Cómo definir un plan de recuperación y tratamiento de minerales de oro de baja ley es la primera cuestión ineludible a la hora de poner en marcha muchos proyectos de minas de oro. Una ley baja no significa que no haya valor de explotación; lo que realmente determina el éxito o el fracaso es si la ruta tecnológica se adapta a las propiedades del mineral, así como quién se encarga de coordinar y poner en marcha toda la línea de producción.Los dos procesos de extracción de oro mediante cianuración —CIP y CIL—, junto con un proveedor EPC fiable para toda la línea de producción, constituyen básicamente el esqueleto central de un plan de recuperación y tratamiento de minerales de oro de baja ley. A continuación, se desglosa el tema en varios apartados: principios del proceso, condiciones de aplicación, configuración del flujo de trabajo, modelo de construcción y errores comunes.

I. ¿Cuáles son las dificultades en la recuperación de minerales auríferos de baja ley?

El bajo contenido en oro no es, en sí mismo, un obstáculo insuperable.Las dificultades se centran en tres aspectos: la fina dispersión de las partículas de oro, que impide una molienda adecuada y, por tanto, la disociación del oro; el alto contenido de lodo, que hace que la pulpa mineral sea viscosa y obstaculiza la penetración y la transferencia de masa del licor de lixiviación; y la presencia de elementos interferentes asociados, como el arsénico, el carbono y el antimonio, que reducen notablemente la tasa de lixiviación con cianuro convencional.

A la hora de elaborar un plan de recuperación y tratamiento de minerales auríferos de baja ley, el primer paso no es elegir el equipo, sino determinar con precisión el estado en que se encuentra el oro. El oro en fisuras, el oro intergranular y el oro encapsulado requieren procesos totalmente diferentes.Cuando el oro se encuentra en sulfuros, la flotación puede constituir el proceso principal; cuando el oro se presenta principalmente en estado libre y la ganga es sencilla, la cianuración de lodo completo resulta más directa. Si se elige un plan erróneo, ni siquiera la selección más precisa de los equipos posteriores podrá compensarlo.

II. Principios y diferencias entre los procesos CIP y CIL

La esencia de la lixiviación con cianuro consiste en disolver el oro en una solución de cianuro, en condiciones alcalinas, para formar un complejo de cianuro de oro, y posteriormente recuperarlo de la solución mediante carbón activo o polvo de zinc.En términos sencillos, es similar a preparar té: se disuelven los componentes útiles en agua y luego se extraen; la diferencia radica en que, una vez extraído el oro, es necesario utilizar carbón activo para adsorberlo.

El CIP, o proceso de lodo de carbón, consiste en completar primero la lixiviación y, a continuación, pasar al tanque de adsorción. La lixiviación y la adsorción se llevan a cabo en tanques separados; el tiempo de lixiviación es suficiente y el control del proceso es preciso, por lo que resulta adecuado para minerales con una velocidad de lixiviación relativamente rápida que requieren un control por etapas, y se utiliza con mayor frecuencia en plantas de tratamiento de gran tamaño.

El CIL (método de lixiviación con carbón) consiste en que la lixiviación y la adsorción se llevan a cabo simultáneamente en un mismo tanque. El carbón activo se añade directamente al tanque de lixiviación y, a medida que el oro se disuelve, es adsorbido inmediatamente. Se trata de un proceso compacto, con pocos tanques y que ocupa poco espacio, por lo que resulta adecuado para plantas de procesamiento de tamaño pequeño, mediano y grande, y se adapta bien a los yacimientos de oro en roca convencional.

No existe una respuesta absoluta a la hora de elegir entre ambos métodos. En casos de bajo contenido en lodo, mineralización sencilla y plazos de inversión ajustados, el CIL resulta más económico; en cambio, cuando el contenido en lodo es elevado, la mineralización es compleja y se necesita margen de ajuste, el CIP es la opción más segura.En el proceso CIL, el carbón está en contacto prolongado con la pulpa mineral, por lo que el consumo de carbón suele ser elevado; sin embargo, al tratar minerales que contienen plata o cobre asociado, la adsorción simultánea puede resultar, en ocasiones, ventajosa. La comparación de procesos para la recuperación de oro de baja ley debe basarse en datos de ensayos de tratamiento, y no en la simple copia de lo que se hace en minas similares.

III. Breve descripción de los procesos CIP/CIL

Tomando como ejemplo el proceso CIL, el flujo típico es el siguiente: trituración y molienda hasta la finura deseada, concentración y deshidratación, paso a la cuba de lixiviación donde se añade cianuro y se ajusta el pH con cal, adición simultánea de carbón activo para la adsorción; tras la separación mediante cribado del carbón cargado de oro, se procede al lavado con ácido, la desorción y la electrólisis,fundición del lodo aurífero para obtener oro en bruto, y los residuos, tras su tratamiento, se vierten o se apilan en pilas secas.

La diferencia con el proceso CIP radica en que los tanques de lixiviación y de adsorción están separados y conectados en serie; la pulpa mineral no entra en la etapa de adsorción hasta que se haya completado la lixiviación.Los puntos de control comunes a ambos procesos son los siguientes: la finura de la molienda determina el grado de disociación; el control del pH evita las pérdidas por volatilización del cianuro; los tiempos de lixiviación y adsorción deben estar sincronizados; y la concentración del carbón cargado de oro y la gestión de la calidad del carbón influyen directamente en el rendimiento de la recuperación.Los minerales difíciles de tratar que contienen arsénico, carbono o antimonio deben someterse primero a un pretratamiento antes de la lixiviación; de lo contrario, la tasa de lixiviación se reducirá considerablemente.

