Solución EPC «llave en mano» para una planta de tratamiento de mineral de oro, con un proceso definido en función de las características del mineral y la capacidad de producción
Solución EPC «llave en mano» para plantas de tratamiento de oro: el proceso se determina en función de las características del mineral y la capacidad de producción
El mayor error en la construcción de una planta de tratamiento de oro es elegir primero los equipos y luego buscar el yacimiento. Los equipos se seleccionan en función del stock disponible, pero el yacimiento es lo que hay: ya se trate de yacimientos de oro de tipo veta de cuarzo o de tipo Carlin, de oro en fisuras o de oro inclusivo, si se utiliza el mismo flotador con un proceso inadecuado, la tasa de recuperación puede reducirse en veinte puntos porcentuales.El valor de una solución «llave en mano» EPC no reside en «vender equipos en un paquete», sino en definir primero el proceso técnico en función de las características del mineral, determinar a continuación las especificaciones de los equipos según la capacidad de producción y, por último, asumir la responsabilidad de los objetivos de puesta en marcha.
En este artículo se explica claramente cómo la solución «llave en mano» EPC logra «determinar el proceso en función del mineral y el equipo en función del volumen», así como cómo seleccionar la ruta de proceso y la configuración de los equipos para diferentes tipos de mineral y escalas de capacidad de producción.
I. ¿Por qué es imprescindible «determinar el proceso en función de las propiedades del mineral»?
Las condiciones de yacimiento del oro varían enormemente, por lo que no se puede aplicar una fórmula estándar a la ruta de proceso. Aunque se trate de un yacimiento de oro en roca, si el tipo de mineral es diferente, la lógica del proceso será completamente distinta:
| Tipo de mineral | Características de la presencia del oro | Proceso recomendado | Puntos clave de control |
|---|---|---|---|
| Tipo de veta de cuarzo | Oro en fisuras y entre granos, estrechamente relacionado con la pirita; coexistencia de granos gruesos y finos | Combinación de separación por gravedad y flotación, o cianuración/flotación directas | Circuito de molienda que permita la recuperación anticipada del oro de grano grueso, evitando su pérdida por sobremolienda |
| Tipo de roca alterada | Predominan los granos finos y microfinos, con un alto contenido de minerales arcillosos | Se utiliza principalmente la flotación, complementada con la separación por gravedad para la recuperación del oro de grano grueso | Operaciones de deslimado, finura de molienda, régimen de productos químicos |
| Tipo Carlin (infiltración de partículas ultrafinas) | El oro invisible está incrustado en los sulfuros, por lo que la molienda convencional no logra su liberación | Molienda fina → Enriquecimiento de sulfuros por flotación → Pretratamiento → Cianuración | Elección del método de pretratamiento, ley del concentrado de flotación |
| Minerales difíciles de tratar que contienen arsénico, carbono o antimonio | El oro se presenta en asociación con arsenopita, materiales carbonosos y stibina; la tasa de lixiviación por cianuración convencional es de solo un 20-50 % | Pretratamiento + cianuración (pretratamiento tras el enriquecimiento por flotación) | Inhibición de la arseniita y las materias carbonosas; eliminación del efecto de secuestro del oro |
| Tipo «sombrero de hierro» | El oro se encuentra en las cavidades y fisuras de la limonita | Combinación de separación por gravedad y cianuración | Influencia del contenido de arcilla en la reología de la pulpa mineral |
| Tipo laterítico | Alto contenido en minerales arcillosos, propensos a la aglomeración y a obstruir la permeabilidad | Se utiliza principalmente la lixiviación por cianuración; si el contenido de arcilla es elevado, se debe considerar la granulación y la lixiviación en pilas | Se puede mejorar la permeabilidad ajustando la suspensión con dispersantes o mediante la granulación |
| Yacimientos de oro arenoso | En estado libre y individual, no requiere molienda | Proceso completo de lavado y separación por gravedad | Configuración de la intensidad de lavado y la recuperación de oro de grano grueso |
| Tipo de grava | Predominantemente en forma libre de grano fino, en parte asociadas a sulfuros, a gran escala | Cianuración de lodo integral (CIL/CIP), separación por gravedad + cianuración, flotación + cianuración | Configuración para gran capacidad de tratamiento, desintegración mediante molienda fina |
| Reutilización de residuos | Lejía de alta ley, baja tasa de recuperación con el proceso actual | Evaluar primero el valor de la selección y, a continuación, determinar si se opta por la separación por gravedad, la flotación o la lixiviación | Tomar muestras y realizar análisis para confirmar la forma recuperable y la viabilidad económica |
Lógica fundamental: la ruta tecnológica viene determinada por «cómo es el oro» —si se encuentra en estado libre o encapsulado, si es de grano grueso o fino, y si hay interferencias de arsénico, carbono o antimonio—. Si se elige una ruta errónea, por muy bien que se configure el equipo, no se logrará una recuperación completa.
