¿Cómo se define el plan de tratamiento y beneficio de un yacimiento aurífero con lodo? Planta de beneficio con una producción de 1.000 toneladas al día mediante los procesos CIP/CIL, proyecto EPC «llave en mano»

El mineral de oro con lodo es uno de los tipos de mineral que más fácilmente se «pasa por alto» en la construcción de una planta de tratamiento.Aunque el contenido de oro parezca bueno al tomar muestras, en cuanto se inicia la producción se descubre el problema: la pulpa es tan viscosa que no se puede agitar, el rebosado del espesador sale turbio, el carbón activo queda obstruido por el lodo y la tasa de adsorción cae en picado; a pesar de haber implementado el proceso completo CIP/CIL, la tasa de recuperación se estanca en un 70-80 % y no sube.El problema no radica en el proceso de cianuración en sí, sino en que el «lodo» se introduce precipitadamente en el sistema de lixiviación sin haber sido tratado adecuadamente. Una planta de 1.000 toneladas al día (con un tratamiento diario de aproximadamente 1.000 toneladas) no es precisamente pequeña; un error en la configuración de una sola fase amplifica tanto el desperdicio de inversión como las pérdidas por parada de producción.Este artículo parte del mecanismo de los problemas causados por el lodo en los yacimientos auríferos que contienen lodo, y explica con claridad cómo definir el proyecto de una planta de CIP/CIL de 1.000 toneladas al día, cómo configurar los equipos y cómo delimitar el alcance del contrato EPC.

I. ¿En qué consiste exactamente el «problema del lodo» en los yacimientos auríferos con lodo?

Los minerales auríferos con lodo presentan un alto contenido en minerales arcillosos (montmorillonita, caolita, illita, etc.), lo que provoca interferencias en todo el proceso del sistema de extracción de oro por cianuración:

Deterioro de la reología de la pulpa. Tras la absorción de agua y la expansión de la arcilla, la viscosidad aparente de la pulpa aumenta significativamente, lo que incrementa las zonas muertas de agitación en los tanques de lixiviación. Esto provoca una distribución desigual del cianuro y del oxígeno disuelto, empeora la cinética de lixiviación y obliga a prolongar el tiempo de lixiviación; con una capacidad de procesamiento de 1 000 toneladas al día, esta pérdida es muy evidente.

Interferencias por recubrimiento de lodo y adsorción. El lodo fino recubre la superficie de las partículas de oro formando una película de lodo que impide la lixiviación de los complejos de cianuro y oro; además, debido a la gran superficie específica de la arcilla, esta adsorbe los complejos de cianuro y oro ya disueltos, lo que provoca una pérdida secundaria del «oro ya disuelto».

Dificultades en la separación sólido-líquido. La sedimentación de la pulpa mineral es lenta y su compresibilidad es deficiente; el rebosado del espesador es turbio, la eficiencia de lavado es baja y la claridad del líquido de oro no alcanza los niveles exigidos, lo que reduce considerablemente la eficacia de la adsorción posterior con carbón activo o de la sustitución con polvo de zinc.

Intoxicación del carbón activo. El lodo fino y la materia orgánica obstruyen los poros del carbón activo y cubren los sitios de adsorción, lo que reduce la capacidad de carga de oro; además, los residuos de lodo entran en el sistema de desorción electrolítica junto con la pulpa mineral, lo que afecta a la eficiencia de la desorción y a la calidad del lodo aurífero.

Desgaste y obstrucción de los equipos. La presencia de lodo en la pulpa aumenta el riesgo de desgaste y obstrucción de bombas, tuberías y válvulas, lo que incrementa la frecuencia de paradas para su limpieza.

Por lo tanto, en los procesos CIP/CIL de minas de oro con lodo, la secuencia debe ser la siguiente: primero tratar el lodo, luego realizar la lixiviación, controlar los parámetros y estabilizar la adsorción. A una escala de 1.000 toneladas al día, si no se gestiona adecuadamente la etapa de tratamiento del lodo, todos los equipos posteriores acabarán pagando las consecuencias.

