Recuperación de Oro mediante el uso de alcohol en el proceso de elución Zadra Presurizado

Transcripción

1 Recuperación de Oro mediante el uso de alcohol en el proceso de elución Zadra Presurizado

2 Resumen: La mina San Andres ubicada en el Occidente de Honduras es una mina de Oro a cielo abierto que utiliza Lixiviación en patios para la extracción del mineral y posee un planta de recuperación por medio carbones en columna CIC, celdas de electro-obtención y refinería para exportar el producto como Dore. En el presente año la compañía a dado un salto en la producción de Oro con respecto al mineral apilado contra el producido; desde un 68% en los últimos 5 años a un 94% en la actualidad, esto en parte a la mejora sustancial en el proceso de desorción del oro desde un 82% a un 97% en los últimos 10 meses debido a la utilización de alcohol etílico para despojar el oro que se encuentra en el carbón activado por medio del proceso Zadra Presurizado El presente trabajo intenta mostrar la búsqueda de mejoras en el proceso de recuperación de oro de Mina San Andres en uno de sus principales cuellos de botella y presentar la viabilidad del uso de alcohol de manera segura económica y eficaz.

3 Introducción: El proceso de extracción y refinamiento de Oro de Mina San Andres consta de acarreo de mineral desde la mina en Camiones Volquetes a las trituradoras primarias; para luego ser depositado en una pila intermedia antes de pasar por una trituradora secundaria donde se obtiene la granulometría necesaria, luego se aplica Cal y Cemento para poder aglomerar y de allí es enviado en bandas transportadoras hasta los patios de Lixiviación donde es irrigado con una solución de cianuro de sodio. La solución con el producto lixiviado es captada en pozas de concentración, esta solución enriquecida es bombeada a la planta de Adsorción, Desorción y Refinería (ADR). La Adsorción del oro es realizada por carbón activado en columnas (CIC) y es despojado del mismo por medio del proceso Zadra Presurizado las solución final es enviada a celdas de electro-deposición para que luego de ser separadas de estas pueda ser fundido el producto final; como barras de Oro y Plata (Dore). El siguiente diagrama de flujo muestra en más detalle el proceso de extracción de obtención de Oro de San Andres.

4

5 Procesos de Elución de Oro en Carbones Zadra Atmosférico: Desarrollado por Zadra en la U.S.B.M. A comienzos de 1950 El proceso desorbe oro del carbón cargado con una solución 1 % NaOH y 0,1 % NaCN Flujo 1,0 2.0 B.V./hora a C Tiempo horas Procedimiento Heinen: Proceso desarrollado por H.J. Heinen y colaboradores en la U.S.B.M. Adición de 20% v/v de etanol a la misma solución al 1% NaOH y 0,1 % NaCN de Zadra. Presión atmosférica y alta eficiencia en un tiempo de 5-6 horas

6 Zadra Presurizado: Desarrollado por Ross y colaboradores en la U.S.B.M. a comienzos de 1970 Proceso que emplea alta presión y temperatura a fin de reducir los tiempos de desorción a 8-12 horas Temperaturas de trabajo C Presión Kpa (65-80 psi) Flujo 1,0 2.0 B.V./hora 1-2 % NaOH y 0,1-0,25 % NaCN Este proceso es que se utilizaba en la planta de recuperación de mina San Andrés hasta Noviembre del 2013.

7 En el año 2013 la planta de recuperación de mina San Andres tenía un porcentaje de eficiencia en el proceso de elución del 82% hasta Agosto de ese mismo año. Por lo que se decidió empezar a hacer pruebas de laboratorio con alcohol etílico basada en previas experiencias de su uso por otras minas en Brasil del grupo Aura Minerals a la cual pertenece nuestra mina. La investigación fue más allá del mero uso del alcohol como una receta; tratando de entender la reacciones y su cinética a favor de las aplicaciones lo que permitió hacer aun más eficiente el uso del alcohol. Se iniciaron luego las pruebas en la planta sobre el soporte de las pruebas a escala ya realizadas de la siguiente manera: Se agrego alcohol Etílico al circuito de elución utilizando una cantidad de alcohol del 2% con respecto al volumen de electrolito preparado. Los parámetros utilizados fueron los siguientes: 1) Presión de elución en Tanque de Elución: 70 psi. 2) Temperatura de elución: 110 a 125 C. 3) Temperatura de entrada a las celdas de electro-obtención <95 C 4) Volumen del Carbón a eluir: 5.5 ton. 6) Tiempo de Elución: 16 horas.

