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Cianuración por Agitación
                         y
                                                 tan
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                              ria apl
                            Va u
Cia. Minera Poderosa S.A.        s
Ing. Vidal Mamani M.
Ing. Edgar Alvarado C.
Introducción
    El proceso de cianuración de minerales
auríferos por agitación es una parte de la
planta de procesamiento de Minera
Poderosa.
    Los parámetros e indicadores
metalúrgicos históricos y actuales plantean
la optimización de algunas variables que
afectan la cianuración del Oro para mejorar
el procesamiento de esta.
Objetivos:
 • Mayor Recuperación de Oro.
 • Incremento de la velocidad de lixiviación.
 • Incremento de la Concentración de
   Oxígeno disuelto.
 • Reducir el consumo de oxígeno.
 • Reducir el consumo de cianuro.
 • Reducir la viscosidad de la pulpa.
Diagrama de Flujo de la Planta de
 Cianuración Marañón


• Esquema resumido de la Planta de
  Procesamiento.
• Disposición de equipos en planta.
Diagrama de Flujo Planta Cianuración Marañón
                 600 TMSD              MINERAL
                                     CUARZO+PIRITA




                                       CHANCADO




                                   MOLIENDA PRIMARIA         NaCN 400 ppm
                                                             CaO (0.5 Kg/TMS)
    A E1-E5

                                     CONCENTRACION
              Relave gravimetria      GRAVIMETRICA           NaCN 300 ppm
                                       REMOLIENDA



                                                       Solución
              ESPESADOR 5             ESPESADOR 1                     PRECIPITACION
                                                                                        Zinc

                                   33 Hr
                                           AGITACION
                                                                           REFINACION




                     Agua          24 Hr
                                       LAVADO EN
                                    CONTRACORRIENTE
          Solución Molino



                                   CANCHA DE RELAVES
Disposición de equipos Planta Cianuración Marañón
Teoría: Cinética de Cianuración
• Fenómenos heterogéneos en la Interfaces Sólido-
  Líquido
   − Adsorción del Oxígeno en la solución.
   − Transporte del Cianuro disuelto y Oxígeno
     disuelto a la Interfaces Sólido-Líquido.
   − Adsorción de los reactantes disueltos (CN- y O2)
     sobre al superficie sólida.
   − Reacción electroquímica.
   − Desorción (Desde la Superficie Sólida) del
     Cianuro de Au Complejo y otros productos de
     reacción.
• Fenómeno que controla la cinética de Cianuración.
   – Difusión
Representación esquemática de la disolución del Oro

    AREA ANODICA
                                            CN-
         Au = Au+ + e-

                                         Au(CN)-2
     Au + 2 CN- = Au (CN)-2
          Electrones e-

                                           O2 , H2O
    AREA CATODICA
                                         H2O2 , OH-
  O2 + 2H2O + 2 e- = H2O2 + 2OH-

                                   d
VELOCIDAD DE DISOLUCION

                                  [ ]
                  2 AD − DO 2 CN − [ O 2 ]

                                [ ]
                      CN
                    {                                        }
               r=
                    D − CN − + 4DO 2 [ O 2 ]
                     CN
• Donde:
   – A: Area superficial del Area Anódica + Catódica
   – DCN-:Coeficiente de difusión del Cianuro disuelto en cm2/s
   – DO2: Coeficiente de difusión del Oxígeno disuelto en cm2/s
   – [CN-] y [O2] Concentración del CN- y O2 en la solución en mol/l
   – De la cual se deduce que ha bajas concentraciones de Cianuro, la
     velocidad de disolución depende de esta concentración, mientras
     que ha concentraciones altas depende de la concentración de
     Oxígeno.

• En la práctica la mayoría de las plantas usan concentraciones
  altas de Cianuro, de manera que la velocidad de disolución
  depende de la concentración de Oxígeno.
Mejoras en la cianuración por agitación
•Se determinó el objetivo común de promover la mayor
cantidad de O2 disuelto en el medio, y de las técnicas conocidas
actualmente que logran la oxigenación adecuada son:
   •Mediante la inyección de aire comprimido
   •Mediante la inyección de oxígeno puro.
   •Dosificación de Peróxido de Hidrógeno
   •Mezcla forzada de oxígeno puro y pulpa en un reactor.

