¿Cómo elegir el proceso de extracción y tratamiento de minerales de una mina de oro de tipo «Tiejian»? Solución EPC «llave en mano» para toda la línea de producción de la planta de tratamiento

El término «yacimiento aurífero de tipo ferroso» no constituye una clasificación genésica estándar en la documentación del sector,sino que, en la práctica, suele referirse a un tipo de yacimiento aurífero caracterizado por una fuerte mineralización ferrosa, en el que el oro se presenta en asociación con minerales ferrosos (limonita, hematita, magnetita) o está cementado por estos, o bien presenta una alteración ferrosa marcada. Es habitual encontrarlo en yacimientos de tipo «sombrero de hierro», de rocas alteradas tectónicamente y en algunos cuerpos minerales de tipo de sustitución de contacto.Las características de este tipo de yacimientos son un «alto contenido de hierro y oro disperso»: los minerales de hierro pueden actuar como portadores del oro o como minerales asociados, pero también pueden interferir en los procesos de separación por gravedad, flotación y cianuración.Si se elige un proceso de tratamiento de minerales inadecuado, o bien los minerales ferrosos «diluirán» el oro en el concentrado de hierro, o bien se consumirán grandes cantidades de cianuro y reactivos sin que la tasa de recuperación mejore.Este artículo se centra en la lógica de selección de procesos para los yacimientos auríferos de tipo «formación por hierro» (sinérgicos con hierro/típicos de coloración ferrosa), y explica con claridad cómo definir los procesos, cómo configurar los equipos y cómo llevar a cabo la ejecución «llave en mano» (EPC) de toda la línea de producción de la planta de tratamiento.

I. Comprender primero la relación entre el «hierro» y el «oro»

La elección del proceso para los yacimientos de oro de tipo ferrosivo se centra en responder a tres preguntas:

En primer lugar, ¿qué relación existe entre el oro y el hierro? ¿Se encuentra el oro en las cavidades y fisuras de la limonita (característica del tipo «sombrero de hierro», donde el oro se presenta principalmente en estado libre), o está incrustado en sulfuros y es sinérgico con los minerales de hierro (lo que requiere la concentración por flotación de los sulfuros que contienen oro), o bien se presenta asociado a minerales como la magnetita, pero sin una relación estrecha (pudiendo recuperarse el hierro por separado)?Esto determina si el oro se procesará mediante separación por gravedad, flotación o cianuración.

Segundo, ¿los minerales de hierro son un «soporte» o una «interferencia»? La estructura porosa de la goethita favorece la penetración del licor de lixiviación, lo que resulta beneficioso para la cianuración; sin embargo, un contenido excesivo de minerales de hierro diluye la ley del concentrado y aumenta los costes de transporte y fundición.Cuando el contenido de magnetita es elevado, se puede considerar la recuperación del hierro mediante separación magnética o la recuperación integrada; cuando hay grandes cantidades de hematita y limonita, la prioridad se centra en la eficiencia de la recuperación del oro, y el hierro se evalúa como subproducto.

En tercer lugar, ¿qué elementos asociados hay? El contenido de cobre, arsénico, antimonio, carbono y azufre determina directamente si se puede aplicar la cianuración directa.Si hay arsénico, es necesario inhibir la formación de arseniito de plomo o realizar una flotación separada del concentrado de oro y arsénico; si hay carbono, se requiere un tratamiento previo para eliminar el efecto de «secuestro de oro»; si el contenido de cobre es elevado, aumenta el consumo de cianuro, por lo que hay que evaluar si es preferible la flotación o la lixiviación por etapas.

Estas tres cuestiones deben responderse mediante ensayos de tratamiento de minerales: análisis químico multielemental, análisis de la fase del oro, análisis de la fase del hierro y análisis del tamaño de grano de la distribución, combinados con ensayos de separación por gravedad, flotación, separación magnética y lixiviación con cianuro. Establecer un proceso sin datos experimentales equivale a tocar el elefante a ciegas.