8 Con estos parámetros se tuvieron resultados positivos ya que se esperaba una media de recuperación del 92% obteniéndose un 95% además que se redujo el tiempo de Stripping o elución en dos horas comparadas con las 16 horas que se venían realizando en el mes, las recuperaciones fueron las siguientes: Recuperacion "Strips" Noviembre % 95.00% 94.82% % de Recuperacion 90.00% 85.00% Strip sin Alcohol 80.00% 75.00% 80.53% Strip con Alcohol 70.00% Strip sin Alcohol Tipo de Stripping Strip con Alcohol

9 Durante el mes se hicieron algunos cambios un poco más drásticos como reducir el tiempo de elución a 12 horas y utilizar el alcohol a un 1%, estas pruebas en un principio no dieron los resultados esperados reduciendo la recuperación obtenida todavía más baja que la media de aquellos Strippings normales sin alcohol por lo que se ajustaron las temperaturas y los flujos de lavado nuevamente hasta lograr la meta deseada Aun y cuando la recuperación se vio afectada en promedio por los últimos cambios esta fue mayor que el promedio que los últimos dos meses quedando en 84% de un promedio de 74.5% entre Septiembre y Octubre. Recuperacion Real "Stripping" 86% 84% 84% 82% 80% % de Recuperacion De Oro 78% 76% 74% 72% 74% 75% Septiembre Octubre Noviembre 70% 68% Septiembre Octubre Noviembre Año 2013

10 Haciendo un estudio más exhaustivo de la cinética de adsorción del oro En los carbones se encontró que en el modelo de E. Cho donde se sugiere ante otros modelos que la adsorción de oro en el carbón es mayor parte debido a la hidrolizacion de las moléculas mas grandes como los complejos ciano-auriferos y además se sabe que las moléculas de agua se unen en la superficie del carbón formando puentes de hidrogeno haciendo su poder de anclaje en el carbón aun mayor. Siendo este el caso, el alcohol simplemente actúa como catalizador para romper los enlaces de hidrogeno temporalmente; que se encuentran sujetos a la superficie del carbón Esto nos permitió formular la hipótesis de que se podía reducir más el porcentaje de alcohol y que la velocidad de desorción estaría siempre centrada en la temperatura y el flujo de del proceso.

11

12 Alcohol formando puentes de hidrogeno Mas fuertes lo que hace que el agua se libere de su unión con el carbón; Al liberarse más moléculas de agua Se genera una reacción en cadena Que liberan mas moléculas dejando libre a los complejos de Oro. Carbon Molécula agua Molécula alcohol

13 Continuando con las pruebas de desorción durante el 2014 utilizando el alcohol se llego a ciertos parámetros con los que se han obtenido resultados de recuperación del 97% con tiempos de elución entre 9-10 horas por Batch independientemente de la concentración de los carbones que también es un factor determinante ya que a mayor concentración del oro en carbón mejor es la recuperación pero utilizando el alcohol como catalizador este factor ya no crucial para poder obtener altos porcentajes de elución. El Cianuro de sodio ha podido ser eliminado del electrolito de despojo sin que esto afecte el proceso manteniendo los mismo porcentajes de recuperación. Temperaturas de trabajo 120 C Presión Kpa (60-70 psi) Flujo 1,0 2.0 B.V./hora 1-2 % NaOH y 0.0 % NaCN % de Alcohol Etílico Parámetros actuales del proceso de Elución en Mina san Andres que Generan recuperaciones sostenidas Del 97%

14

15 Aplicación de Alcoholen Bomba de recirculación La aplicación del alcohol Se hace en la entrada de la bomba de recirculación Lo que permite que haya menos perdidas por evaporación que si se Hiciera mezclándola en el Tanque de solución pobre que es donde se prepara el Electrolito de elución.