Esta última es la que se está aplicando
                                                                  p uro
                                                                o
 en Poderosa y se encuentra en operación y                 ígen
estandarización.                                         Ox
                                                      del y su
                                                  Uso             o
                                                            efect
Cianuración por Agitación
Indicadores Metalúrgicos
 Agitador      Dimensión φxh Potencia HP RPM         Densidad pulpa Sp-Gr     Tiempo
                   Pies                                    g/l               retención
                                                                                 Hr
 A–1 Mill         25’ x 24’         18         36        1450       2.75       9.08
 A–2 Mill         25’ x 24’         18         36        1450       2.75       9.08
 A–3              25’ x 20’         60         42        1450       2.75       7.22
 A–4              25’ x 20’         60         42        1450       2.75       7.22

            Agitador     Oxigeno Disuelto (ppm)     Concentración   %Extr.    %S
                          Actual        Antes         CNf ppm       Sólido

            A–1 Mill          15          3             550          7.2     48.77
            A–2 Mill          6.7        3.5            540          4.4     48.77
            A–3               7.5         7             475          2.5     48.77
            A–4               7.9         7             450          0.9     48.77
Análisis de malla del alimento a los
Agitadores

                                         DISTRIBUCIÓN DE ORO POR MALLAS
                                                 Julio - Agosto 1999

                     70.00
                     60.00
  Distribución (%)




                     50.00
                     40.00
                     30.00
                     20.00
                     10.00
                      0.00
                             100   140     200       270         325           400          500        635   -635
                                                                 Malla

                                          5-Jul-99   13-Jul-99     28-Jul-99         12 al 18.Ago.99




                     • El mineral de Poderosa contiene al Au
                       dentro de las piritas en tamaños muy
                       finos en el rango de 5-10 micras.
Instalación del Reactor
• REQUERIMIENTOS

  – Bomba de recirculación de pulpa.
  – Línea de recirculación de pulpa.
  – Válvulas de control.
  – Manómetros de control.
  – Flujometro de gas.
  – Suministro de oxígeno.
  – Línea de oxígeno puro.
  – Instalación de planta o tanque criogenico para el
    suministro de oxígeno.
Mezcla forzada de oxígeno

                                 ALIMENTO


      OXIGENO




      REACTOR
                            RECIRC.




                              BOMBA

       TANQUE
      AGITADOR
Evaluación

INDICADORES DE EVALUACION

   –   Control de consumo de oxígeno c/24 hr Kg/TM
   –   Control de consumo de Cianuro          Kg/TM
   –   Control de concentración de oxígeno ppm
   –   Control de Cianuro Libre en AGITADORES
   –   Leyes de Sólidos Au , Ag por agitador
   –   Distribución granulometrica de Au
   –   Pruebas de cianuración en botella.
   –   Extracción de Au y Ag
   –   TIPO DE MINERAL Y COMBINACION DE ELLOS
Consumo de oxígeno
                        Correlación consumo especifico de O2 - concentración (ppm)
                                        O2 disuelto en Agitador 1


                   30


                   25
O2 disuelto, ppm




                   20


                   15


                   10
                                                               y = -6.0963x 2 + 34.255x + 3
                                                                       R2 = 0.9611
                    5


                    0
                        0     0.1     0.2     0.3     0.4     0.5       0.6        0.7        0.8
                                      Consumo específico de O2, Kg O2/TMS
POSIBLES LIMITACIONES DE APLICACIÓN Y
DESARROLLO
•   FALTA DE DIFUSION DEL CN- A LA CAPA LIMITE PUEDE LIMITAR LA
    CINETICA
•   PLANTA GENERADORA DE OXIGENO
•   CONSUMO DE OXIGENO DE LA SOLUCION POR LOS IONES Fe+2 , S-2 , HS-
•   CONSUMO DE CIANURO LIBRE DE LA SOLUCION


    – FORMACION DE CIANUROS COMPLEJOS
    – FORMACION DE TIOCIANATO
    – ADSORCION DE SILICA COLOIDAL, ALUMINA o HIDROXIDO FERRICO


