, las soluciones de microscopía
de ZEISS para análisis de oro son una
solución global que puede ayudar a:
• Incrementar el valor del proyecto y la
eficacia operativa a través de la
generación de datos mineralógicos para
desarrollar dominios geometalúrgicos
robustos y mejorar los conocimientos
sobre los depósitos de oro.
• Desarrollar una operación más proactiva
basada en el análisis mineralógico de
rutina sobre el terreno como ayuda dentro
de un marco de mejora continuada que
mejore el rendimiento operativo y la
recuperación de oro.
• Desarrollar un análisis rápido de los
residuos en 3D para mejorar los conoci-
mientos de las pérdidas en los residuos.
Nota sobre soluciones
Figura 2 (Izquierda) Reconstrucción volumétrica de la muestra de residuos mejorada. La segmentación parcial representa las partículas de sulfuro mostradas en rojo; (Derecha) Muestra la ubicación de una partícula de oro (azul) en la muestra de residuos.
No
apto
par
a us
o en
dia
gnós
ticos
méd
icos
, con
fine
s te
rapé
utic
os o
com
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