Lixiviación de menas auríferas con ácido peroxomonosulfúrico adicionando cloruro de sodio (página 2)
Enviado por SEVERO PALACIOS
Regeneración del lixiviante adicionando sales y precipitando sales.
Esta reacción es rápida y logra extracciones de oro hasta desde 95 a 98%. La principal ventaja es que se recicla la solución lixiviante. Además no se genera gas de cloro que es venenoso y tóxico.
En el presente trabajo se estudia el mecanismo de reacción del ácido peroxomonosulfúrico como agente lixiviante de minerales de oro.
Se estudia la lixiviación del ácido peroxomonosulfúrico adicionando cloruro de sodio como ligante para la extracción de oro de minerales auríferos.
La extracción de oro depende de la concentración de ambos productos químicos y no requiere regular el pH del medio.
Procedimiento
La presente técnica de lixiviación es el fruto de múltiples experiencias desarrolladas y comprensión de los factores y mecanismos que gobiernan dicho proceso de lixiviación.
Palacios C. Severo, entre los años 1992 a 1994, sintetiza el mecanismo de reacción que gobierna dicho proceso de lixiviación:
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El ácido peroxomonosulfúrico es un poderosísimo agente oxidante, el cual al interaccionar con el cloruro de sodio, generan cloruro naciente el cual es uno de los agentes disolventes del oro, formando el complejo tetracloroaurato de sodio, ecuación 1.
Como residuo se genera el sulfato de sodio, que viene a ser un fertilizante producto de la interacción del peroxomonosulfúrico con el cloruro de sodio.
El proceso de lixiviación se puede trabajar tanto por agitación y heap leaching.
Para la recuperación del oro disuelto en el medio acuoso, se procede mediante las celdas electrolíticas tubulares rotatorias dispuestas por al empresa Proceso SEVERO.
El electrolito trabaja al medio ambiente, el flujo es continuo, se recircula la solución Barren para procesar mineral aurífero fresco.
Experimental
Los experimentos de lixiviación con ácido peroxomonosulfúrico adicionando cloruro de sodio al mineral aurífero procedente de una Minera, fueron realizados para establecer el efecto de los factores sobre la disolución del oro metálico.
El mineral previamente fue molido con la finalidad de liberar al oro, ya que dicho material se encuentra en forma microscópica encapsulado en cuarzo, con una ley promedio de 8.5 g/t, el ácido peroxomonosulfúrico como el cloruro de sodio son de calidad comercial.
En todas las pruebas se llegan a desarrollar reacción exotérmica (espontánea) con el fin de acelerar el proceso de disolución del oro.
El contenido de oro en la solución lixiviada se analizo por electrogravimétria. Para determinar el efecto de los factores se estudio a dos niveles la concentración de las variables con el fin de no interferir en el análisis del oro.
Factores | Niveles | |
– | + | |
A: H2SO5 C: NaCl | 120 0.70 | 150 0.90 |
Resultados y discusión
Al concluir con las pruebas experimentales, se procedió analizar la extracción de oro del material aurífero, para lo cual se utilizó el programa estadístico STATGRAPHICS Centurión, de cuyo tratamiento de datos se obtuvo la estimación de los efectos de cada uno de los factores siendo este el resultado de dicho análisis:
Efecto | Estimado |
promedio | 87.5 |
A: H2SO5 | 2.95713 |
B: NaCl | 1.39645 |
AA | 9.50014 |
AB | 1.5 |
BB | -4.00006 |
Ácido peroxomonosulfúrico: El efecto de la concentración de ácido peroxomonosulfúrico se estudia en el rango de 120 a 150, manteniendo constante la temperatura, el tiempo de lixiviación así como la agitación del proceso.
El efecto de la concentración de ácido peroxomonosulfúrico es positivo con una pendiente pequeña, evaluando dicho factor podemos llegar a la siguiente conclusión, que dicho factor está en su mínimo nivel, debiendo ser maximizado hasta llegar al óptimo, con el fin de poder obtener una máxima extracción de oro del material aurífero.
Cloruro de sodio: La dosificación del cloruro de sodio es con la finalidad de producir cloruro naciente in situ, los experimentos se llevaron a cabo manteniendo constante la temperatura, el tiempo de lixiviación así como la agitación.
La disolución del oro se incrementa al incrementarse la dosificación de dicha sal, la concentración tiene efecto significativo sobre la solubilidad del oro, debido a que el ion cloro tiene habilidades de formar especies complejas con el oro.
El efecto de dicha sal nos indica que esta en su nivel mínimo, indicándonos que al incrementarse sobre el máximo se disminuye la recuperación de oro.
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Fig. 1 Efectos medios de los factores de recuperación de oro, PROCESO SEVERO IV | Fig. 2 Interacción de factores, PROCESO SEVERO IV |
Tal como visualizamos el análisis gráfico del efecto medio (figura 1) podemos establecer que la mayor recuperación para el ácido sulfúrico esta encima del promedio, en cambio el cloruro de sodio esta en el promedio.
Entre los factores en estudio no existe interacción, por lo que es posible manipular cada factor independientemente, ya que los factores no están entrelazados para poder desarrollar el Proceso SEVERO IV.