•   FORMACION DE CAPA QUE PASIVA EN LA SUPERFICIE DEL METAL

    – POR PRESENCIA DE S-2
    – PEROXIDOS CaO2

    – CIANURO COMPLEJO INSOLUBLE Pb(CN)2
Resultados

      Tratamient         Ley Au      Extrac. Ley Ag         Extrac.
                   Cab. Calc.   Rlv. Sólido Cab. Faja Rlv.  Sólido
          Total      Total     Total   Au     Total   Total   Ag
  Mes     TMS       Gr /TMS Gr /TMS Total % Gr/TMS Gr /TMS    %
 Oct-98   17,293       12.81    1.00   92.22     17.4   11.5    33.7
Nov       14,637       13.58    1.17   91.40     17.0   11.6    32.1
Dic       17,197       14.87    1.22   91.82     20.4    8.9   33.47
Ene       16,009       14.51    1.21   91.54     20.3   10.9   46.26
Feb       17,294       14.70    1.30   91.14     22.7   14.3   37.03
Mar       16,281       13.91    1.30   90.66     21.6   12.8   40.83
Abr       17,200       13.56    1.45   89.31     25.8   17.3   32.77
May       16,970       13.30    1.40   89.46     23.6   13.9   41.22
Jun       16,396       12.98    1.42   89.05     27.8   17.6   36.69
Jul       16,405       13.58    1.42   89.51     35.9   21.3   40.67
Ago       15,978       12.75    1.35   89.39     31.4   19.4   38.22
Set- 99   17,947       12.07    1.28   89.40     30.9   18.5   40.12
Conclusiones
• Existe una mayor recuperación de Oro (0.6%) y
  especialmente de plata (6%), pero sencible a la
  mineralogia del mineral.
• La evaluación costo beneficio de la tecnología de
  inyección de oxígeno forzado en un reactor puede
  no ser muy simple, por lo siguiente:
   – La toma y análisis de datos debe ser cuidadosa
   – Las variaciones de la granulometría del mineral a lixiviar.
   – Comportamiento del mineral ha la cianuración de las
     diferents unidades es variables.

• Se ha determinado continuar la operación de 4
  agitadores para dar el efecto soporte de
  recuperaciónn.
• Se realizará pruebas de adición de oxígeno en el
  penultimo agitador para llegar a 15 ppm de [O].
Cianuración por Agitación
                                                                      y
                                                                  a n
                                                              e ct ca
                                                           a f ct i
                                                         la rá
                                                       ue n P
                                                  e s q ció
Cia. Minera Poderosa S.A. Setiembre 1999        bl i ca
                                             ria apl
Ing. Vidal Mamani M.                       Va u
                                                s
Ing. Edgar Alvarado C.