II. ¿Cómo elegir la ruta tecnológica? Cuatro líneas principales

Vía 1: Combinación de separación por gravedad y cianuración (principalmente del tipo sombrero de hierro o oxidación con tinción de hierro). Apta para secciones mineras en las que el oro se encuentra en estado libre en las cavidades y fisuras de la limonita, con un grado de oxidación elevado y pocos elementos interferentes.El circuito de molienda se configura con un separador centrífugo para recuperar previamente el oro libre de grano grueso, mientras que los residuos de la separación por gravedad se envían a la lixiviación cianúrica CIL/CIP para recuperar el oro de grano fino. La estructura porosa de la limonita favorece la lixiviación, pero cuando el contenido de arcilla es elevado es necesario reforzar el lavado del mineral para eliminar el lodo y optimizar los parámetros de lixiviación.

Vía 2: Flotación + cianuración combinadas (principalmente en yacimientos con oro en sulfuros ferrosos). Aplicable a los tramos mineros en los que el oro se encuentra presente en sulfuros auríferos como la pirita y el arseniopirita, y que están asociados a minerales ferrosos. La flotación enriquece los sulfuros auríferos para producir concentrado de oro, que se envía a fundición o a lixiviación con cianuro; en cuanto a los residuos de flotación, se decide si se someten a una nueva selección o se deshidratan y descargan en función de la ley de oro.En los yacimientos que contienen arsénico, es necesario inhibir la galena o realizar una flotación separada del concentrado de oro-arsénico, para evitar que el arsénico entre en el sistema de cianuración y consuma cianuro.

Vía 3: Combinación de separación por gravedad y flotación (oro de grano grueso y sulfuros auríferos coexistentes). La separación por gravedad en el circuito de molienda permite recuperar rápidamente el oro de grano grueso, mientras que la flotación recupera los sulfuros auríferos; esta es la combinación más habitual en las minas de oro sometidas a una reconversión sin mercurio y en las de tipo «Tiejian». Es adecuada para secciones mineras con alteración cuarcito-ferruginosa y con un estado de yacimiento del oro complejo.

Vía 4: Combinación de separación magnética y recuperación de oro (tipo asociado a magnetita). Si el mineral presenta un alto contenido en magnetita y esta no está estrechamente relacionada con el oro, se puede incorporar a la cadena de procesamiento la separación magnética para recuperar el concentrado de hierro, mientras que los residuos de la separación magnética se someten posteriormente a separación por gravedad, flotación o cianuración para recuperar el oro, lo que permite una recuperación integrada de hierro y oro y mejora la rentabilidad del proyecto.Como equipos de separación magnética se pueden elegir separadores magnéticos de imanes permanentes en húmedo, separadores magnéticos de alto gradiente, etc.

Criterios para la selección: estado de presencia del oro (porcentaje de oro libre, tipo de minerales que lo contienen), tipos y contenido de minerales ferrosos, grado de oxidación, elementos asociados y proporción de oro de grano grueso. Cada yacimiento puede corresponder a una ruta diferente, por lo que el diseño del proyecto debe adaptarse a la composición de cada yacimiento y dejar margen para ajustes.

III. Configuración de los equipos de la línea de producción completa de la planta de tratamiento

De acuerdo con el proceso descrito anteriormente, los equipos principales de la línea de producción completa de una planta de procesamiento de oro de tipo «Tie Jian» incluyen:

Trituración y cribado: trituradora de mandíbulas (trituración primaria), trituradora cónica (trituración secundaria y fina), criba vibratoria circular/criba vibratoria lineal, alimentador vibratorio, transportador de cinta.

Lavado y desfangado (sectores con mineral arcilloso o arcilla ferrosa): lavadora cilíndrica/lavadora helicoidal, criba de tambor, criba vibratoria de alta frecuencia, ciclón hidráulico.

Molienda y clasificación: molino de bolas de rejilla (primera etapa) + molino de bolas de rebose (segunda etapa) o configuración de una sola etapa, con clasificador helicoidal o hidrociclón en circuito cerrado.

Equipos de separación por gravedad: separador centrífugo (para la recuperación de oro de grano grueso en el circuito de molienda), mesa de agitación, mesa de agitación 6-S/mesa de agitación multicapa, canaleta helicoidal.

Equipos de separación magnética (según necesidad): separadores magnéticos de imanes permanentes en húmedo/en seco, separadores magnéticos de alto gradiente, utilizados para la recuperación de magnetita o la eliminación de hierro.