16 Costos: El cambio de alcohol etílico por cianuro de sodio está generando un ahorro del 5.5% en el costo mensual en la compra del producto, esto por si solo justifica el uso del alcohol, este factor no afecta el precio de obtención de oro ya que el mayor fuente de gastos está centrada en acarreo de material y generación Eléctrica, pero si la producción de oro que se ha visto aumentada en un 16% en comparación con meses anteriores lo que impacta directamente en el costo por onza ya que este aumento tiene el mismo costo que las producciones sin alcohol. Los costos de instalación del sistema de aplicación de alcohol fueron pagados en el primer mes de producción. A los cuales se les ha ido haciendo mejoras continuas sin que impacte en los costos de producción más lo que se tiene planeado implementar en los meses posteriores solo representa el 0,17% del 16% extra de producción de un mes.

17 Tanques de almacenamiento de Alcohol Las instalación de almacenamiento de alcohol constan de dos tanques con capacidad de 37,000 litros en una base para contención de derrames; estos tanques están conectado entre si y a su vez alimentan por gravedad un tanque de aplicación ubicado en planta ADR a unos cien metros de distancia. Los tanques de almacenamiento están provistos de un sistema de irrigación contra incendios con una bomba con capacidad de entregar 950 l/min. Y un tanque reservorio de 11,300 litros. El sistema irrigación contra fuegos puede ser activado de manera remota desde varios puntos de la planta. También cuenta con extintores para tratar cualquier conato de incendio en el momento de carga de los tanques. Se cuenta con una bomba neumática para poder descargar tanques cisternas sin peligro de chispas o exposición a otros combustibles. Se han instalado válvulas de seguridad para poder hacer reparaciones a lo largo de la tubería que conecta hacia la planta y se planea poner un sistema de pararrayos

18 Instalaciones de almacenamiento de alcohol

19 Bomba contra incendios Bomba de descarga de Tanques cisterna

20 Tanque de aplicación de alcohol El tanque de aplicación de alcohol es alimentado por una tubería metálica, tiene una capacidad de un metro cubico y está hecho de un polímero rígido. Este tanque está recubierto por un cofre metálico para protegerlo de golpes, exposición a chispas por trabajos en caliente o electricidad. Posee una bomba dosificadora que alimenta el alcohol necesario al sistema de elución.

21 Tubería de alcohol corre paralela con el resto de tuberías de soluciones de la planta ADR

22 Tanque de aplicación de Alcohol Bomba dosificadora

23 Consideraciones de seguridad Para mejorar las condiciones de seguridad actuales en el almacenamiento y aplicación del sistema de alcohol etílico, se tomaron las siguientes recomendaciones en base a las Normas internacionales UNE para almacenamiento y aplicación de líquidos combustibles inflamables. Control de fugas Tuberías,Válvulas, Reboses, Descarga de camión a tanques, sistemas automatizados de control y detección. Sobre presión Tuberías y Válvulas, sistemas automatizados de control y detección Calentamiento Aumento de temperatura ambiental. Incendio Fuego, Contacto con electricidad, Sistemas contra incendios, Compatibilidad, Descargas eléctricas naturales, Trabajos en caliente. Sismos Movimientos sísmicos

24 Consideraciones de seguridad Todos los puntos antes mencionados han sido evaluados con equipos multidisciplinarios de los departamentos involucrados como el área de procesos, almacén, seguridad ocupacional, medio ambiente etc. para poder cubrir todos los aspectos de seguridad y generar las acciones correctivas y preventivas. Estos objetivos se están llevando a cabo con la implementación de equipo, procedimientos de operación, seguridad y entrenamientos al personal involucrado, además de la supervisión y mejora continua del sistema. Se sabe que el manejo y operación de alcohol es viable más aun a las concentraciones de operación de la planta por los que los sistemas y normas existen para poder hacer el trabajo más seguro cada día.

25 Conclusiones El uso del alcohol etílico en el proceso de elución ha probado ser un método efectivo en la recuperación de oro de manera sostenida. Los costos de implementación y operación han sido pagados de inmediato mostrando ahorros sobre los sistemas actuales. Los sistemas de seguridad que se pueden implementar son los mismos que se usan para líquidos de mayor flamabilidad y peligrosidad. Los beneficios del uso del alcohol pueden costear sistemas sofisticados de monitoreo, control y seguridad del sistema. Para poder adaptar el uso de alcohol en cualquier mina se debe respaldar por pruebas de laboratorio previas y con una coordinada administración de cambio.