Planta de lixiviación de relaves de oro: equipos de extracción de oro de alta eficiencia y procesos respetuosos con el medio ambiente. Soluciones profesionales para el tratamiento de relaves.
Planta de lixiviación de relaves de oro: equipos de extracción de oro de alta eficiencia y procesos respetuosos con el medio ambiente. Soluciones profesionales para el tratamiento de relaves
Los depósitos de residuos auríferos son, para muchos propietarios de minas, una «carga inútil»: acumulan decenas de cientos de miles de toneladas, o incluso millones, y, dado que los procesos de recuperación de la época no eran muy eficaces, la ley de los residuos es notablemente superior a las normas actuales de vertido, por lo que parecen un activo inactivo;pero, a la hora de ponerse manos a la obra con una nueva selección, se teme que la inversión se eche a perder: en caso de que el oro se encuentre en una forma no recuperable, la construcción de una planta de lixiviación supondría, por el contrario, una carga financiera adicional. La clave para la reselección de residuos mineros nunca ha sido comprar primero el equipo, sino responder primero a una pregunta: ¿es realmente viable, desde el punto de vista económico, recuperar el oro de este lote de residuos?Este artículo parte de la evaluación del valor del reprocesamiento de residuos mineros y explica con claridad los equipos de extracción de oro de alta eficiencia de las plantas de lixiviación, los procesos respetuosos con el medio ambiente y las vías de implementación.
I. Reprocesamiento de residuos mineros: primero evaluar el valor, luego hablar de los equipos
El valor de la reprocesación de los residuos auríferos depende de cuatro factores:
En primer lugar, la ley y el contenido de metal de los residuos mineros. Cuando la tasa de recuperación del proceso de beneficio original era baja (como en el caso de los residuos procedentes de procesos de separación pesada o flotación simple de épocas anteriores), la ley de los residuos suele ser notablemente superior a los estándares de vertido actuales y el contenido de metal es considerable; por el contrario, si la tasa de recuperación del proceso original ya era elevada, la ley de los residuos se acerca al umbral de rentabilidad y el margen para el reprocesamiento es limitado.
En segundo lugar, el estado de presencia del oro. Este es un factor decisivo. El oro de los residuos mineros puede presentarse en tres formas: en primer lugar, el oro libre que no se liberó en su momento, que puede recuperarse mediante flotación o cianuración tras una nueva clasificación o una nueva molienda;en segundo lugar, el oro encapsulado en sulfuros o en la ganga, que requiere una molienda fina o un tratamiento previo para liberarlo; en tercer lugar, el oro de grano muy fino que se ha perdido, cuya recuperación resulta muy difícil y costosa. El estado de presencia debe determinarse mediante muestreo y análisis químico, así como mediante análisis mineralógico de procesos.
En tercer lugar, la viabilidad del proceso de re-selección. Los residuos son un material que «ya ha sido molido y seleccionado una vez», por lo que suelen presentar un tamaño de grano más fino y un grado de argilosidad posiblemente más elevado, lo que difiere del comportamiento de la mineralización primaria durante la selección.Es necesario realizar ensayos de re-selección específicos: ensayos de separación por gravedad (para recuperar oro libre de grano grueso), ensayos de flotación (para recuperar sulfuros que contienen oro), ensayos de lixiviación con cianuro (para recuperar oro libre de grano fino), así como comparativas de procesos combinados, con el fin de determinar, a partir de los datos, qué vía ofrece la mejor tasa de recuperación y la mayor rentabilidad.
En cuarto lugar, las restricciones medioambientales y normativas. La re-selección de los embalses de residuos implica la recuperación de residuos, el vertido secundario y el tratamiento de las aguas residuales; por lo tanto, los trámites medioambientales, el vertido en seco de residuos y la gestión de los cianuros deben diseñarse de forma simultánea. La protección del medio ambiente no es una «carga económica», sino una condición previa para que el proyecto pueda llevarse a cabo.
El enfoque de GoldProcessingPlant es el siguiente: en primer lugar, se toman muestras de los residuos existentes para su análisis; si se detecta oro con valor de recuperación, se diseña un proceso específico de retratamiento o de mejora técnica; si tras el diagnóstico se confirma que no tiene valor económico, se informa de ello con total transparencia, sin promocionar equipos de forma indiscriminada.