El análisis de varianza (ANAVA) confirma la importancia que tienen los factores, así mismo las interacciones y cuadraturas del proceso.
Análisis de Varianza para Au
Fuente | Suma de Cuadrados | Gl | Cuadrado Medio | Razón-F | Valor-P | ||||||||
A: H2SO5 | 17.489 | 1 | 17.489 | 4.96 | 0.0900 | ||||||||
B: NaCl | 3.90014 | 1 | 3.90014 | 1.11 | 0.3524 | ||||||||
AA | 103.143 | 1 | 103.143 | 29.24 | 0.0057 | ||||||||
AB | 2.25 | 1 | 2.25 | 0.64 | 0.4692 | ||||||||
BB | 18.2862 | 1 | 18.2862 | 5.18 | 0.0851 | ||||||||
Error total | 14.1108 | 4 | 3.5277 |
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Total (corr.) | 232.1 | 9 |
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R-cuadrada = 93.9204 por ciento
El modelo matemático, con un coeficiente de correlación aceptable, si igualamos a cero los tres factores, nos indica que la extracción de oro está en su máximo, debiendo ser regulado este por las dosificaciones del ácido peroxomonosulfúrico y el cloruro de sodio.
Au = 379.361 – 6.00151*H2SO5 + 259.487*NaCl + 0.0211114*H2SO5^2 + 0.5*H2SO5*NaCl – 200.003*NaCl^2
En el análisis gráfico se visualiza que la máxima recuperación de oro en encuentra señalada por el signo más que esta dentro de la zona azul (98 a 99% Au). Debiendo de dosificarse adecuadamente con el fin de llegar a dicha recuperación.
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Fig. 3 Respuesta en el Plano de extracción de oro con punto óptimo, Proceso SEVERO IV | Fig. 4 Respuesta espacial de extracción de oro, Proceso SEVERO IV |
Las condiciones óptimas del proceso de lixiviación con ácido peroxomonosulfúrico con adición de cloruro de sodio son:
Valor óptimo = 99.4776
Factor | Bajo | Alto | Óptimo |
H2SO5 | 113.787 | 156.213 | 156.213 |
NaCl | 0.658579 | 0.941421 | 0.843953 |
Conclusiones
Los resultados alcanzados en las pruebas experimentales permiten plantear las siguientes conclusiones:
Técnicamente es posible recuperar oro a partir de minerales por Lixiviación con ácido peroxomonosulfúrico adicionando cloruro de sodio, Proceso SEVERO IV
Las variables importantes del Proceso son las concentraciones de ácido peroxomonosulfúrico y cloruro de sodio, los cuales tienen la función de generar cloro naciente in situ.
La presencia del ión cloruro permite la formación de cloro naciente in situ que permite la formación del complejo aniónico tetracloroaurato e incrementa la solubilidad del oro.
El presente proceso se desarrolla a condiciones ambientales, la solubilidad del oro está limitada por la dosificación adecuada del ácido peroxomonosulfúrico y el cloruro de sodio.
Es posible restablecer el poder oxidante del medio incrementando sustancialmente el cloruro de sodio y regulando el pH.
La aplicación del presente Proceso en el ámbito industrial resultaría económica, ya que se regenera el medio lixiviante y utiliza productos que se encuentran en el mercado local.
Referencias
1. Winand R., Chloride Hydrometallurgy, Hydrometallurgy, 27, 1991, pg. 285-316
2. Dutrizac J.E., The leaching of sulfide mineral in chloride media, Hydrometallurgy, 29, 1992, pg. 1-45
3. Van Weert G., Reagent recovery in chloride Hydrometallurgy-some missing link, Hydrometallurgy, 29, 1992, pg. 513-526
4. McDonald G.W., The fate of gold in cupric chloride Hydrometallurgy, Hydrometallurgy, 18, 1987, pg. 321-335
5. Baes F.CH., The hydrolysis of cations, John Wile and Sons, New York, 1978
6. Kalocsai G.I., Improvements in or relating to the dissolution of noble metals, Austral. Provisional Patent 3028/84, 1984
7. Kerley B.J., Recovery of precious metals from difficult ores, U.S. Patent 4,269,622, May 26, 1981
8. Rose T.K., The Metallurgy of gold. Philadelphia, P.A: J.B. lippincott Co., 18, 76, 1937
9. Tataru S., Precipitation par cementation de I`or en solutions acid. Rev. Roum. Chim.: 1043-49, 1968
10. Von Michaelis, The prospects for alternative leach reagents (for gold). Eng. Min. J., June: 42-47, 1987
11. Palacios C. S., Ingeniería de Lixiviación, CONCYTEC, 1994
12. Palacios C. S., Lixiviación de Menas Auríferas con Sales Oxidantes en Medio Acido (Proceso Severo), 1994
13. Palacios C. S., Simulation of dump leach, XXIV APCOM, Application of computers and operations research in the mineral industries; Montreal-Quebec-Canada, 1993
14. Palacios C. Severo, Ingeniería de Procesos, CONCYTEC, 2008
15. Palacios C. S., Proceso SEVERO – Tecnología medio ambiental al procesamiento de minerales, CONCYTEC, 2009
Autor:
Palacios C. Severo
CEO Proceso SEVERO
Consultor Metalúrgico Internacional
Lima – Perú
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