IV. ¿Qué minerales son adecuados para CIP/CIL y cuáles no?

Adecuados: yacimientos de oro en roca convencional con cianuración de lodo completo; cianuración de concentrados de flotación; yacimientos de oro oxidados o semioxidados; y minerales con un contenido de lodo dentro de unos límites controlables.

No aptos para la lixiviación directa: los minerales con alto contenido en carbono presentan el efecto de «secuestro del oro», por el que el oro disuelto vuelve a ser adsorbido por la materia carbonosa; en los minerales que contienen arsénico y antimonio, el oro queda encapsulado o se ve obstaculizada su lixiviación;Los minerales con un alto contenido de oro libre de grano grueso deben recuperarse previamente mediante separación por gravedad en el circuito de molienda antes de pasar a la lixiviación.

De ahí se deriva la necesidad de un proceso combinado. Cuando coexisten oro de grano grueso y oro de grano fino, la combinación de separación por gravedad y cianuración suele ofrecer una recuperación más completa que un proceso único. La idoneidad de un plan de recuperación y tratamiento de minerales auríferos de baja ley se refleja, en gran medida, en la precisión de la selección de los puntos clave del proceso combinado.

V. ¿Qué problemas resuelve un proveedor EPC de una línea de producción completa?

Aunque se elija el proceso adecuado, si los equipos no encajan entre sí, tampoco se alcanzarán los objetivos. Si los equipos de trituración, molienda, lixiviación y adsorción proceden de diferentes fabricantes, las interfaces, la capacidad de producción y el consumo energético no coincidirán, lo que obligará a modificar repetidamente las tuberías y los tipos de bombas in situ, alargará el ciclo de puesta a punto y generará costes ocultos que superarán con creces la diferencia de precio entre los equipos.

El valor de un proveedor EPC de la línea de producción completa radica en que un único responsable se encarga de coordinar el diseño del proceso, el diseño de ingeniería, la fabricación de equipos, la supervisión de la instalación, la puesta a punto integrada y la formación del personal, asumiendo la responsabilidad de los objetivos de producción finales. A la hora de elegir, conviene prestar especial atención a tres aspectos: si cuenta con capacidad para diseñar procesos basados en las características del mineral, en lugar de limitarse a aplicar plantillas;si el proceso y los equipos están bajo el control de un mismo equipo, para evitar discrepancias entre los planos y los equipos; y si está dispuesto a acordar en el contrato criterios de aceptación razonables basados en las condiciones específicas de la mina. El modelo de división de tareas en el que el promotor del proyecto organiza localmente a los trabajadores de obra y de instalación general, mientras que el proveedor envía ingenieros para ofrecer orientación in situ, es bastante habitual para controlar los costes de mano de obra y facilita la coordinación en la obra.

Cabe recordar que el contrato EPC no lo abarca todo. Es más importante que los límites estén bien definidos que tener un alcance amplio; en la fase contractual debe especificarse punto por punto qué aspectos son responsabilidad del proveedor y en cuáles debe colaborar el promotor del proyecto. Una vez que el proyecto de recuperación y tratamiento de un yacimiento aurífero de baja ley entra en la fase de construcción, la falta de claridad en los límites de responsabilidad suele ser la principal causa de los retrasos en los plazos de ejecución.

VI. Errores comunes

En primer lugar, la búsqueda unilateral de una alta tasa de recuperación. Cada aumento en la tasa de recuperación suele implicar una mayor inversión y mayores costes operativos; en los proyectos de baja ley se debe realizar un cálculo global del ciclo de vida completo, en lugar de basarse en un único indicador.

En segundo lugar, la comparación simplista entre la lixiviación en pilas y el proceso de lixiviación en lecho de carbón (CIL). La lixiviación en pilas tiene un coste bajo, pero su tasa de lixiviación es limitada y no es aplicable a minerales sulfurados ni a minerales que contienen carbono; se debe utilizar la lixiviación en pilas cuando las características del mineral lo permitan, pero forzar su uso cuando no es viable supone un desperdicio de recursos.

En tercer lugar, se pasa por alto la selección del carbón activo. El carbón de cáscara de coco y el carbón de hulla presentan una distribución de poros diferente, lo que da lugar a diferencias en el rendimiento de adsorción; dado que el carbón se desgasta rápidamente en el proceso CIL, se debe prestar mayor atención al índice de dureza.

En cuarto lugar, se omiten los ensayos de beneficio y se establece directamente el proceso. Sin datos de ensayos con muestras representativas, la selección de cualquier equipo carece de fundamento, lo que constituye la fuente de riesgo más habitual en los proyectos de minas de oro de baja ley.

VII. Conclusión

¿Cómo se debe definir el plan de recuperación y tratamiento de un yacimiento aurífero de baja ley? La respuesta se puede resumir en una frase: determinar el proceso en función de las propiedades del mineral, seleccionar el equipo en función del proceso y coordinar la ejecución mediante un único responsable.Tanto el CIP como el CIL tienen sus respectivos límites de aplicación, y la elección del proveedor EPC de toda la línea de producción determina si el plan se traducirá fielmente en capacidad de producción. Si se realizan pruebas rigurosas, se compara a fondo los procesos y se definen claramente los límites de responsabilidad del modelo de construcción, los yacimientos de oro de baja ley también pueden generar resultados de recuperación y un retorno de la inversión previsibles.