Procesamiento de yacimientos auríferos de tipo conglomerado: procesos y soluciones de equipamiento para la extracción eficiente de oro. Plantas de concentración a medida especializadas

Los yacimientos de oro en conglomerado son un tipo de yacimiento de oro en el que «la apariencia puede llevar a engaño».El conglomerado en sí mismo es producto de la actividad tectónica o volcánica, y el mineral se compone de conglomerados de distintos tamaños y de material cementante; el oro puede estar presente en el interior de los conglomerados o bien concentrarse en el material cementante; este último puede ser silíceo, ferroso, arcilloso o carbonatado.Esta estructura de «doble soporte y composición variable» hace que, en un mismo yacimiento, el contenido de oro y su estado de presencia puedan fluctuar considerablemente. Si se eligen los equipos y se definen los procesos partiendo de la premisa de un mineral único, es muy fácil que se produzca una situación en la que «a medida que se extrae cada tramo, los indicadores vayan empeorando».Este artículo se centra en la lógica de procesamiento de los yacimientos de oro de tipo conglomerado y explica claramente cómo definir un proceso eficiente de extracción de oro, cómo configurar la solución de equipamiento y cómo personalizar la planta de tratamiento.

I. Características del mineral de oro de tipo conglomerado y dificultades en su tratamiento

Las características típicas de los yacimientos auríferos de tipo conglomerado pueden resumirse en cuatro puntos:

Estructura de doble soporte: «conglomerado + material de cementación». La composición del conglomerado es compleja: puede tratarse de roca encajante primitiva, de un cuerpo mineralizado primitivo o de productos de alteración hidrotérmica; el material de cementación rellena los espacios entre los fragmentos del conglomerado, y su composición varía desde silícea y ferrosa hasta arcillosa y carbonatada.La localización de la concentración de oro suele estar estrechamente relacionada con el tipo de material cementante: la concentración de oro es más notable en los materiales cementantes ferrosos y silíceos, mientras que los materiales cementantes arcillosos suelen provocar interferencias en la separación mineralógica.

El estado de presencia del oro es muy variable. El oro puede encontrarse en estado libre en las fisuras de los cantos rodados y en los poros del material cementante, o bien estar incrustado en forma de oro microscópico o submicroscópico en sulfuros (pirita, arsenopirita, etc.) o en material cementante silíceo. Es habitual que coexistan partículas gruesas y finas de oro.

Suele estar asociado a sulfuros y materiales arcillosos. La presencia de oro en los sulfuros implica que la flotación es una vía viable; cuando el contenido de cementación arcillosa es elevado, la viscosidad de la pulpa aumenta, se agrava la arcillización durante la molienda y se deteriora la espuma de flotación, lo que plantea dificultades de tratamiento similares a las de los yacimientos auríferos arcillosos.

La ley y las propiedades del yacimiento presentan grandes fluctuaciones. La composición de los conglomerados y el tipo de cementación pueden variar notablemente entre las distintas franjas de conglomerado y a diferentes profundidades, por lo que la adaptabilidad del proceso de la planta de concentración debe garantizarse mediante la mezcla de minerales y el ajuste de los parámetros.

Esto se traduce en las siguientes dificultades de tratamiento:

• La distribución del oro es desigual, por lo que un único proceso no permite su recuperación completa. El oro de grano grueso presente en los conglomerados se recupera precozmente mediante separación por gravedad, mientras que el oro de grano fino y los sulfuros auríferos presentes en los cementos se recuperan mediante flotación o cianuración; lo habitual es emplear un proceso combinado.
• El tipo de material de cementación determina el desarrollo del proceso. Si predominan los materiales de cementación silíceos y ferrosos, la flotación o la cianuración se desarrollan con relativa facilidad; si predominan los materiales de cementación arcillosos, es necesario reforzar primero el lavado del mineral para eliminar el lodo y optimizar el grado de molienda; de lo contrario, se verán afectados todos los procesos posteriores.
• Las fluctuaciones en el mineral exigen que el proceso cuente con un margen de ajuste. Al diseñar el plan, es imprescindible tener en cuenta las diferencias en las propiedades de los distintos tramos del yacimiento, reservando margen para ajustes operativos y la posibilidad de cambios puntuales en el proceso.

