Metodología para la recuperación de oro a partir de menas refractarias ricas en minerales de hierro
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Resumen
La cianuración para la recuperación de oro no es efectiva en presencia de minerales que intervienen en el proceso, en esencia, la característica que describe que no se logren recuperaciones de oro (Au) superiores al 70-80 % por métodos de cianuración convencional, es denominada refractariedad La presente investigación propone un pretratamiento innovador basado en lavados y el uso de ácido tricloroisocianúrico (ATCC) para mejorar la recuperación de oro en menas refractarias por minerales de hierro, explorando diferentes condiciones de pH. Este enfoque se presenta como una alternativa a métodos convencionales más costosos o contaminantes como la tostación o la oxidación a presión. El material trabajado corresponde a un triturado de un depósito aurífero polimetálico de veta proveniente de la mina El Porvenir, ubicada en la parte alta de la quebrada La Antigua, al suroeste del municipio de Frontino (Antioquia). El material fue molido y concentrado previo a la cianuración de referencia y a los pretratamientos. La cianuración convencional de referencia se realizó a cabo durante 24 horas, con una concentración de 3,00 Kg/ton NaCN, relación de agua:pulpa de 2:1, a 360 RPM y pH de 10.5-1. El proceso se hizo por duplicado, obteniendo recuperaciones máximas de 45.56 % y 58.29 % de Au en la hora 24 del proceso, con una media de 51.93 %, consumiendo un total de 10.28 Kg/ton de NaCN para ambos procesos. Como primera parte del tratamiento, se hicieron 3 y 5 lavados de 30 minutos, relación de agua:pulpa de 2:1, a 600 RPM, hasta que las pruebas cualitativas de sales férricas-ferrosas salieron negativas. Se realizó cianuración después de los lavados, obteniendo una recuperación máxima de 69.00 % y 59.01 % de Au en la hora 24 del proceso, consumiendo un total de 13.12 y 10.08 Kg/ton de NaCN, respectivamente, con una recuperación media máxima de 64.01 % mejorando en 12.08%, y con un consumo de cianuro de entre 1.95 % menor y 27.72 % mayor, con respecto a la cianuración de referencia. Se realizaron 5 tratamientos exploratorios con NaOH, H2O2, NaOH + H2O2, Ca(ClO)2 + H2O2 y C3N3O3Cl3 (ATCC) + NaOH, respectivamente. La cantidad de reactivo utilizada, estuvo dada por la estequiometria de las reacciones planteadas y se dosificó cada 30 minutos durante 2 horas por tratamiento, a 360 RPM y sin control de pH. Para los primeros 3 tratamientos, se usó una relación de agua:pulpa de 2:1 con dosificación completa, y para los 2 últimos una relación 4:1 con la mitad de la dosificación calculada (debido al carácter exotérmico de las reacciones). El tratamiento de ATCC + NaOH (que se dio a un pH < 3) lixivió 18833.73 ppm de Fe y fue el que mayor hierro movilizó en comparación con los primeros 4 tratamientos (0.73, 1631.39, 0.22 y 898.26 ppm de Fe, respectivamente). En consecuencia, se llevaron a cabo 3 procesos más con ATCC, manteniendo pH entre 3-5, 5-7 y 11-13, correspondientemente, con dosificación completa a partir de la estequiometria de reacción y estabilizando pH con NaOH. Donde se logró la mejor lixiviación de Fe a un pH de 5-7 con 9306.48 ppm de Fe disuelto (adicional a re-precipitación de sales que no fueron cuantificadas), al cabo de 2 horas, en comparación con los 6759.82 y 0.24 ppm de Fe que se disolvieron a pH de 3-5 y 11-13, respectivamente. Finalmente, se cianuró la prueba exploratoria a pH < 3 y el proceso de pH 5-7, bajo las mismas condiciones que la cianuración de referencia, logrando recuperación máxima de 87.87 % en el primer caso, y de 73.88 % en el segundo. Sin embargo, el consumo de cianuro fue de 30.96 Kg/ton y 31.45 Kg/ton de NaCN para cada caso, aumentando cerca de 3 veces el consumo de cianuro con respecto a la cianuración de referencia. En conclusión, se logra una mejora considerable en la recuperación de oro mediante el pretratamiento basado en lavados y posterior oxidación con ATCC a pH < 3, pasando de 51.93 % (sin ningún tratamiento) a 87.87% de recuperación máxima, con el efecto colateral de triplicar el consumo de NaCN durante la cianuración. (Texto tomado de la fuente)
