Efecto de las arcillas en la cianuración de oro en pilas o montones

Abstract

Se estudiaron muestras con materiales arcillosos a diferentes profundidades de un tajo perteneciente a una determinada región minera cuyas coordenadas geográficas son las siguientes: Latitud Sur 08º 08’; Longitud 0este 78º 04’con tamaños de partículas menores que 6 mm, 5 mm y 2 mm respectivamente, posteriormente se determinó la composición mineralógica mediante difracción de rayos X. Las menas presentan una mineralogía compuesta principalmente por minerales arcillosos, tales como la montmorillonita, nontronita, muscovita, pirofilita, otros minerales tales como la goethita, el rutilo y una ganga compuesta por básicamente por cuarzo. En la descripción macroscópica de una muestra arcillosa, se observa fragmentos de cuarzo de color blanco grisáceo a gris blanquecino, pigmentado por óxidos de color pardo amarillento a pardo oscuro. En conjunto la muestra se encuentra mezclada con óxidos de hierro (limonitas) de aspecto pulverulento y arcillas; éstas últimas posiblemente pigmentados por los óxidos. En la descripción microscópica de luz transmitida, la muestra está constituida por un agregado de individuos de cuarzo con formas subangulosas a subredondeadas no mayores a 750 μm. Además se tiene muscovita, limonitas (goethita) en algunos casos de aspectos masivos, coloformes y como relleno de moldes de pirita, frecuentemente asociado a jarosita. Presenta fracturamientos muy finos, mostrando relleno con relictos de granos de cuarzo, limonitas pulverulentas, partículas oscuras de materia orgánica (carbón). En la descripción microscópica de luz reflejada, se ha observado escasos granos de oro no mayor a 25 μm (en el microcopio electrónico se observa oro fino libre no mayor que 25 m), a veces como inclusiones en los granos de cuarzo y otras como partículas libres e inmersas en la resina. También hay escasísimos granos anhedrales de pirita e intercrecimientos de limonitas con esfaleritas. De acuerdo a la caracterización mineralógica por Difracción de rayos X de las muestras obtenidas, para analizar cual es la arcilla que produce el efecto preg-robbing; los resultados cuantitativos nos indican que la arcilla que está en mayor cantidad es la montmorillonita y según sus características fisicoquímicas de superficie hay dos posibilidades: que sea la montmorillonita sódica o cálcica. Pero si se analiza la propiedad de intercambio catiónico, el sodio es más reactivo que el calcio, entonces la arcilla que produce el efecto preg-robbing (secuestro del Au) es la montmorillonita sódica. Al realizar las pruebas de adsorción y extracción del oro de las muestras obtenidas, se observa que hay intervalos de tiempo donde existen fluctuaciones en los respectivos porcentajes de adsorción (como también en la extracción), esto es debido, a la adsorción de los iones aurocianuros por la arcilla (Montmorillonita sódica), sobre las superficies entre sus hojas y también en los bordes de su estructura, posteriormente, se realiza una desorción, pero solo en los bordes del filosilicato, luego puede haber otra adsorción, luego desorción, debido a que en esta zona ocurren reacciones químicas que son reversibles en determinados intervalos de tiempo. Las fluctuaciones en el porcentaje de extracción como ya se dijo anteriormente, se deben a la adsorción de los iones aurocianuro entre las hojas, especialmente de la montmorillonita sódica, como también otras arcillas pero en menor intensidad; luego sigue un ascenso debido a la actividad iónica en los bordes que representa un 20% de la carga total de la lámina. Dicha acción lo realizan los protones H+ procedentes de los iones OH– (ubicados en la superficie de los bordes), uniéndose a los dipolos de agua y formando el (H3O)+. Como el pH> pH borde =6,5; la superficie del mineral en el borde se carga negativamente, el cual repele al ión aurocianuro que tiene carga negativa. Luego, se puede concluir que las fluctuaciones en el porcentaje de adsorción y extracción del oro y según las características fisicoquímicas su superficie, lo origina la superficie entre las hojas T-O-T de la arcilla y también los bordes de la misma en un inicio. Posteriormente los ascensos en el porcentaje de extracción son debido a las reacciones de superficie de los bordes en dichas hojas, según: Al – OH + OH -  Al-O - y Si – OH + OH -  Si-O – Como se puede observar, que estas reacciones son reversibles, ósea, tiene que haber adsorción y luego desorción en determinados intervalos de tiempo. Las muestras en estudio se prepararon a 10m y se enviaron a los ensayes químicos de oro y cuyos resultados dieron un promedio ponderado de 74,70 % que es lo que debería recuperarse. En la prueba metalúrgica del porcentaje de extracción del oro en función al tiempo de lixiviación, la máxima recuperación es de aproximadamente 60%, obteniéndose una pérdida del 14,70 %, luego podemos decir que existe un perjuicio económico para el inversionista. El ión Aurocianuro que se encuentra entre las caras de las hojas, será muy difícil recuperar, porque el contacto con la solución cianurada es prácticamente nulo. Es probable que el oro que está entre las caras, cerca de los bordes de las hojas se pueda recuperar, puesto que en esta posición logra un ligero contacto con la solución cianurada. En función de esto, se debe realizar un buen control del mineral para evitar o minimizar la presencia de arcillas tipo Montmorillonita sódica, para no tener los problemas de recuperación de oro. También se analizó el efecto preg-robbing en otras zonas geológicas relativamente cercanas a las coordenadas geográficas dadas, llamadas: Alto Chira, Aluvial, Capilla y Patival. Luego, realizando la caracterización correspondiente de cada muestra respectiva, se concluye que en este caso la arcilla que produce el efecto preg-robbing es la illita. Después realizando las pruebas metalúrgicas en botellas para analizar el porcentaje de extracción de oro en función al tiempo de lixiviación, se observa que a mayor porcentaje de illita, será menor el porcentaje de extracción del oro. Entonces, para poder optimizar la recuperación del oro, el profesional en Geología debe hacer estudios específicos de zonas geológicas arcillosas, identificar las arcillas que perjudican la producción de este metal precioso. El profesional en Geología debe coordinar con el Metalurgista para que realice pruebas y así determine, cual es la arcilla que más perjuicio produce en la lixiviación del oro en pilas. Una vez determinada la zona geológica y la arcilla que ocasiona el efecto preg-robbing, se recomienda evitar en lo posible, estos minerales arcillosos para que el proceso de lixiviación en pilas no se perjudique. Según experiencias a nivel de laboratorio, el porcentaje de extracción del oro sin arcillas es aproximadamente 80 % y en las pruebas metalúrgicas realizadas resultó aproximadamente 60 % a 70% de extracción del metal valioso, obteniéndose una pérdida considerable para el inversionista.