Equipos de flotación: flotadores de los tipos SF, XCF/KYF, BF y JJF, en unidades combinadas de preflotación, barrido y refinado.

Lixiviación, adsorción y desorción electrolítica (según necesidades): tanques de lixiviación, tanques de lixiviación con carbón de alta eficiencia de doble impulsor, sistemas de adsorción con carbón activo, cribas separadoras de carbón, extractores de carbón, equipos de desorción electrolítica y hornos de fundición de oro.

Concentración y deshidratación: concentradores de alta eficiencia, filtros prensa de placas y marcos (descarga en seco de residuos, deshidratación de concentrados), cribas de deshidratación.

Sistemas auxiliares: bombas de pulpa de residuos, 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 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 minerales ferrosos abrasivos, las piezas de paso del flujo pueden mejorarse con aleación de alto contenido en cromo o caucho resistente al desgaste; para entornos de lixiviación ácida, se pueden personalizar con acero inoxidable anticorrosivo o revestimientos internos.

IV. Proyecto EPC «llave en mano»: alcance y plazos de la línea de producción completa de la planta de tratamiento

En el proyecto «llave en mano» (EPC) de la línea completa de la planta de tratamiento, 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 proceso, 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 principales 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: las obras de obra civil (organizadas según los planos de condiciones de obra civil; los planos completos de construcción de la estructura deben ser emitidos por un estudio de ingeniería local debidamente acreditado), la organización de los trabajadores de instalación locales (nuestros ingenieros proporcionarán orientación 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, si el cliente se encarga de contratar a trabajadores de instalación locales y nuestra empresa envía ingenieros para la supervisión técnica, se garantizan los estándares de construcción y se ahorra 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 ejecución orientativo: en proyectos convencionales, desde el inicio del diseño de procesos hasta la puesta en marcha transcurren entre 8 y 15 meses: 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); instalación y puesta a punto (60-150 días).En el caso de las minas de oro de tipo «Tiejian», dado que el proceso puede incluir una combinación de varias etapas de separación por gravedad, separación magnética, flotación y cianuración, los requisitos de puesta a punto son elevados, por lo que se recomienda reservar un margen de tiempo más amplio para las pruebas y la puesta a punto; en los proyectos en el extranjero, se recomienda reservar un margen de unos 30 días para el despacho de aduanas.

GoldProcessingPlant no impone la contratación de un paquete completo: se pueden realizar únicamente ensayos de tratamiento de minerales, adquirir solo el diseño de procesos o los planos de ingeniería, comprar únicamente los equipos, contratar solo a ingenieros para la puesta en marcha in situ, o bien optar por un proyecto EPC «llave en mano» completo. Los gastos de los ensayos iniciales y de diseño se pueden deducir íntegramente al firmar posteriormente el contrato de equipos o el contrato EPC.

V. Garantía de calidad: los parámetros se basan en el mineral y la responsabilidad recae en el contrato

La tasa de recuperación de una planta de procesamiento de oro en un yacimiento con presencia de hierro depende de múltiples factores, como el estado de la acumulación de oro, el tipo y contenido de los minerales de hierro, el tamaño de las partículas en las que se encuentra incrustado, los elementos asociados y la proporción de oro de grano grueso; por lo tanto, cualquier compromiso absoluto que no se base en datos de pruebas no es fiable.GoldProcessingPlant se compromete a: mediante una rigurosa validación del proceso y un diseño específico, diseñar para su mineral el proceso que permita alcanzar la máxima tasa de recuperación posible en esas condiciones;Los objetivos de puesta a punto se incluirán en el contrato, y se acordarán 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.

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 mineros.La configuración combinada de reclassificación, separación magnética, flotación y cianuración para yacimientos de oro sinérgicos con hierro o de tipo «ferrocromítico» es una de nuestras soluciones habituales.

Para la extracción de oro en yacimientos ferrosos, no solo se elige un conjunto de equipos, sino un equipo que primero aclara la relación entre el hierro y el oro, luego define el proceso, configura toda la línea de acuerdo con dicho proceso y garantiza el cumplimiento de los objetivos de producción. GoldProcessingPlant: primero comprendemos el yacimiento, luego configuramos el equipo.