II. ¿Cómo se define un plan de proceso para la extracción eficiente de oro?

En los yacimientos auríferos de tipo breccia no existe un «proceso universal»; se recomienda dividir el flujo según las propiedades del mineral:

Vía 1: Combinación de separación por gravedad y flotación. Apta para secciones mineras en las que el oro se presenta principalmente en estado libre, coexiste oro de grano grueso con sulfuros auríferos y los aglomerados son principalmente de naturaleza silícea o ferrosa.El circuito de molienda se configura con una separadora centrífuga (como la centrífuga Nelson) o una mesa de jig para recuperar previamente el oro monomórfico de grano grueso; el concentrado de la separación por gravedad, tras ser refinado en mesas agitadoras, se funde o se vende a terceros;los residuos de la separación por gravedad se envían a la flotación, donde se utilizan procesos de «una etapa de concentración, dos de purificación y dos de limpieza» o «una etapa de concentración, tres de purificación y tres de limpieza» para flotar los sulfuros que contienen oro; el concentrado de oro resultante se envía a fundición o a cianuración. Esta es la línea principal más utilizada en los yacimientos de oro de tipo brecho.

Vía 2: Combinación de flotación y cianuración. Aplicable a los tramos mineros en los que el oro se encuentra principalmente en sulfuros y en los que la flotación permite enriquecer eficazmente los minerales auríferos. Una vez obtenido el concentrado de oro mediante flotación, este se somete a lixiviación con cianuro (CIL/CIP) o se vende directamente para su fundición; en cuanto a los residuos de flotación, se decide si se someten a un nuevo proceso de selección o si se deshidratan y se vierten directamente, en función de la ley de oro.En los tramos mineros que contienen arsénico, es necesario inhibir el arsénico en la flotación o flotar por separado el concentrado de oro y arsénico, para evitar que el arsénico entre en el sistema de cianuración posterior y consuma cianuro.

Vía 3: Cianuración de mineral sin clasificar (CIL/CIP). Apta para yacimientos con un grado de oxidación elevado, en los que el oro se encuentra principalmente en estado libre, sin elementos interferentes como cobre, arsénico, antimonio o carbono, y con materiales aglomerados simples. El proceso consiste en trituración y molienda → concentración → lixiviación y adsorción → desorción y electrólisis → fundición.Si el contenido de aglomerados arcillosos es elevado, es necesario realizar un lavado previo del mineral para eliminar el lodo y optimizar los parámetros de lixiviación.

Vía 4: Combinación de separación por gravedad + flotación + cianuración. Apta para yacimientos complejos en los que coexisten granos gruesos y finos, y en los que la tasa de recuperación con un único proceso no alcanza los requisitos. El proceso presenta una estructura extensa, requiere numerosos equipos y exige una puesta a punto rigurosa, pero ofrece la mayor capacidad de garantía de la tasa de recuperación.

Criterios para la elección del proceso: análisis de la fase aurífera (proporción de oro libre, oro encapsulado en sulfuros y oro encapsulado en mena), tipo de minerales auríferos, composición de los aglutinantes y contenido de lodo, elementos asociados (arsénico, carbono, antimonio y cobre), grado de oxidación y proporción de oro de grano grueso.Estos datos deben obtenerse a partir de ensayos de tratamiento de minerales: dado que los yacimientos auríferos de tipo conglomerado presentan grandes diferencias entre los distintos sectores, el muestreo debe tener en cuenta la representatividad de la mezcla de minerales; lo ideal es realizar ensayos por separado para cada sector y, a continuación, determinar de forma conjunta el proceso principal y el plan de ajuste.

3. ¿Cómo se configura el plan de equipamiento?

De acuerdo con el proceso técnico descrito anteriormente, la configuración de los equipos principales de una planta de tratamiento de oro de tipo conglomerado incluye:

Trituración y cribado: trituradora de mandíbulas (trituración primaria), trituradora cónica (trituración secundaria y fina), criba vibratoria circular/criba vibratoria lineal, alimentador vibratorio y transportador de cinta.Para el conglomerado de roca dura, se recomienda la combinación «trituradora de mandíbulas + trituradora cónica», ya que proporciona un tamaño de grano uniforme y una buena resistencia al desgaste.