II. Las principales vías tecnológicas de las plantas de lixiviación de residuos auríferos
La elección del proceso de retratamiento de los residuos mineros depende de las propiedades de estos y del estado en que se encuentre el oro; existen cuatro rutas habituales:
Vía 1: re-selección por gravedad. Se aplica a casos en los que quedan residuos de oro libre de grano grueso en los residuos mineros (recuperación incompleta en la selección por gravedad inicial, residuos de canales de clasificación o de mesas vibratorias).La recuperación se realiza mediante una combinación de separadores centrífugos, mesas de jig y mesas vibratorias; el proceso es sencillo, requiere una inversión baja y no conlleva costes de productos químicos, por lo que constituye el «primer filtro» de la reelaboración de residuos mineros. El concentrado de la separación por gravedad puede fundirse directamente o venderse a terceros.
Vía 2: flotación y re-selección. Se aplica a casos en los que el oro de los residuos se encuentra en sulfuros o en los que los residuos tienen un alto contenido en azufre que permite la flotación. Mediante la flotación se enriquecen los sulfuros que contienen oro, y el concentrado de oro obtenido se envía a fundición o a cianuración. El tamaño de partícula de los residuos es fino, por lo que puede ser necesario volver a molerlos o desfangarlos antes de la flotación, y el régimen de reactivos debe ajustarse de forma específica.
Vía 3: Lixiviación con cianuro de material sin clasificar (CIL/CIP). Aplicable en casos en los que el oro de los residuos se encuentra principalmente en estado libre, no contiene elementos interferentes como cobre, arsénico, antimonio o carbono, y el tamaño de las partículas ya cumple los requisitos de lixiviación.Esta es la ruta central de una «planta de lixiviación»: recuperación de los residuos, preparación de la pulpa → concentración → lixiviación y adsorción → desorción y electrólisis → fundición. El tamaño fino de los residuos favorece la cinética de lixiviación, pero cuando la presencia de lodo es elevada, es necesario reforzar la concentración y el lavado, así como el control de la reología de la pulpa.
Proceso 4: Proceso combinado. La recuperación previa del oro libre de grano grueso mediante separación por gravedad, junto con la recuperación del oro de grano fino y de los sulfuros auríferos mediante flotación o cianuración, constituye la combinación más habitual para lograr una alta tasa de recuperación en la re-selección de residuos. La elección de los puntos clave del proceso combinado (en qué fase se sitúa la separación por gravedad, si los residuos de flotación se vuelven a moler y a lixiviar) determina la tasa de recuperación global, por lo que es necesario verificar su viabilidad económica mediante ensayos.
Casos especiales: Si los residuos contienen arsénico y carbono, y la tasa de lixiviación convencional es baja, es necesario añadir una etapa de pretratamiento (pretratamiento con reactivos exclusivos, oxidación, etc.);si la ley de los residuos es baja, el volumen almacenado es enorme y las condiciones topográficas lo permiten, se puede evaluar la viabilidad de la lixiviación en pilas o de la lixiviación en pilas con granulación, aunque es necesario realizar ensayos de lixiviación en columna para verificar la permeabilidad y la tasa de lixiviación.
III. Configuración de los equipos de extracción eficiente de oro en la planta de lixiviación
Los equipos principales de la planta de lixiviación de relaves auríferos se configuran según el proceso técnico:
Recuperación de residuos y preparación de la lechada: equipos de recuperación de residuos (excavadoras/recuperación hidráulica), tanques de preparación de lechada, cribas de eliminación de impurezas y bombas de lodos. Los residuos recuperados suelen contener impurezas y aglomerados, por lo que no se pueden omitir las etapas de preparación de la lechada y eliminación de impurezas.
Equipos de separación por gravedad: centrifugadoras, mesas de jig, mesas agitadoras 6-S/multicapa, canales espirales y bombas de arena.
Equipos de flotación: flotadores de los tipos SF, XCF/KYF, BF y JJF, combinados en unidades de selección burda, barrido y refinado; equipos de remolienda complementarios (según necesidad).
