Ciencia y Tecnología

La importancia del análisis químico en la extracción de oro en plantas de beneficio

15/09/2021 IIGE - Roberto Calderón, Técnico del IIGE

El procedimiento para la recuperación de oro en una planta de beneficio está conformado por varias etapas, mecánicas y químicas.

La importancia del análisis químico en la extracción de oro en plantas de beneficio/ Foto: IIGE

La importancia del análisis químico en la extracción de oro en plantas de beneficio/ Foto: IIGE

El procedimiento para la recuperación de oro en una planta de beneficio -lugar donde los mineros extraen el oro y otros elementos de interés económico- está conformado por varias etapas, mecánicas y químicas. Las instalaciones destinadas a esta actividad procesan los minerales y se obtiene el producto final, que es el lingote de oro de alta pureza.

El oro puede recuperarse por diferentes métodos: lixiviación por cianuración, donde se disuelve el mineral que contiene el elemento de interés que se va a recuperar mediante procesos químicos-metalúrgicos; flotación, que consiste en concentrar mineral de alto valor económico; y gravimétrico, que se utiliza para procesar el material con alto contenido de oro grueso mediante la separación de partículas de diferente forma, tamaño y peso específico, por medio de la fuerza de gravedad. En cualquiera de los métodos, el material mineralizado extraído de la mina, debe pasar por procesos de transformación mecánica como la trituración primaria y secundaria, con la que se disminuye el tamaño del material mineralizado grueso hasta un tamaño entre 1 mm y 5  mm. Después de ello, pasa a la molienda en la que un molino, de bolas o de barras de acero, reduce aún más el tamaño de las partículas hasta por debajo de las 75 micras. La disminución del tamaño de partícula del material mineralizado es importante para liberar el oro y otros minerales de interés. Se controla este proceso por análisis granulométrico, para saber si el tamaño del material que se procesa es apto antes de someterlo a un tratamiento químico.

Luego del tratamiento mecánico, es necesario realizar un tratamiento químico, el más común utilizado en los sectores mineros del país, para minerales con leyes de oro mayores a 6 g/ton, es el de disolución de los metales con cianuro de sodio (lixiviación), con el cual se pretende disolver y obtener una solución de oro, plata, cobre y otros metales. En esta etapa es primordial realizar el control del procesamiento con el análisis químico de titulación con ácido sulfúrico diluido y yoduro de potasio, para regular el consumo de cianuro por material procesado y así, optimizar el recurso. También se realizan análisis en la solución de cianuro para saber la cantidad de oro que se ha disuelto en esta etapa del proceso.

La importancia del análisis químico radica en el control del proceso en todas sus etapas, el mismo que consiste en: tomar muestras del material desde que llega a la planta de beneficio, procesar la muestra a nivel de laboratorio, medir el cianuro por titulación y la cantidad de oro que es cianurable por absorción atómica. Con estos análisis químicos, se realizan pruebas piloto en las que se determina si el material es apto para ser procesado. Se toman muestras antes de la molienda, en el proceso mecánico, siendo este el más representativo para determinar el valor real de oro al inicio del proceso y así realizar los respectivos balances. En el proceso de disolución por cianuración, es importante conocer la cantidad de oro por hora que se recupera en la solución, separándola del sólido mediante un ensayo de filtración o precipitación. De igual manera, es importante conocer la concentración de oro en la solución que se obtiene cuando el material lixiviado ya pasó por el proceso de recuperación con carbón activado, donde la solución presenta escasas concentraciones de oro (relave).

En los procesos electroquímicos para la recuperación del oro, plata, cobre y otros metales, se utiliza carbón activado. En éstos procesos también intervienen los análisis químicos que son de suma importancia realizarlos en la solución cianurada antes y después de ingresar a la celda donde se deposita el oro para su posterior refinación.

Los análisis químicos e instrumentales se realizan de acuerdo a los puntos de muestreo y el método que se requiera. Los métodos de análisis más comunes son: determinación de Oro y Plata por ensayo al fuego (ver figura 1) y absorción atómica (ver figura 2); determinación de cianuro libre por titulación; determinación de Oro en soluciones de cianuro por Absorción Atómica; es imprescindible realizar este tipo de análisis para saber las leyes del material de oro de entrada (cabeza) y de salida (relave) y valorar el beneficio al recuperar y refinar el oro de alta pureza que será el producto final. Existen métodos estándares referenciales, que se ajustan a las necesidades de los laboratorios de análisis químico en las plantas de beneficio para el control del procesamiento de minerales.

Figura 1 Ensayo al fuego, técnicas analíticas del laboratorio químico del IIGE 2021


 

Como ejemplo, en un estudio realizado en una planta de beneficio en la provincia del Azuay, se menciona que el análisis químico fue muy importante para la cuantificación de metales, se determinaron leyes promedio de Oro (Au), Plata (Ag), Cubre (Cu), Arsénico (As), en los cuatro bloques de explotación; así mismo, se pudo determinar leyes de oro mediante los análisis de ensayo al fuego para las muestras de la planta de beneficio: determinación de leyes de cabeza en la tolva de finos, banda transportadora, desfogues del molino de rodillos, canalones y piscinas de sedimentación. Adicionalmente, se realizó análisis de ensayo al fuego por malla valorada en el estudio de tamaño del material captado en la salida del molino, para evaluar el “efecto pepita”, que es una propiedad específica del oro para agruparse. Gracias a estos resultados se pueden identificar variables que permitirán optimizar el proceso.

De estos estudios basados en el análisis químico, se puede conocer el beneficio económico de un material mineralizado para la extracción de oro, y así, aprovechar un recurso no renovable importante para el país. De esta manera, se controla el proceso en una planta de beneficio para la recuperación de oro.

La importancia del análisis químico en cada uno de los subprocesos descritos radica en que se puede evaluar en cada etapa la recuperación de oro y las pérdidas asociadas en los relaves, información de importante valor para definir si es necesario realizar alguna prevención o corrección durante el proceso.

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