Abstract
Cyanidation for gold recovery is not effective in the presence of minerals that interfere with the process. Essentially, the characteristic that prevents gold (Au) recoveries from exceeding 70–80% using conventional cyanidation methods is known as refractoriness. This research proposes an innovative pretreatment based on washing and the use of trichloroisocyanuric acid (TCCA) to improve gold recovery from iron-bearing refractory ores, exploring different pH conditions. This approach is presented as an alternative to more expensive or polluting conventional methods such as roasting or pressure oxidation. The material studied comes from crushed ore of a polymetallic gold vein deposit from El Porvenir mine, located in the upper part of the La Antigua creek, southwest of the municipality of Frontino (Antioquia). The material was ground and concentrated prior to both reference cyanidation and the pretreatments. The reference conventional cyanidation was carried out for 24 hours with a concentration of 3.00 kg/ton NaCN, a water-to-pulp ratio of 2:1, at 360 RPM and a pH of 10.5–11. The process was done in duplicate, yielding maximum gold recoveries of 45.56% and 58.29% at hour 24, with an average of 51.93%, consuming a total of 10.28 kg/ton of NaCN in both processes. As the first step of the treatment, 3 and 5 washing cycles of 30 minutes were performed, using a 2:1 water-to-pulp ratio at 600 RPM, until qualitative tests for ferric-ferrous salts returned negative. Cyanidation was conducted after washing, achieving maximum gold recoveries of 69.00% and 59.01% at hour 24, consuming 13.12 and 10.08 kg/ton of NaCN, respectively, with a maximum average recovery of 64.01%, improving by 12.08%. Cyanide consumption ranged from 1.95% lower to 27.72% higher compared to the reference cyanidation. Five exploratory treatments were performed using NaOH, H₂O₂, NaOH + H₂O₂, Ca(ClO)₂ + H₂O₂, and C₃N₃O₃Cl₃ (TCCA) + NaOH, respectively. The amount of reagent used was based on the stoichiometry of the proposed reactions and dosed every 30 minutes over a 2-hour period per treatment, at 360 RPM with no pH control. For the first three treatments, a water-to-pulp ratio of 2:1 was used with full dosage; for the last two, a 4:1 ratio was used with half the calculated dosage (due to the exothermic nature of the reactions). The TCCA + NaOH treatment (which occurred at pH < 3) leached 18833.73 ppm of Fe and mobilized the highest amount of iron compared to the first four treatments (0.73, 1,631.39, 0.22, and 898.26 ppm of Fe, respectively). As a result, three additional processes using TCCA were carried out, maintaining pH ranges of 3-5, 5-7, and 11-13, respectively, using the full stoichiometric dosage and pH stabilization with NaOH. The best iron leaching was achieved at pH 5-7 with 9306.48 ppm of Fe dissolved (in addition to unquantified re-precipitated salts), after 2 hours, compared to 6,759.82 and 0.24 ppm of Fe dissolved at pH 3-5 and 11-13, respectively. Finally, the exploratory test at pH < 3 and the pH 5-7 process were cyanided under the same conditions as the reference cyanidation. Maximum gold recoveries of 87.87% and 73.88% were achieved, respectively. However, cyanide consumption was 30.96 and 31.45 kg/ton of NaCN in each case, nearly tripling the cyanide consumption compared to the reference process. In conclusion, a considerable improvement in gold recovery was achieved through pretreatment based on washing and subsequent oxidation with TCCA at pH < 3, increasing from 51.93% (with no treatment) to 87.87% maximum recovery, with the side effect of tripling NaCN consumption during cyanidation.
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