Lavado y desfangado (imprescindible en tramos con mineral aglomerado arcilloso): lavadora cilíndrica/lavadora helicoidal, criba de tambor, criba vibratoria de alta frecuencia, ciclón hidráulico; primero se separan los aglomerados arcillosos antes de pasar a la molienda, para evitar que la arcilla interfiera en todo el proceso.

Molienda y clasificación: molino de bolas de rejilla (primera etapa, descarga forzada, difícil de sobremoer) + molino de bolas de rebose (segunda etapa de molienda fina) o configuración de una sola etapa, con clasificador helicoidal o ciclón hidráulico en circuito cerrado. La finura de la molienda se determina según las pruebas de liberación del oro.

Equipos de separación por gravedad: centrifugadoras de mineral (principal método para la recuperación de oro de grano grueso en el circuito de molienda), mesas de agitación, mesas de agitación 6-S/multicapa (selección fina) y canales espirales (selección gruesa y descarte).

Equipos de flotación: series completas de los modelos SF (autoaspiración de pulpa), XCF/KYF (aireación, preferibles para grandes instalaciones), BF y JJF, combinadas en unidades de selección burda, barrido y refinado; en los tramos con minerales que contengan arsénico es necesario instalar el correspondiente sistema de adición de inhibidores.

Lixiviación con cianuro y adsorción (configuración según necesidades): Tancas de lixiviación, tancas de lixiviación con carbón de alta eficiencia de doble impulsor, sistema de adsorción con carbón activo, cribas separadoras de carbón, recuperadores de carbón, equipos de desorción electrolítica y hornos de fundición de oro; en las secciones de mineral arcilloso, el tipo de agitación de las tancas de lixiviación, el método de aireación y el diseño para evitar la formación de sedimentos en el fondo deben configurarse de forma específica.

Concentración y deshidratación: Concentrador de alta eficiencia (con adición de floculante para pulpas de mineral arcillosas), filtro prensa de placas y marcos (descarga en seco de residuos, deshidratación de concentrado), criba de deshidratación.

Sistemas auxiliares: bombas para pulpa de escoria, bombas de extracción de carbón, bombas de agua limpia, sistema de agua de recirculación, sistemas de distribución eléctrica y de control; en los proyectos en el extranjero se pueden integrar grupos electrógenos diésel.

GoldProcessingPlant cuenta con dos grandes centros de fabricación propios en Shandong y Jiangxi, donde se fabrican de forma autónoma los equipos fundamentales 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.Dada la variabilidad del mineral en los yacimientos auríferos de gneis, el diseño del proyecto deja margen para ajustes: el número de etapas de flotación puede adaptarse a cada sección del yacimiento, la ubicación de los equipos de separación por gravedad puede optimizarse en función de la proporción de oro de grano grueso y los parámetros de lixiviación pueden ajustarse según el contenido de lodo.Se han mejorado los materiales de desgaste para minerales altamente silíceos y abrasivos, y se han realizado adaptaciones anticorrosivas específicas para entornos de lixiviación ácida.

IV. Personalización de plantas de tratamiento de minerales especializadas: el proceso desde la muestra de mineral hasta la obtención de oro

La personalización de la planta de tratamiento de un yacimiento aurífero de tipo conglomerado se lleva a cabo en cinco pasos:

Primer paso: ensayos de tratamiento y validación del proceso. Se toman muestras representativas de cada yacimiento y se llevan a cabo análisis químicos multielementales, análisis de la fase física del oro y análisis del tamaño de partícula de la distribución, para posteriormente realizar ensayos de separación por gravedad, ensayos de flotación en circuito abierto/cerrado y ensayos de lixiviación con cianuro (incluida la comparación entre CIL y CIP); si es necesario, se realizan ensayos de lavado y desfangado del mineral, así como pruebas de comportamiento de sedimentación.El informe de pruebas incluye una lista de selección de equipos y un presupuesto preliminar.

Segundo paso: diseño del proceso y planos de ingeniería. A partir de los datos de los ensayos, se elaboran el diagrama de flujo del proceso, la lista de configuración de equipos, el plano de distribución de la planta, los planos de cimentación de los equipos y los planos de condiciones de obra civil; además, se establecen los márgenes de ajuste operativo y se proporcionan las instrucciones técnicas teniendo en cuenta la variabilidad del mineral.

