Tratamiento de aguas residuales del proceso de lixiviación de oro con cianuro a través de oxidación electroquímica

Abstract

En Colombia, la explotación de metales preciosos como el oro cada día es más relevante. Para la explotación de este mineral se utilizan diferentes técnicas. Entre ellas, se destaca la lixiviación con cianuro. Esta acarrea problemas sobre la salud humana y sobre los ecosistemas donde se vierten los residuos generados en este proceso. En el presente trabajo se analiza la oxidación electroquímica como alternativa para el tratamiento de aguas residuales del proceso de beneficio de oro con cianuro. Las condiciones experimentales se fijaron teniendo en cuenta la caracterización de los vertimientos industriales. Esto implicó el desarrollo de una metodología de muestreo acorde a la normatividad legal. Se construyó un reactor electroquímico que opera de forma discontinua, se implementaron diversas técnicas analíticas estándar encaminadas tanto a cuantificar cianuro y sustancias de interés sanitario asociadas él, como a valorar la eficiencia del proceso de oxidación. Se analizó el efecto de las variables de operación sobre la oxidación de cianuro dividiendo el estudio en dos rangos de concentración de este contaminante. De un barrido experimental preliminar, con muestras sintéticas, se escogió el ánodo de grafito, el cátodo de aluminio, el NaCl como electrolito soporte y un valor inicial de pH de 11. Para esto, se definieron diseños experimentales del tipo Box-Behnken. Los datos obtenidos se ajustaron mediante Superficies de Respuesta. Se llevó a cabo una optimización multi-objetivo con suma de pesos ponderados para maximizar la remoción de cianuro y minimizar el consumo específico de potencia. Después, se realizó un estudio cinético a las condiciones óptimas previamente determinadas. Finalmente, a las condiciones óptimas, se aplicó la oxidación electroquímica a una muestra de agua residual industrial y se compararon los resultados obtenidos con los predichos por los modelos matemáticos determinados en esta tesis (Texto tomado de la fuente)

In Colombia, the exploitation of precious metals such as gold has gained relevance at last decades. Different techniques are used for its extraction, of which the cyanide leaching can be highlighted. However, is well known that there are problems on human health and environment caused by waste of this technology. Thus, in the present research, electrochemical oxidation was analyzed as an alternative for the wastewater treatment from gold leaching process with cyanide. The experimental conditions were set considering the dumping characterization of several industrial processes. Moreover, according to legal regulations, a sampling methodology was involved. An electrochemical batch reactor was built and the oxidation process efficiency was calculated by some standard analytical techniques to quantify cyanide and associated substances. The effect of operating variables on the oxidation of cyanide was divided into two ranges of concentration of this pollutant. Through a preliminary experimental scanning with synthetic samples, the graphite anode, the cathode aluminum, NaCl as supporting electrolyte and an initial pH of 11 were selected. In addition, Box-Behnken experimental designs were used. Response Surfaces were obtained by fitting data. A multi-objective optimization was carried out in order to maximize cyanide removal and minimize the specific power. Then, a kinetic study was performed at the optimal conditions. Finally, electrochemical oxidation was applied to an industrial wastewater sample and the results obtained were compared with ones predicted at this thesis