cloruracion-intensiva

PRESENTACIÓN
El siguiente trabajo habla acerca de la cloruración o clorinación intensiva en
particular, dentro de toso los procesos que existen para la recuperación del oro en
soluciones liquidas, también de hablan de los distintas manera para procesar el
oro pero de forma general ya que nos abarcaremos en los procesos de lixiviación
o procesos de disolución.
INTRODUCCIÓN
El oro puede extraerse de los placeres recurriendo a la concentración gravimétrica,
debido a la diferencia del peso específico del oro de 19.3 gr/cm 3 y de la ganga, que
fluctúa alrededor de 2.6 gr/cm3.
El oro que se encuentra en combinación química o disperso en un grano más fino
en la mena, no puede recuperarse con facilidad.
Las características mineralógicas de los depósitos minerales en que se encuentra
el oro y la forma de su asociación con otros minerales, determinan los requerimientos
específicos de los procesos de extracción metalúrgica del mismo. De manera general, el
mineral pasa por los procesos de trituración y molienda, lixiviación con cianuro, adsorción
en carbón activado, precipitación del oro mediante electrólisis o cementación con zinc,
fusión del precitado para la obtención del doré y purificación final hasta la obtención de
un lingote de oro de pureza mayor o igual que 99,9 % de oro.
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CLASIFICACIÓN DE LOS PROCESOS PRODUCTIVOS DEL ORO
A continuación, se intenta presentar una clasificación simplificada y no
exhaustiva de los distintos procesos que se emplean o se han empleado en la
obtención del oro:
TRATAMIENTOS MINERALÚRGICOS
− Etapa de arranque
− Trituración
− Molienda
− Gravimetría
− Separación Magnética
− Separación Electrostática
− Flotación
− Sedimentación
PROCESOS PIROMETALÚRGICOS
− Copelación
− Fusión directa en un baño de plomo
− Fundición directa con fundentes ricos en plomo
− Fundición con fundentes/refundición con fundentes ricos
en plomo
− Tostación oxidativa
− Tostación clorurante
PROCESOS DE EXTRACCIÓN Y RECUPERACIÓN DEL ORO EN DISOLUCIÓN
− Amalgamación
− Oxidación hidrometalúrgica
− Clorinación o cloruración
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−
− Lixiviación cianurada
− Lixiviación con tiourea, bromo, iodo ó sulfocianuro
− Precipitación con zinc
− Adsorción en carbon activo
− Intercambio iónico
− Electrólisis
− Extracción por solventes
REFINACIÓN DEL ORO
− Purificación del oro bruto
− Refinación por el ácido nítrico
− Refinación por el ácido sulfúrico
− Refinación por el agua regia
− Refinación por el ácido clorhídrico
− Refinación por el cloro
− Refinación por electrólisis
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DESCRIPCIÓN DE LOS PROCESOS AURÍFEROS
El primer paso en la obtención de un metal es descubrir el lugar donde
exista uno de sus minerales en cantidad adecuada, es decir un yacimiento.
La tecnología actual nos provee de diversas herramientas para ubicar estos
posibles depósitos minerales mediante fotos aéreas, interpretación de datos de
satélites y la prospección geoquímica y geofísica.
Una vez ubicado el yacimiento donde exista el mineral o mena metalífera
se hace las consideraciones necesarias para determinar su explotación
económica.
La etapa del arranque se sitúa al comienzo de las operaciones, y tiene por
objeto el obtener, por medio de los explosivos y/o medios mecánicos, bloques
generalmente voluminosos.
Los fragmentos de roca procedentes de las operaciones de minado
contienen dos componentes principales:
i).- Componente valioso: el cual contiene compuestos metálicos o no
metálicos de interés económico.
ii).- Componente no valioso o estéril con muy poco o nada de compuestos
de interés económico y al cual se denomina comúnmente ganga.
Es decir, cuando el mineral es extraído de la mina, contiene grandes
cantidades de sustancias estériles (ganga), en la mayoría de los casos se debe
someter a un tratamiento previo de separación (por trituración y molienda,
gravimetría, flotación, separación magnética, etc.). Estas operaciones previas
por lo general no producen alteraciones en la identidad del mineral.