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  • 1. Cianuración por Agitación y tan ec ica a f ct la rá ue n P e s q ció bl i ca ria apl Va u Cia. Minera Poderosa S.A. s Ing. Vidal Mamani M. Ing. Edgar Alvarado C.
  • 2. Introducción El proceso de cianuración de minerales auríferos por agitación es una parte de la planta de procesamiento de Minera Poderosa. Los parámetros e indicadores metalúrgicos históricos y actuales plantean la optimización de algunas variables que afectan la cianuración del Oro para mejorar el procesamiento de esta.
  • 3. Objetivos: • Mayor Recuperación de Oro. • Incremento de la velocidad de lixiviación. • Incremento de la Concentración de Oxígeno disuelto. • Reducir el consumo de oxígeno. • Reducir el consumo de cianuro. • Reducir la viscosidad de la pulpa.
  • 4. Diagrama de Flujo de la Planta de Cianuración Marañón • Esquema resumido de la Planta de Procesamiento. • Disposición de equipos en planta.
  • 5. Diagrama de Flujo Planta Cianuración Marañón 600 TMSD MINERAL CUARZO+PIRITA CHANCADO MOLIENDA PRIMARIA NaCN 400 ppm CaO (0.5 Kg/TMS) A E1-E5 CONCENTRACION Relave gravimetria GRAVIMETRICA NaCN 300 ppm REMOLIENDA Solución ESPESADOR 5 ESPESADOR 1 PRECIPITACION Zinc 33 Hr AGITACION REFINACION Agua 24 Hr LAVADO EN CONTRACORRIENTE Solución Molino CANCHA DE RELAVES
  • 6. Disposición de equipos Planta Cianuración Marañón
  • 7. Teoría: Cinética de Cianuración • Fenómenos heterogéneos en la Interfaces Sólido- Líquido − Adsorción del Oxígeno en la solución. − Transporte del Cianuro disuelto y Oxígeno disuelto a la Interfaces Sólido-Líquido. − Adsorción de los reactantes disueltos (CN- y O2) sobre al superficie sólida. − Reacción electroquímica. − Desorción (Desde la Superficie Sólida) del Cianuro de Au Complejo y otros productos de reacción. • Fenómeno que controla la cinética de Cianuración. – Difusión
  • 8. Representación esquemática de la disolución del Oro AREA ANODICA CN- Au = Au+ + e- Au(CN)-2 Au + 2 CN- = Au (CN)-2 Electrones e- O2 , H2O AREA CATODICA H2O2 , OH- O2 + 2H2O + 2 e- = H2O2 + 2OH- d
  • 9. VELOCIDAD DE DISOLUCION [ ] 2 AD − DO 2 CN − [ O 2 ] [ ] CN { } r= D − CN − + 4DO 2 [ O 2 ] CN • Donde: – A: Area superficial del Area Anódica + Catódica – DCN-:Coeficiente de difusión del Cianuro disuelto en cm2/s – DO2: Coeficiente de difusión del Oxígeno disuelto en cm2/s – [CN-] y [O2] Concentración del CN- y O2 en la solución en mol/l – De la cual se deduce que ha bajas concentraciones de Cianuro, la velocidad de disolución depende de esta concentración, mientras que ha concentraciones altas depende de la concentración de Oxígeno. • En la práctica la mayoría de las plantas usan concentraciones altas de Cianuro, de manera que la velocidad de disolución depende de la concentración de Oxígeno.
  • 10. Mejoras en la cianuración por agitación •Se determinó el objetivo común de promover la mayor cantidad de O2 disuelto en el medio, y de las técnicas conocidas actualmente que logran la oxigenación adecuada son: •Mediante la inyección de aire comprimido •Mediante la inyección de oxígeno puro. •Dosificación de Peróxido de Hidrógeno •Mezcla forzada de oxígeno puro y pulpa en un reactor. Esta última es la que se está aplicando p uro o en Poderosa y se encuentra en operación y ígen estandarización. Ox del y su Uso o efect
  • 11. Cianuración por Agitación Indicadores Metalúrgicos Agitador Dimensión φxh Potencia HP RPM Densidad pulpa Sp-Gr Tiempo Pies g/l retención Hr A–1 Mill 25’ x 24’ 18 36 1450 2.75 9.08 A–2 Mill 25’ x 24’ 18 36 1450 2.75 9.08 A–3 25’ x 20’ 60 42 1450 2.75 7.22 A–4 25’ x 20’ 60 42 1450 2.75 7.22 Agitador Oxigeno Disuelto (ppm) Concentración %Extr. %S Actual Antes CNf ppm Sólido A–1 Mill 15 3 550 7.2 48.77 A–2 Mill 6.7 3.5 540 4.4 48.77 A–3 7.5 7 475 2.5 48.77 A–4 7.9 7 450 0.9 48.77