Equipos de lixiviación y adsorción (CIL/CIP): tanques de lixiviación (con agitación y aireación), tanques de lixiviación con carbón de alta eficiencia de doble impulsor, sistema de adsorción con carbón activo, tamices separadores de carbón, extractores de carbón y bombas de extracción de carbón; el sistema de agitación y el diseño para evitar la formación de sedimentos en los residuos de lixiviación deben configurarse de forma específica.
Desorción, electrólisis y fundición: columnas de desorción a temperatura y presión normales o a alta temperatura y alta presión, celdas de electrólisis, hornos de fundición de oro; se pueden integrar unidades prefabricadas.
Concentración y deshidratación: concentradores de alta eficiencia (con adición de floculantes), filtros prensa de placas y marcos (para la descarga en seco de residuos mineros), cribas de deshidratación.
Sistemas auxiliares: bombas de pulpa de escoria, bombas de agua limpia, sistema de agua de recirculación, sistema de preparación de productos químicos, sistemas de distribución eléctrica y control; en 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 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.Teniendo en cuenta las características de los residuos mineros —granulometría fina y alto contenido de lodo—, se pueden optimizar de forma específica la estructura de agitación de las cubas de lixiviación, la selección de los concentradores y la configuración de los filtros de placa y marco.
IV. Procesos medioambientales: el tratamiento de los residuos mineros no puede basarse únicamente en el cálculo de la rentabilidad del oro
El diseño medioambiental de los proyectos de retratamiento de residuos mineros es tan importante como el proceso de extracción de oro:
Descarga en seco de los residuos mineros. Los residuos mineros, tras su reprocesamiento, se someten a concentración y filtración a presión para formar una torta que se descarga en seco, lo que reduce la superficie ocupada por los embalses de residuos y el riesgo de rotura de presas, mientras que el filtrado se recupera y se reutiliza. Esta es la tendencia predominante actual en el tratamiento de residuos mineros y también un aspecto clave en la concesión de autorizaciones medioambientales.
Gestión de las aguas de relaves y los cianuros. Los lodos valiosos y las aguas de relaves del sistema de lixiviación con cianuro deben circular en circuito cerrado; las aguas residuales que contienen cianuro deben tratarse según la normativa (método de cloración alcalina, método con peróxido de hidrógeno, etc.) y, una vez que cumplan los requisitos, reutilizarse o verterse; el almacenamiento y el transporte de los productos químicos, así como los depósitos de emergencia, deben configurarse según la normativa.
Control del polvo y el ruido. Se instalarán sistemas de depuración de polvo en las fases de trituración, cribado y transporte, y se equiparán los equipos que generen mucho ruido con dispositivos de insonorización y amortiguación de vibraciones.
Seguridad en la recuperación de los residuos mineros. La recuperación de los residuos mineros requiere evaluar la estabilidad del dique y la secuencia de recuperación, evitando dañar la estructura del depósito de residuos; el plan de recuperación debe avanzarse en paralelo con los trámites medioambientales y de seguridad.
Orientación hacia la valorización. Tras la extracción del oro, se puede evaluar la posibilidad de utilizar parte de los residuos mineros como materia prima para materiales de construcción, material de relleno u otras vías de valorización, con el fin de reducir el volumen final de almacenamiento.
Los procesos medioambientales no son un elemento adicional, sino un requisito previo para que los proyectos de retratado de residuos mineros puedan obtener la autorización y funcionar de forma estable a largo plazo. Ya en la fase de diseño del proyecto deben tenerse en cuenta de forma conjunta el vertido en seco, el tratamiento de aguas y la seguridad de la recuperación, en lugar de subsanarlos tras la puesta en marcha.
V. Vía de implementación y ciclo del proyecto
Vía de avance del proyecto de retratamiento de residuos auríferos:
Primer paso: muestreo de los residuos mineros y diagnóstico de su valor. Se tomarán muestras de diferentes zonas y profundidades del depósito de residuos mineros; se analizarán la ley, la fase física del oro y el tamaño de las partículas para determinar la viabilidad de la re-selección.
Segundo paso: ensayos de retratamiento y validación del proceso. Se llevan a cabo ensayos comparativos de separación por gravedad, flotación, lixiviación con cianuro y procesos combinados para determinar la tasa de recuperación, el consumo unitario de reactivos y los parámetros del producto; el informe incluye una lista de selección de equipos y un presupuesto preliminar.