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El producto final de los tratamientos mineralúrgicos es el concentrado de la
especie valiosa, mencionándose la especie de mayor importancia económica.
La siguiente etapa son procesos químicos que se efectúan a altas
temperaturas o bien se utilizan soluciones acuosas o corriente eléctrica, esto con
la finalidad de eliminar la mayor cantidad de impurezas.
Después que los metales son refinados, se les somete a diferentes
tratamientos físicos y químicos para obtener de ellos determinadas cualidades,
adaptándolas a las aplicaciones que se les va a dar.
El presente apartado esta descrito en términos técnicos bastante sencillos,
de tal modo que puede constituirse como una referencia inicial muy práctica para
cualquier persona que tenga interés en conocer esta actividad industrial para la
obtención de oro. (Cloruración o Clorinación)
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PROCESOS DE DISOLUCIÓN O LIXIVIACIÓN
La disolución o lixiviación es el proceso mediante el cual se elimina por
aplicación de un disolvente un componente de una mena que es soluble en él y
posteriormente se separa de la parte no disuelta de la mena.
Los problemas de la lixiviación son las condiciones mecánicas, químicas y
económicas que permitan obtener una disolución con el componente deseado de
la mena y con un buen rendimiento. La separación de la disolución no es más que
la eliminación del estéril por recuperación del metal útil en la disolución. Esta
separación puede ser desde lavar y secar hasta técnicas como la decantación o
la filtración.
Para que un mineral metálico sea económico obtenido por el proceso de
lixiviación, es necesario que haya un solvente económico que tenga la
característica de que sea selectivo, es decir que disuelva de una manera
particular al metal o metales que se pretende recuperar y no se combine
químicamente con la ganga o parte no valiosa de la roca mineral.
La mena puede ser una mezcla heterogénea u homogénea de varios
constituyentes que se presentan en una diversidad de formas físicas y químicas
que a menudo precisan una desintegración a fin de conseguir una gran superficie
de contacto con el disolvente, para que se pueda originar una reacción química
con el constituyente del mineral.
Actualmente el proceso de lixiviación es muy usado y tiene tendencia de
mayores aplicaciones, por ser más económico, y en general, menos contaminante
que en los casos que tiene que usarse la fundición.
Dentro de los procesos hidrometalúrgicos de disolución más utilizados
para recuperación de oro fino, se encuentra la cianuración, que consiste en la
disolución de metales preciosos como el oro y la plata en una solución alcalina,
este proceso requiere básicamente, de un agente complejante que en este caso
es el NaCN y un agente oxidante que es el oxígeno suministrado por el aire.
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Existen otros agentes para disolver oro, como el cloruro, el bromuro o el
tiosulfato, pero los complejos que se obtienen resultan menos estables, por ello
se necesitan condiciones y oxidantes más fuertes que estos. Además estos
reactivos son costosos, peligrosos para la salud y el medio ambiente.
La lixiviación de las menas no refractarias de oro puede realizarse
directamente obteniéndose buenos rendimientos; sin embargo cuando se tratan
menas refractarias es necesario realizar un pre tratamiento, en la mayoría de los
casos oxidativo, de dichas menas con el fin de oxidar, entre otros, los sulfuros,
teluros y los materiales carbonáceos presentes en dichas menas antes de proceder
a la lixiviación.
En cuanto a la práctica industrial, la lixiviación de Au presenta diferentes
sistemas de operación que se seleccionan de acuerdo a factores técnicos y
económicos en el análisis de un proyecto, algunos de los cuales son: ley de la
especie de interés a recuperar, reservas de mineral, caracterización mineralógica
y geológica, comportamiento metalúrgico, capacidad de procesamiento, costos
de operación y de capital y rentabilidad económica. Las formas de lixiviación más
conocidas son:
In situ
En pilas
In place
En baldes
En botaderos
Reactores agitados
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CLORURACIÓN O CLORINACIÓN INTENSIVA
La clorinación se aplicó ampliamente durante los años 1800, antes de la
introducción de la cianuración, para el tratamiento de menas conteniendo oro y
sulfuros de oro, los cuales no eran tratables por concentración gravimétrica ni por
amalgamación.
