Estudio sobre la lixiviación con cianuro de mineral de oro carbonoso tipo Carlin

Introducción

Los minerales de oro carbonáceos de tipo Carlin se caracterizan por su amplia distribución y grandes reservas. Sin embargo, presentan importantes desafíos en el proceso de extracción de oro. Estos minerales suelen contener carbono en su composición elemental, y las partículas de oro se presentan en forma finamente diseminada. La presencia de arsénico y carbono genera dos problemas importantes: la encapsulación del oro y el efecto de robo de oro del carbono, lo que resulta en tasas de lixiviación por cianuración directa extremadamente bajas. Por ello, se consideran minerales doblemente refractarios o minerales resistentes, una característica reconocida mundialmente en el campo de la minería de oro.

El problema de la lixiviación con cianuro en minerales de oro carbonosos tipo Carlin

Encapsulación de oro

Los minerales de sulfuro presentes en los minerales de oro carbonáceos de tipo Carlin a menudo encapsulan las partículas de oro. Esta barrera física impide el contacto directo entre... cianuro La solución y el oro, lo que reduce significativamente la eficiencia del proceso de lixiviación. Por ejemplo, en muchas minas con estos minerales, una gran proporción de oro queda atrapada en la matriz de sulfuro, inaccesible para el... Lixiviación con cianuro agente.

El efecto de robo de oro del carbono

Los materiales carbonosos presentes en estos minerales tienen una fuerte afinidad por los complejos de cianuro de oro. Durante el proceso de lixiviación con cianuro, a medida que el oro se disuelve y forma complejos de cianuro, las sustancias carbonosas pueden adsorberlos, extrayendo eficazmente el oro de la solución. Esto no solo reduce la tasa de recuperación de oro, sino que también causa pérdidas significativas en el proceso de extracción. Diversas investigaciones han demostrado que los diferentes tipos de carbono presentes en el mineral, como el carbono elemental, el carbono orgánico y el carbono inorgánico, contribuyen en distintos grados a este efecto de extracción de oro. El carbono elemental, en particular, presenta un comportamiento de adsorción similar al del carbón activado, que puede adsorber fuertemente los complejos de cianuro de oro.

Investigación sobre experimentos de lixiviación con cianuro

Lixiviación directa con cianuro

Numerosos estudios han demostrado que la lixiviación directa con cianuro de minerales de oro carbonosos de tipo Carlin produce recuperaciones de oro muy bajas. En algunos casos, incluso utilizando métodos avanzados de lixiviación con cianuro, como el carbón en pulpa (CIP) o la resina en pulpa (RIP), la tasa de recuperación sigue siendo decepcionantemente baja. Por ejemplo, en un experimento, la tasa de recuperación de oro con la lixiviación directa con cianuro fue de tan solo el 12.9%, lo que pone de manifiesto la ineficacia de este método para estos minerales refractarios.

Métodos de pretratamiento para mejorar la lixiviación con cianuro

Rostizar

La tostación es un método tradicional de pretratamiento. Al calentar el mineral, los materiales carbonosos se eliminan en forma de CO y CO₂, y la pirita se descompone en óxidos de hierro. Este proceso expone el oro previamente encapsulado, haciéndolo más accesible a la lixiviación con cianuro. Sin embargo, la tostación requiere una alimentación fina de malla -500, al menos cuatro horas de tiempo de retención y un control preciso de la temperatura y la atmósfera en el horno. Temperaturas inferiores a aproximadamente 550 °C o una atmósfera ligeramente reductora pueden resultar en una tostación incompleta, lo que conlleva una reducción drástica en la extracción de oro. Además, a 85 °C o más, la pirita se convierte en una forma refractaria de hematita, de la cual el oro no puede lixiviarse eficazmente con cianuro. Además, la tostación requiere un costoso secado de la alimentación al horno y estrictos controles de emisiones de los gases del horno. Si bien se pueden lograr extracciones de oro de 87 a XNUMX% a partir de minerales que contienen trece gramos de oro por tonelada, debido a sus altos requisitos de costos de capital y condiciones de operación complejas, la tostación se ha abandonado como una alternativa adecuada para muchos depósitos de minerales de oro tipo Carlin carbonosos.

Oxidación química

La oxidación química ha demostrado un gran potencial en el tratamiento de minerales de oro carbonosos de tipo Carlin. Los agentes oxidantes en pulpas acuosas pueden contrarrestar los efectos nocivos de los materiales carbonosos. Por ejemplo, el uso de cloro como agente de pretratamiento se ha estudiado ampliamente. Sin embargo, la cantidad de cloro requerida varía según la naturaleza refractaria del mineral. Los minerales ligeramente refractarios pueden requerir solo de diez a veinte kg de cloro por tonelada en un pretratamiento de cianuración para lograr una extracción de oro del 83 % o más en la cianuración posterior. Por otro lado, los minerales altamente refractarios pueden necesitar más de 100 kg de cloro por tonelada en el proceso de pretratamiento. También se han investigado otros agentes oxidantes como el peróxido de hidrógeno, el hipoclorito de sodio y el permanganato de potasio. El hipoclorito de sodio, por ejemplo, no solo puede oxidar los minerales sulfurados para exponer el oro encapsulado, sino también pasivar los materiales carbonosos, reduciendo su efecto de robo de oro. Las investigaciones han demostrado que, en algunos casos, el uso de hipoclorito de sodio como agente de pretratamiento puede mejorar significativamente la tasa de recuperación de oro en la lixiviación con cianuro posterior.

Oxidación bacteriana

La oxidación bacteriana es un método de pretratamiento emergente y respetuoso con el medio ambiente. Se pueden utilizar bacterias acidófilas mixtas para oxidar los minerales sulfurados del mineral. Este proceso resuelve eficazmente el problema de la encapsulación de oro por sulfuros. Durante la oxidación bacteriana, las bacterias metabolizan los minerales sulfurados, descomponiéndolos y liberando el oro encapsulado. Al mismo tiempo, el uso de carbón activado en el posterior proceso de lixiviación con cianuro puede aprovechar su capacidad de adsorción competitiva para contrarrestar el efecto de robo de oro de las sustancias carbonosas. Por ejemplo, en un estudio sobre un yacimiento de oro carbonoso tipo Carlin en Yunnan, mediante la combinación de oxidación bacteriana y cianuración con carbón en pulpa, la tasa de recuperación de oro alcanzó el 82.39%, mientras que el consumo de reactivo de cianuro se redujo en un 49.68%. Esto demuestra que el proceso de oxidación bacteriana - lixiviación con cianuro de carbón es un método eficaz para tratar minerales de oro carbonosos tipo Carlin.

Conclusión

Los minerales de oro carbonosos tipo Carlin presentan desafíos significativos en el proceso de lixiviación con cianuro debido a la encapsulación de oro y al efecto de robo de oro del carbono. Si bien la lixiviación directa con cianuro generalmente es ineficaz, diversos métodos de pretratamiento, como la tostación, la oxidación química y la oxidación bacteriana, ofrecen posibles soluciones. Cada método presenta sus propias ventajas y limitaciones en términos de recuperación de oro, costo e impacto ambiental. Entre ellos, la oxidación bacteriana (lixiviación con cianuro de carbono) y ciertos métodos de oxidación química son muy prometedores para el tratamiento eficaz de estos minerales refractarios. Sin embargo, aún se requiere más investigación para optimizar estos procesos, reducir costos y mejorar su compatibilidad ambiental, a fin de que la extracción de oro de minerales de oro carbonosos tipo Carlin sea más eficiente y sostenible.