Dimensionamiento de tanques con agitación mecánica y neumática, tomando como factor determinante, la evaluación mineralúrgica de los procesos de conminución y concentración de Minerales Refractarios de Oro

Abstract

Desde finales del siglo XIX, la extracción de metales preciosos se realiza, normalmente por el método de cianuración. Desde entonces este proceso ha conocido continuas mejoras y, en la actualidad, se sigue usando dada su relativa simplicidad y capacidad para tratar los minerales más diversos, dando como resultado una extracción total de oro entre 90%-96%. Sin embargo, para aplicar un sistema de este tipo, en el que el oro se disuelve con gran efectividad, se requiere que el oro este libre y limpio, que la solución no contenga impurezas que puedan inhibir la reacción, y que haya un adecuado suministro de oxígeno en la solución durante todo el período que dure la reacción. El oro se encuentra en la naturaleza como oro nativo, oro asociado, o como oro ocluido o encapsulado, principalmente en sulfuros. La influencia de la presencia de compuestos sulfurados (pirita, arsenopirita, pirrotita, estibinita, galena) retarda y disminuye la obtención de oro por métodos convencionales de lixiviación con cianuro, debido a que el oro se encuentra como finas partículas microscópicas encapsuladas en una matriz mineral de sulfuros, esta matriz es insoluble y difícil de penetrar con soluciones de cianuro, lo que evita que el oro entre en contacto con el cianuro y por lo tanto su lixiviación. Estos minerales refractarios de oro, constituyen un problema, porque sólo permiten extraer entre el 5%-50% de su contenido en oro. Se trata de menas refractarias al proceso de cianuración estándar. En nuestro país, la extracción de oro se lleva a cabo mediante la amalgamación con mercurio, la cianuración y la cementación (polvo de zinc). Sin embargo, estos reactivos sólo permiten la extracción de oro libre. Si se aplicase mercurio (Hg) a un mineral polisulfurado que contenga oro (considerando que los minerales polisulfurados encapsulan al oro), no habría forma de que se forme la amalgama deseada ya que el oro está recubierto por los sulfuros (oro refractario), en el mejor de los casos, se podría encontrar oro parcialmente cubierto por estos sulfuros, dejándolo parcialmente descubierto en una zona, de modo que esta pequeña sección de contacto podría formar la amalgama (AuHg2, Au8Hg). Pero para que el oro forme la amalgama debe tener su superficie limpia y exenta de óxido de hierro o de reactivos hidrófobos (grasas, reactivos de flotación), si el oro es muy fino puede tener tendencias a flotar en la superficie del agua o del mercurio, la presencia de ciertos sulfuros (arsenopirita) pueden provocar dificultades en la amalgamación. De manera semejante el cianuro de sodio (CNNa) diluye al oro libre, no al oro refractario encapsulado, aunque se use grandes cantidades de cianuro, la extracción siempre será extremadamente limitada, esto a causa de la presencia de los sulfuros (que son consumidores de cianuro). En el caso de la cementación, el polvo de zinc (Zn), nunca podría realizar su función debido a que el oro jamás llegaría a suspenderse en la solución cianurada, por tanto, el oro no podría ser recuperado como un precipitado muy fino en un filtro de pre-recubrimiento. El desconocimiento de la caracterización mineralógica de minerales materializado en el procesamiento de minerales refractarios de oro produce grandes pérdidas económicas y la falta de control del proceso genera altos grados de contaminación. En la actualidad, los minerales refractarios de oro (sulfurados) generalmente reciben un tratamiento preliminar mediante el proceso de tostación o en el peor de los casos viene procesándose como un mineral de oro libre, ignorando los obstáculos que representan los minerales refractarios asociados como son la pirita, arsenopirita, pirrotina, chalcopirita, entre otros, lográndose niveles de recuperación muy escasos, inferiores al 50% del total de oro. El mineral aurífero es refractario no sólo por los minerales que lo acompañan sino también por el tamaño de las partículas de oro (tamaño microscópico). Estos factores son determinantes para elegir el tipo de procesamiento al que será sometido dicho mineral. También debemos tener en cuenta las reacciones secundarias derivadas de tratamientos inadecuados de estos minerales, ya que podrían contaminar severamente el medio ambiente, y si adicionalmente se tiene una selección deficiente de equipos de proceso, inevitablemente esto conlleva a gastos imprevistos, que no permitirán una extracción rentable, y por extensión anulará una remediación adecuada. En buena parte de la industria minera se utilizan tanques industriales de flotación de minerales de diversas capacidades, y diferentes rangos de presión y temperatura, que tienen el potencial de provocar pérdidas –económicas, equipos, materiales y personas-, siempre que no sean certificados por las entidades correspondientes, respecto a la calidad y seguridad que deberían tener, o por lo menos elaborados con las especificaciones existentes de estándares requeridos y justificados sólidamente con la aplicación de ciencias de la ingeniería. Estos equipos se encargan de separar por flotación, el mineral valioso (pirita aurífera) de la ganga. Actualmente en la pequeña minería se vienen usando equipos de flotación con tecnología anticuada, que impide una extracción óptima y rentable, o se está fabricando tanques de flotación de minerales, sin el conocimiento técnico adecuado, como consecuencia se reflejan procesos incompletos, gasto de energía insulso, dimensiones inadecuadas, reparaciones o mantenimientos con costos excesivos, falta de confiabilidad en la fabricación y en las operaciones, factores que redundan en un alto costo operativo y que pueden llegar a dañar el proceso, el medio ambiente, los equipos y a las personas inmersas en el ciclo productivo. La presente investigación está dirigida a establecer procedimientos óptimos de diseño y fabricación de tanques de flotación de minerales, tomando en cuenta los procesos de conminución y clasificación de minerales, para ello se usará información científica adecuada y acorde a las exigencias de plantas mineras modernas.