II. Marco del plan para un yacimiento aurífero con lodo de 1 000 toneladas al día

Primer paso: intensificar el lavado y la deslimado del mineral. Se establece una operación de lavado del mineral tras la trituración y antes de la molienda, utilizando lavadoras cilíndricas o helicoidales para separar y dispersar la arcilla del mineral, en combinación con cribas de tambor o cribas vibratorias de alta frecuencia para la deslimado y la clasificación.El lodo fino separado se clasifica según su ley de oro: el lodo fino de baja ley se envía directamente al sistema de tratamiento de residuos, evitando así un consumo innecesario de reactivos; el lodo fino de alta ley se concentra por separado y se incorpora al sistema de lixiviación, para evitar que el oro se pierda con el lodo. Este paso constituye la base del plan para el mineral de oro con contenido de lodo.

Segundo paso: la finura de molienda se determina en función del grado de disociación, evitando una molienda excesiva que provoque la formación de lodo. El mineral con contenido de lodo ya presenta de por sí un alto contenido de lodo, por lo que una molienda excesiva en esta etapa no haría más que empeorar la situación.Mediante ensayos se determina el grado de molienda que concilia el grado de disociación del oro y el control de la formación de lodo; se utilizan configuraciones que evitan la molienda excesiva, como los molinos de bolas de rejilla con descarga forzada, combinadas con la clasificación mediante ciclones hidráulicos, para separar oportunamente las partículas finas ya disociadas y reducir la molienda repetida.

Tercer paso: CIL o CIP, según la velocidad de lixiviación. La velocidad de lixiviación de los yacimientos auríferos con alto contenido de lodo suele ser lenta; el proceso CIP, al completar primero la lixiviación en serie en múltiples tanques antes de pasar al tanque de adsorción, ofrece un tiempo de lixiviación más prolongado, lo que resulta más adecuado para minerales con una cinética de lixiviación deficiente; si, tras un tratamiento adecuado del lodo y la mejora de las condiciones de la pulpa, la velocidad de lixiviación es aceptable,el CIL, que combina lixiviación y adsorción simultáneamente, requiere menos tanques y presenta un proceso más compacto, lo que supone una inversión más económica a una escala de 1.000 toneladas al día. La elección del proceso se basa en los datos experimentales de la curva de velocidad de lixiviación, no en la aplicación de plantillas.

Cuarto paso: optimización de los parámetros de lixiviación y adsorción. El pH debe mantenerse entre 10 y 11 para evitar pérdidas por volatilización de cianuro; la dosificación de cianuro debe realizarse por etapas, ajustando la concentración según el consumo real;en los tanques de lixiviación se garantiza la intensidad de la aireación y la agitación; en condiciones de presencia de lodo, el tipo de agitación y el diseño para evitar la formación de sedimentos deben configurarse de forma específica; el carbón activo se mueve a contracorriente y se añade por etapas; se comprueba periódicamente la capacidad de carga de oro y se sustituye a tiempo para evitar la «intoxicación del carbón».

Quinto paso: Concentración, lavado y clarificación del licor precioso. Se debe instalar un concentrador de alta eficiencia (añadiendo floculantes cuando sea necesario) para garantizar la eficacia del lavado; la solución de metales preciosos que pase a la fase de adsorción o sustitución debe estar clarificada, ya que un nivel excesivo de partículas en suspensión consumirá en gran medida la capacidad del carbón activo o del polvo de zinc. Los residuos se descargan en seco mediante un filtro de presión, lo que cumple con los requisitos medioambientales y permite la recuperación del agua de proceso.