La clorinación también se aplicó a procesos de electroplatinado desde
principios del siglo XIX, y fue utilizada para el tratamiento de menas refractarias o
semi-refractarias como una alternativa a la cianuración (proceso Plattner 1848).
En general, el proceso de cloruración que está basado sobre la solubilidad
del oro en agua de cloro, ofrece un medio disponible para la extracción de oro de
algunas clases de menas auríferas que no son aptas para la amalgamación o
tratamiento económico por cianuración, lixiviación o fundición. Con algunas menas
el proceso de cloruración puede dar mejores resultados que el tratamiento por
cianuración. Como una norma, es mejor el proceso de cianuración para tratamiento
de menas de baja ley, mientras que para el tratamiento de muchas menas
refractarias de alta ley, la cloruración da mejores resultados.
El tratamiento de tales materiales por cloruración involucra la tostación de la
mena que es la parte más costosa de la operación.
El objeto de la calcinación es la liberación del oro y la conversión de todos los
metales presentes, excepto el oro y la plata en óxidos, los cuales son poco
atacados por el cloro. El arsénico, el antimonio y el azufre deben ser eliminados
completamente en la calcinación; las sales solubles, tales como el sulfato ferroso
o el cloruro, no deberían dejarse en la mena calcinada, porque precipitarían el oro
de la solución de su cloruro.
La mena calcinada se clorura para obtener el cloruro áurico (AuCl3) soluble en agua.
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El cloro empleado en la cloruración se obtiene ya sea de dióxido de
manganeso, cloruro de sodio y ácido sulfúrico o de hipoclorito de calcio (polvo de
blanqueo) y ácido sulfúrico. En el primer caso el cloro se produce en generadores
especiales y en el segundo, en el interior de la misma cuba de cloruración.
La velocidad de disolución del oro en las disoluciones acuosas de cloruro es
mucho mayor que la que se alcanza en las disoluciones acuosas de cianuro (G.L.
Putman, 1944). La razón de esta mayor velocidad es la alta solubilidad del cloro en
agua comparada con la del oxígeno, que es el oxidante usado en la cianuración.
También se ha observado que la presencia de NaCl (3 %) en la disolución de
cloro, acelera considerablemente la reacción debido a que los iones cloruro
retrasan la disociación del cloro (G.L. Putman, 1944).
Otro de los factores que pueden afectar a la disolución de oro, mediante
disoluciones acuosas de cloro, es la presencia de otros iones metálicos. La plata y
el plomo reaccionan formando cloruros insolubles en las disoluciones cloro-cloruro.
Estos cloruros insolubles pueden reducir la solubilidad del oro debido a la
formación de una capa de pasivación que de lugar a una baja recuperación del
metal.
El cobre, el zinc y la mayoría de metales de transición forman complejos con
el cloruro que son relativamente inestables. De particular importancia son las
grandes diferencias que existen entre las constantes de estabilidad de los
complejos de cobre en cianuro o cloruro y los complejos de oro en ambos medios;
así para una mena en particular, el cobre se disolverá mucho menos en medio
cloruro que en medio cianuro lo que será una ventaja en el tratamiento de estas
menas oro-cobre. De esta forma se puede conseguir la separación del oro de
algunos de los metales mediante lixiviación con cloro en vez de con cianuro, lo cual
facilita tratamientos posteriores para la recuperación del metal precioso.
A pesar de todo ello la clorinación presenta una serie de inconvenientes frente
a la cianuración:
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a) El medio es altamente corrosivo y requiere materiales especiales en la
construcción de los equipos.
b) El cloro gas debe ser controlado para evitar cualquier riesgo de escape.
c) El empleo de cloro gas aumenta los costes del proceso en comparación
con la cianuración que utiliza el oxígeno del aire.
Debido a todos estos condicionamientos, el empleo de la clorinación se
restringe a sistemas agitados donde puedan ser usados tanque cerrados y se
puedan controlar los residuos vertidos al medioambiente. Este proceso se realiza
a un pH entre 2.0 y 2.5. La velocidad de absorción de cloro gas se aumenta al
disminuir el pH, pero la disolución se vuelve más difícil de manejar.
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