Tercer paso: fabricación de equipos y suministro modular. Producción de los equipos principales, coordinación de los materiales auxiliares y control de calidad antes de la salida de fábrica.La planta de tratamiento de oro de tipo breccia puede dividirse siguiendo un enfoque modular: los módulos de trituración, molienda y clasificación, flotación, lixiviación y adsorción, desorción y electrólisis, así como el módulo de distribución eléctrica y control, se prefabrican en fábrica y se montan rápidamente in situ, lo que acorta el plazo de ejecución y garantiza un control de calidad.

Cuarto paso: orientación para la instalación y puesta en marcha integrada. Se envía a un ingeniero para que supervise la colocación de los equipos, la conexión de las tuberías y la instalación eléctrica, y dirija la puesta a punto de cada máquina y las pruebas de funcionamiento en conjunto con material real, optimizando el grado de molienda, el régimen de reactivos de flotación, los parámetros de separación por gravedad y los de lixiviación, hasta obtener un concentrado de oro conforme o oro de calidad combinada; además, se imparte formación al equipo del cliente y se explican los puntos clave para el ajuste de los parámetros en los diferentes tramos de la mina.

Quinto paso: asistencia técnica a largo plazo. El periodo de garantía es de 12 meses; durante este tiempo, se sustituyen gratuitamente las piezas de recambio en caso de problemas de calidad del equipo. Una vez finalizado este periodo, se suministran piezas de recambio a largo plazo y se ofrecen 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—, acompañando continuamente al cliente en los ajustes.

GoldProcessingPlant no impone paquetes obligatorios: se pueden realizar únicamente ensayos de tratamiento de minerales, adquirir solo el diseño del proceso o los planos de ingeniería, comprar una sola unidad o un conjunto completo de equipos, contratar únicamente a un ingeniero para la puesta a punto in situ, o bien optar por un proyecto EPC «llave en mano» integral. Los gastos de los ensayos iniciales y de diseño se pueden deducir íntegramente al firmar posteriormente el contrato de equipos o el contrato EPC.Los proyectos habituales tardan entre 8 y 15 meses desde el inicio del diseño del proceso hasta la puesta en marcha; una combinación razonable de las distintas fases permite reducir la duración total del proyecto, y en los proyectos en el extranjero se reserva un margen de tiempo para el despacho de aduanas.

V. Garantía de calidad: los parámetros se basan en el mineral; los planes se elaboran a medida, sin utilizar plantillas prefabricadas

La tasa de recuperación de los yacimientos auríferos de tipo conglomerado se ve influida por múltiples factores, como el tipo de conglomerado y de material cementante, el estado de la presencia del oro, los minerales que lo contienen, el contenido de limo, los elementos asociados y la proporción de oro de grano grueso; por ello, los indicadores pueden variar notablemente entre distintos sectores mineros.GoldProcessingPlant no se compromete a ofrecer cifras absolutas al margen de los datos experimentales, sino que se compromete a: realizar ensayos por sección minera, definir los procesos en función de los datos y seleccionar el equipamiento según dichos procesos, con el fin de diseñar para su mineral la solución que permita alcanzar la mayor tasa de recuperación posible en las condiciones específicas;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 diseño del plan deja margen para adaptarse a las fluctuaciones del mineral y, durante la formación, se explican claramente al equipo del cliente los límites de adaptación.

Nuestros proyectos abarcan las principales zonas auríferas del mundo, como África, Sudamérica, Asia Central y el Sudeste Asiático, con una capacidad de procesamiento de entre 30 y 5.000 toneladas al día, y abarcan el oro en roca, el oro en arena, los minerales difíciles de procesar y la reprocesación de residuos.La configuración de procesos combinados y el diseño a medida de plantas de tratamiento para yacimientos auríferos de tipo conglomerado y otros yacimientos con alteración tectónica son precisamente nuestros puntos fuertes habituales.

En el procesamiento de yacimientos auríferos de tipo conglomerado, no se trata solo de elegir un conjunto de equipos, sino de contar con un equipo que, en primer lugar, identifique cómo se presenta el oro en el conglomerado y en el material cementado, para a continuación definir el proceso y diseñar la planta de tratamiento a medida según dicho proceso. GoldProcessingPlant: primero comprendemos el yacimiento, luego seleccionamos el equipo.