  • 12. Análisis de malla del alimento a los Agitadores DISTRIBUCIÓN DE ORO POR MALLAS Julio - Agosto 1999 70.00 60.00 Distribución (%) 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 100 140 200 270 325 400 500 635 -635 Malla 5-Jul-99 13-Jul-99 28-Jul-99 12 al 18.Ago.99 • El mineral de Poderosa contiene al Au dentro de las piritas en tamaños muy finos en el rango de 5-10 micras.
  • 13. Instalación del Reactor • REQUERIMIENTOS – Bomba de recirculación de pulpa. – Línea de recirculación de pulpa. – Válvulas de control. – Manómetros de control. – Flujometro de gas. – Suministro de oxígeno. – Línea de oxígeno puro. – Instalación de planta o tanque criogenico para el suministro de oxígeno.
  • 14. Mezcla forzada de oxígeno ALIMENTO OXIGENO REACTOR RECIRC. BOMBA TANQUE AGITADOR
  • 15. Evaluación INDICADORES DE EVALUACION – Control de consumo de oxígeno c/24 hr Kg/TM – Control de consumo de Cianuro Kg/TM – Control de concentración de oxígeno ppm – Control de Cianuro Libre en AGITADORES – Leyes de Sólidos Au , Ag por agitador – Distribución granulometrica de Au – Pruebas de cianuración en botella. – Extracción de Au y Ag – TIPO DE MINERAL Y COMBINACION DE ELLOS
  • 16. Consumo de oxígeno Correlación consumo especifico de O2 - concentración (ppm) O2 disuelto en Agitador 1 30 25 O2 disuelto, ppm 20 15 10 y = -6.0963x 2 + 34.255x + 3 R2 = 0.9611 5 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Consumo específico de O2, Kg O2/TMS
  • 17. POSIBLES LIMITACIONES DE APLICACIÓN Y DESARROLLO • FALTA DE DIFUSION DEL CN- A LA CAPA LIMITE PUEDE LIMITAR LA CINETICA • PLANTA GENERADORA DE OXIGENO • CONSUMO DE OXIGENO DE LA SOLUCION POR LOS IONES Fe+2 , S-2 , HS- • CONSUMO DE CIANURO LIBRE DE LA SOLUCION – FORMACION DE CIANUROS COMPLEJOS – FORMACION DE TIOCIANATO – ADSORCION DE SILICA COLOIDAL, ALUMINA o HIDROXIDO FERRICO • FORMACION DE CAPA QUE PASIVA EN LA SUPERFICIE DEL METAL – POR PRESENCIA DE S-2 – PEROXIDOS CaO2 – CIANURO COMPLEJO INSOLUBLE Pb(CN)2
  • 18. Resultados Tratamient Ley Au Extrac. Ley Ag Extrac. Cab. Calc. Rlv. Sólido Cab. Faja Rlv. Sólido Total Total Total Au Total Total Ag Mes TMS Gr /TMS Gr /TMS Total % Gr/TMS Gr /TMS % Oct-98 17,293 12.81 1.00 92.22 17.4 11.5 33.7 Nov 14,637 13.58 1.17 91.40 17.0 11.6 32.1 Dic 17,197 14.87 1.22 91.82 20.4 8.9 33.47 Ene 16,009 14.51 1.21 91.54 20.3 10.9 46.26 Feb 17,294 14.70 1.30 91.14 22.7 14.3 37.03 Mar 16,281 13.91 1.30 90.66 21.6 12.8 40.83 Abr 17,200 13.56 1.45 89.31 25.8 17.3 32.77 May 16,970 13.30 1.40 89.46 23.6 13.9 41.22 Jun 16,396 12.98 1.42 89.05 27.8 17.6 36.69 Jul 16,405 13.58 1.42 89.51 35.9 21.3 40.67 Ago 15,978 12.75 1.35 89.39 31.4 19.4 38.22 Set- 99 17,947 12.07 1.28 89.40 30.9 18.5 40.12
  • 19. Conclusiones • Existe una mayor recuperación de Oro (0.6%) y especialmente de plata (6%), pero sencible a la mineralogia del mineral. • La evaluación costo beneficio de la tecnología de inyección de oxígeno forzado en un reactor puede no ser muy simple, por lo siguiente: – La toma y análisis de datos debe ser cuidadosa – Las variaciones de la granulometría del mineral a lixiviar. – Comportamiento del mineral ha la cianuración de las diferents unidades es variables. • Se ha determinado continuar la operación de 4 agitadores para dar el efecto soporte de recuperaciónn. • Se realizará pruebas de adición de oxígeno en el penultimo agitador para llegar a 15 ppm de [O].
  • 20. Cianuración por Agitación y a n e ct ca a f ct i la rá ue n P e s q ció Cia. Minera Poderosa S.A. Setiembre 1999 bl i ca ria apl Ing. Vidal Mamani M. Va u s Ing. Edgar Alvarado C.