Casos especiales: si el contenido de arcilla del yacimiento es extremadamente elevado y la lixiviación por agitación no funciona de forma estable, o si la ley del mineral es baja y el yacimiento está disperso, se puede considerar la lixiviación en pilas con granulación: tras la trituración, se añade cemento o cal para formar gránulos que mejoren la permeabilidad; la lixiviación se realiza mediante aspersión sobre una capa impermeable de base, con un ciclo de lixiviación de 30 a 90 días.La decisión de optar por la lixiviación en pilas deberá tomarse tras la validación mediante ensayos de lixiviación en columna.

III. Configuración de los equipos de una planta de concentración CIP/CIL de 1.000 toneladas/día

Sección de lavado y desarenado: lavadora cilíndrica/lavadora helicoidal, criba de tambor, criba vibratoria de alta frecuencia, hidrociclón (clasificación/desarenado/concentración), dispositivo de adición de floculante.

Sección de trituración y molienda: trituradora de mandíbulas para la trituración primaria, trituradora cónica para la trituración media y fina, molino de bolas de rejilla + ciclón hidráulico o clasificador helicoidal para la molienda en circuito cerrado.

Sección de lixiviación y adsorción: Tancas de lixiviación en serie de múltiples compartimentos (con agitación y aireación), tanca de lixiviación con carbón de alta eficiencia de doble impulsor (CIL), sistema de adsorción con carbón activo, criba separadora de carbón, elevador de carbón, bomba de extracción de carbón; en condiciones con presencia de lodo, el sistema de agitación, el método de aireación y la estructura antiadherencia de la tanca de lixiviación deben diseñarse de forma específica.

Etapa de desorción y electrólisis: Columnas de desorción a temperatura y presión ambiente o a alta temperatura y alta presión, celdas de electrólisis, hornos de fusión de oro; se pueden integrar unidades prefabricadas.

Etapa de concentración y deshidratación: concentradores de alta eficiencia, filtros prensa de placas y marcos (descarga en seco de relaves), cribas de deshidratación.

Sistemas auxiliares: bombas de pulpa de escoria, bombas de agua limpia, sistema de agua de recirculación, sistemas de distribución eléctrica y control (arranque suave/variador de frecuencia, dispositivos estabilizadores de tensión); en proyectos en el extranjero se pueden integrar grupos electrógenos diésel para hacer frente a la inestabilidad del suministro eléctrico.

GoldProcessingPlant cuenta con dos grandes centros de fabricación propios en Shandong y Jiangxi, donde se fabrican de forma autónoma los equipos principales mencionados anteriormente. Los ingenieros de procesos y los ingenieros mecánicos colaboran en un mismo equipo, y los equipos se fabrican según los planos de proceso, garantizando la compatibilidad de las interfaces y la sincronización de la capacidad de producción. Para condiciones de trabajo con lodos y entornos de lixiviación ácida, se pueden realizar adaptaciones a medida en cuanto a los materiales de los equipos, la estructura de agitación y la potencia de los motores.

IV. Proyecto llave en mano EPC: alcance y plazo de un proyecto de 1.000 toneladas/día

En el proyecto «llave en mano» EPC de la planta de procesamiento de 1.000 toneladas/día, el principio fundamental es «nosotros nos encargamos de todo lo que nos corresponde y comunicamos con antelación al cliente lo que debe aportar»:

Nos encargamos de: el diseño de procesos y la solución técnica (análisis de las características del mineral, determinación del flujo de trabajo, régimen de productos químicos), el diseño de ingeniería y los planos (plano de planificación del emplazamiento, plano de disposición de equipos, plano de condiciones de obra civil), la fabricación de equipos clave y el suministro de accesorios, la orientación técnica para la instalación in situ, la puesta en marcha y la formación del personal, así como el servicio posventa y el suministro de repuestos.

El cliente se encarga de: la obra civil (organizada según los planos de condiciones de obra; los planos completos de la estructura arquitectónica los elaborará un estudio de diseño local debidamente acreditado), la organización de los trabajadores de instalación locales (nuestros ingenieros les orientarán in situ sobre cómo realizar la instalación), la preparación del terreno (acceso a agua, electricidad y gas, y nivelación del terreno) y las condiciones para la elevación y puesta en marcha, así como los trámites de cumplimiento normativo locales.

