Optimización de la lixiviación con cianuro de sodio en minerales de oro y cobre

Introducción

La extracción de oro y cobre de los minerales auríferos-cobre es un proceso complejo. La cianuración, especialmente con cianuro de sodio , ha sido durante mucho tiempo el método predominante para la extracción de oro. Sin embargo, la presencia de cobre en estos minerales plantea importantes desafíos para el proceso de cianuración, afectando tanto la recuperación de oro como el consumo de cianuro . Esta entrada de blog profundiza en la optimización de la lixiviación con cianuro de sodio en minerales auríferos-cobre, explorando los principios subyacentes, los desafíos y las soluciones innovadoras.

Principios de la lixiviación con cianuro

La lixiviación con cianuro se basa en la capacidad única de los iones de cianuro para formar complejos estables con el oro y la plata. El cianuro de sodio, altamente soluble en agua y relativamente estable, actúa como lixiviante principal. Al disolverse en agua, libera iones de cianuro. Estos iones reaccionan con el oro en presencia de oxígeno mediante un proceso electroquímico. El oro primero se oxida y luego se une a los iones de cianuro para formar un complejo soluble, lo que permite su extracción del mineral.

Desafíos que plantea el cobre en los minerales de oro y cobre

Aumento del consumo de cianuro

El cobre presente en los minerales de oro y cobre reacciona con el cianuro para crear diversos complejos de cobre y cianuro. Por cada 1 % de cobre reactivo presente, se pueden consumir aproximadamente 30 kg/t de NaCN. Este consumo sustancial no solo incrementa los costos operativos del proceso de cianuración, sino que también exige una gestión más cuidadosa del uso del cianuro.

Inhibición de la lixiviación de oro

Las altas concentraciones de complejos de cobre-cianuro en la solución de lixiviación pueden ralentizar la disolución del oro. Además, el cobre tiende a formar capas de pasivación en la superficie de las partículas de oro. Estas capas actúan como barreras, reduciendo el contacto entre los iones de oro y cianuro, lo que dificulta el proceso de extracción.

Estrategias para optimizar la lixiviación con cianuro de sodio en minerales de oro y cobre

Pretratamiento de minerales

• Métodos de separación física : Se pueden aplicar técnicas como la separación por gravedad, la flotación o la separación magnética para preconcentrar el mineral. Al eliminar selectivamente una porción significativa de minerales de cobre antes de la cianuración, estos métodos disminuyen el contenido de cobre en el material que se someterá a lixiviación. Por ejemplo, la flotación puede separar los minerales de sulfuro de cobre del mineral aurífero, minimizando la interferencia del cobre durante la cianuración.

• Pretratamiento oxidativo : Los procesos oxidativos, como la tostación, la biooxidación o la oxidación a presión, son eficaces para descomponer los minerales sulfurados y liberar el oro que contienen. En el caso de los minerales sulfurados de oro y cobre, el pretratamiento oxidativo no solo mejora la recuperación del oro, sino que también reduce el impacto negativo del cobre en la cianuración. La tostación, por ejemplo, convierte los minerales sulfurados en óxidos, lo que facilita el acceso del oro al proceso de lixiviación con cianuro.

Optimización de parámetros de proceso

• Concentración de cianuro : Determinar la concentración ideal de cianuro es fundamental. Si bien concentraciones más altas pueden aumentar la disolución del oro, también conllevan un consumo excesivo de cianuro, especialmente en presencia de cobre. Se requiere un enfoque equilibrado y, en algunos casos, el uso de una concentración menor de cianuro junto con otros aditivos puede ofrecer mejores resultados.

• Control del pH : Mantener el nivel de pH adecuado (generalmente entre 9 y 12) en la solución de lixiviación es crucial para el proceso de cianuración. En la lixiviación de mineral de oro y cobre, ajustar el pH puede ayudar a controlar las tasas de disolución tanto del cobre como del oro. En ocasiones, una ligera disminución del pH puede mejorar la lixiviación del oro al inhibir la del cobre.

• Temperatura y agitación : Aumentar la temperatura puede acelerar la reacción de lixiviación con cianuro, pero tiene sus límites. El calor excesivo puede incrementar la volatilidad del cianuro y acelerar su oxidación a sustancias menos reactivas. Es necesaria una agitación adecuada para asegurar un buen contacto entre las partículas de mineral, la solución de cianuro y el oxígeno. Sin embargo, una agitación demasiado vigorosa puede provocar un desgaste excesivo del equipo.

Uso de aditivos

• Amoníaco : La adición de amoníaco al proceso de cianuración puede ayudar a controlar el cobre mediante la formación de complejos estables. Estos complejos previenen la formación de ciertos compuestos de cianuro de cobre que inhiben la disolución del oro. Sin embargo, el uso de amoníaco requiere una cuidadosa consideración debido a su toxicidad y volatilidad, que representan riesgos ambientales.

• Glicina : Investigaciones recientes indican que la glicina puede utilizarse en combinación con bajas concentraciones de cianuro para extraer oro, plata y cobre de los minerales auríferos y cobrizos. La glicina forma complejos con los iones cúpricos y cuprosos, favorece la disolución del cobre y puede disolver las capas de pasivación en las superficies de oro y cobre. Este método puede reducir significativamente el consumo de cianuro en al menos un 75 %.

Casos Prácticos

Una operación minera japonesa

Una pequeña empresa minera en Japón trabajaba para maximizar la recuperación de oro a partir de mineral rico en cobre mediante cianuración. En un ciclo de cianuración previo, con 800 toneladas de polvo (residuos de oro), recuperaron 1.3 kilos de oro con una pureza del 94% tras la elución. Para mejorar la recuperación, utilizaron cal para aumentar el pH y amoníaco para facilitar la eliminación del cobre. Además, realizaron la elución del cobre del carbón antes de la elución del oro y ajustaron el voltaje y el amperaje durante la elución y la electrodeposición del oro. Estas medidas contribuyeron a aumentar la recuperación de oro.

Mineral australiano de cobre y oro de baja calidad

Se procesó un mineral australiano de cobre y oro de baja ley mediante un proceso de flotación mixta, separación de cobre y azufre, y lixiviación de concentrado de azufre para oro. Mediante la optimización de los reactivos de flotación (utilizando una combinación de xantato de butilo y dibutilditiofosfato de amonio como colectores) y el flujo del proceso (múltiples etapas de desbaste y barrido en un circuito cerrado), se logró una recuperación de cobre del 82.46 % y una recuperación integral de oro del 91.87 %.

Conclusión

La optimización del proceso de lixiviación con cianuro de sodio en minerales de oro y cobre es fundamental para mejorar la viabilidad económica y la sostenibilidad ambiental de la minería de oro. Al comprender los desafíos que presenta el cobre e implementar estrategias como el pretratamiento, la optimización de parámetros del proceso y el uso de aditivos, se pueden lograr mejoras significativas en la recuperación de oro y el consumo de cianuro. Es probable que la investigación futura en esta área se centre en el desarrollo de métodos más eficientes y respetuosos con el medio ambiente, reduciendo aún más el impacto ambiental del procesamiento de minerales de oro y cobre y maximizando la extracción de recursos.