Tercer paso: diseño del proceso y planos de ingeniería. Se elaborarán diagramas de flujo del proceso, listas de configuración de equipos, planos de distribución del recinto, planos de cimientos de los equipos y planos de condiciones de obra civil, completándose simultáneamente el diseño del proceso de protección medioambiental.
Cuarto paso: fabricación y envío de equipos. Producción de los equipos principales, coordinación de los materiales auxiliares y control de calidad antes de la salida de fábrica; en el caso de proyectos en el extranjero, planificación anticipada de los plazos de envío y reserva de un margen de tiempo para el despacho de aduanas.
Quinto 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; dirige la puesta a punto de cada equipo y las pruebas de funcionamiento integradas con material real; optimiza los parámetros de lixiviación y el régimen de dosificación de productos químicos hasta obtener oro o concentrado de oro que cumpla con los requisitos de calidad; y forma al equipo del cliente.
Plazo de ejecución del proyecto (a título orientativo): los proyectos de retratamiento de residuos mineros duran entre 8 y 15 meses desde el inicio del diseño del proceso hasta la puesta en marcha, dependiendo de la escala de tratamiento de los residuos, la complejidad del proceso y el avance de los trámites medioambientales. La recuperación de residuos y las obras medioambientales pueden constituir la ruta crítica del plazo de ejecución, por lo que se recomienda planificarlas con antelación.
GoldProcessingPlant no impone la contratación de servicios combinados: es posible limitarse únicamente al muestreo y análisis de los residuos mineros y a los ensayos de retratamiento; adquirir solo el diseño de procesos o los planos de ingeniería; adquirir únicamente los equipos; o contratar únicamente a ingenieros para la puesta a punto in situ; también se puede optar por un contrato EPC «llave en mano» integral.Los gastos de las pruebas preliminares y de diseño se pueden deducir íntegramente al firmar posteriormente el contrato de equipamiento o el contrato EPC.
VI. Garantía de calidad: primero se evalúa el valor, luego se comprometen los indicadores
La tasa de recuperación en la re-selección de residuos mineros se ve influida por múltiples factores, como la ley de los residuos, el estado de la acumulación de oro, la composición granulométrica, el grado de arcillosidad y los elementos asociados; los indicadores pueden variar notablemente entre diferentes depósitos de residuos y distintas regiones.GoldProcessingPlant no se compromete a ofrecer cifras absolutas al margen de los datos de las pruebas, sino que se compromete a lo siguiente: primero se realizan muestreos, análisis y pruebas de retratamiento; se evalúa la viabilidad a partir de los datos y, solo si existe valor de recuperación, se diseña el proceso y se selecciona el equipo; si tras el diagnóstico se confirma que no hay valor económico, se informa de ello con total sinceridad, sin realizar ventas a ciegas.Los objetivos de puesta a punto se incluyen en el contrato, y se acuerdan criterios de aceptación razonables basados en la misma fuente mineral y las mismas condiciones de operación; el periodo de garantía es de 12 meses, durante el cual se sustituyen gratuitamente las piezas de recambio en caso de problemas de calidad del equipo; una vez finalizado este plazo, se suministran piezas de recambio a largo plazo y se ofrecen recomendaciones para la optimización del proceso.
Nuestros proyectos abarcan las principales zonas productoras de oro del mundo, como África, Sudamérica, Asia Central y el Sudeste Asiático, con una capacidad de tratamiento de entre 30 y 5.000 toneladas al día, y abarcan el oro en roca, el oro en arena, los minerales difíciles de tratar y la reelaboración de residuos mineros. Los residuos mineros no son desechos, sino recursos en el lugar equivocado, pero la clave está en evaluar primero y actuar después.
En una planta de lixiviación de residuos auríferos, no solo se elige un conjunto de equipos de lixiviación, sino un equipo que primero le ayuda a calcular si merece la pena procesar los residuos y, a continuación, diseña planes de extracción de oro y de protección medioambiental basados en los datos. GoldProcessingPlant: primero comprendemos el yacimiento, luego seleccionamos el equipo.