Lógica económica de esta división de tareas: el envío de un gran número de trabajadores desde China a la obra en el extranjero, con los gastos de billetes de avión, visados, alojamiento y manutención, además de los elevados salarios diarios, encarecería considerablemente el coste de la obra; por el contrario, la organización de trabajadores de instalación locales por parte del cliente, junto con la orientación técnica de los ingenieros que enviamos, garantiza el cumplimiento de los estándares de construcción y permite ahorrar una cantidad considerable en costes de mano de obra.En caso de que realmente no se disponga de mano de obra local, se puede negociar por separado un plan «llave en mano» y estipularlo en el contrato.

Plazo de referencia del proyecto: un proyecto convencional de mina de oro tarda entre 8 y 15 meses desde el inicio del diseño de procesos hasta la puesta en marcha: diseño de procesos y presupuesto de selección de equipos (7-15 días), planos de ingeniería (20-30 días), fabricación de equipos (60-120 días), logística (30-60 días) e instalación y puesta a punto (60-150 días).En el caso de los yacimientos auríferos con lodo, dado que las fases de lavado y desfangado, así como el ajuste de los parámetros de lixiviación, plantean mayores exigencias, se recomienda prever un margen de tiempo más amplio para las pruebas y la puesta a punto; en los proyectos en el extranjero es imprescindible prever un margen para el despacho de aduanas (aproximadamente 30 días). La intercalarización razonable de las distintas fases permite reducir la duración total del proyecto.

V. Modalidades de colaboración y garantía de calidad

GoldProcessingPlant no impone la obligación de contratar paquetes completos:Se puede optar por realizar únicamente ensayos de tratamiento de minerales y validación de procesos (incluidos ensayos de lavado y desarenado, ensayos comparativos CIL/CIP y pruebas de sedimentación); adquirir solo el diseño del proceso o los planos de ingeniería; comprar solo equipos individuales o completos; contratar únicamente a ingenieros para la puesta a punto in situ; o bien optar por un proyecto EPC «llave en mano» integral.Los gastos de pruebas iniciales y de diseño se pueden deducir íntegramente al firmar posteriormente el contrato de equipamiento o el contrato EPC.

En cuanto a la garantía de calidad: la empresa aplica el sistema de gestión de calidad ISO 9001, los productos cuentan con la certificación CE, la capacidad de producción anual supera las 500 unidades y los proyectos abarcan las principales zonas auríferas de África, Sudamérica, Asia Central y el Sudeste Asiático, con una capacidad de tratamiento de entre 30 y 5.000 toneladas al día.Los índices de recuperación se establecen en función de las características del mineral y las condiciones del proceso; los objetivos de puesta a punto se incluyen en el contrato y se acuerdan criterios de aceptación razonables basados en la misma fuente de mineral y las mismas condiciones de operación;El periodo de garantía es de 12 meses; durante este periodo, se sustituirán gratuitamente las piezas de recambio en caso de problemas de calidad del equipo. Una vez finalizado el plazo, se suministrarán piezas de recambio a largo plazo y se ofrecerán recomendaciones para la optimización del proceso: ante cambios en las propiedades del mineral, fluctuaciones en el coste de los reactivos o variaciones en la tasa de recuperación, le acompañaremos continuamente en los ajustes.

Planta de separación CIP/CIL de 1.000 toneladas al día de mineral aurífero con lodo: el plan no se basa en el tamaño de las cubas, sino en la secuencia de tratamiento del lodo; el contrato EPC no se limita a una lista de equipos, sino que abarca toda la cadena de responsabilidad, desde la muestra del mineral hasta la obtención del oro. GoldProcessingPlant: primero comprendemos el mineral, luego seleccionamos el equipo.