II. Determinación del proceso en función de las propiedades del mineral: cómo distinguir entre las tres vías principales
Línea principal 1: predominio de oro libre → ruta de separación por gravedad/cianuración
Aplicable a: yacimientos de oro en arena, vetas de cuarzo (con alto grado de oxidación y sin elementos interferentes), yacimientos con capuchón de hierro y yacimientos de gravas.
Lógica del proceso:
- Yacimientos de oro en arena: lavado — cribado — separación por gravedad (criba de tambor/lavadora → canaleta → centrífuga → mesa vibratoria);
- Oro de grano grueso de yacimientos rocosos: configuración del circuito de molienda con separador centrífugo o mesa de jig para la recuperación anticipada del oro de grano grueso; concentración del concentrado mediante mesa vibratoria;
- Oro libre de grano fino: cianuración de todo el lodo (CIL/CIP), con recuperación mediante lixiviación y adsorción.
Puntos clave de la configuración de los equipos: los equipos de separación por gravedad se determinan en función del contenido de oro de grano grueso y del tamaño de partícula de recuperación; para CIL/CIP, el número de tanques y la configuración en serie se determinan según la capacidad de procesamiento y las características de lixiviación.
Línea principal 2: oro en sulfuros/dispersión de grano fino → ruta de flotación
Aplicable a: yacimientos de rocas alteradas, yacimientos de oro en minerales sulfurados, yacimientos de oro polimetálicos y algunos yacimientos de grava.
Lógica del proceso: trituración y molienda → preparación de la suspensión y dosificación de reactivos → selección burda → selección intermedia → selección fina → envío del concentrado de oro a fundición o cianuración → deshidratación de los residuos.
Puntos clave de la configuración de los equipos: el modelo de flotador se seleccionará según las necesidades del proceso (modelos SF de aspiración automática, modelos XCF/KYF de gran tamaño como primera opción, modelos BF y JJF); el número de etapas de flotación (desde una de preliminar, dos de refinado y dos de barrido hasta una de preliminar, tres de refinado y tres de barrido) se determinará mediante ensayos;en el caso de minerales que contengan arsénico, es necesario inhibir el arsénico tóxico o realizar una flotación separada del concentrado de oro y arsénico.
Línea principal 3: Oro encapsulado/minerales difíciles de tratar → Ruta de pretratamiento + cianuración
Aplicable a: minerales de tipo Carlin y minerales difíciles de tratar que contengan arsénico, carbono y antimonio.
Lógica del proceso: molienda fina → enriquecimiento por flotación de los sulfuros auríferos → pretratamiento (reactivos exclusivos/calcinación/oxidación a presión/oxidación biológica/oxidación química) → lixiviación por cianuración (CIP/CIL) → electrolysis de desorción.
Puntos clave de la configuración de los equipos: el método de pretratamiento supone la mayor parte de los costes de inversión y explotación, por lo que es imprescindible comparar su rentabilidad mediante datos experimentales; los minerales que contienen carbono deben pasivarse o someterse a una eliminación de la materia carbonosa antes de la lixiviación; la ley del concentrado de flotación y la tasa de recuperación de azufre influyen directamente en el volumen de tratamiento del pretratamiento.
Procesos combinados: cuando coexisten oro de grano grueso y oro de grano fino, y la tasa de recuperación con un único proceso no alcanza los objetivos, se combinan, según las características del mineral, la separación por gravedad + flotación, la separación por gravedad + cianuración o la flotación + cianuración.La elección de los puntos clave del proceso combinado (en qué punto del circuito de molienda se sitúa la separación por gravedad, si los residuos de flotación se vuelven a moler y a lixiviar) determina la tasa de recuperación global.
III. Selección de equipos en función de la capacidad de producción: la escala determina la lógica de configuración
Una vez definida la ruta de proceso, las especificaciones de los equipos se adaptan a la capacidad de tratamiento. La escala de tratamiento del proyecto GoldProcessingPlant abarca de 30 a 5.000 toneladas al día, y la lógica de configuración varía según la escala:
Pequeña escala (30–200 toneladas/día)
- Características: sensibles a la inversión, procesos relativamente sencillos; adecuadas para yacimientos dispersos, pequeñas plantas de nueva construcción y líneas de prueba;
- Lógica de configuración: se da prioridad a soluciones con procesos compactos (como la lixiviación y absorción simultáneas CIL), con un alto grado de estandarización de los equipos, lo que reduce la necesidad de personalizaciones no estándar;
- Inversión de referencia: el conjunto de equipos principales cuesta entre 200 000 y 750 000 dólares estadounidenses (según el proceso CIP/CIL, en el rango de 30 a 200 toneladas al día).
Medianas (200–1.000 toneladas/día)
- Características: Es el tamaño habitual de las plantas de tratamiento convencionales; ofrece un amplio margen de elección en cuanto a procesos; la configuración de los equipos debe tener en cuenta tanto los costes de inversión como los de explotación;
- Lógica de configuración: elegir CIL o CIP según el tipo de mineral; configurar la trituración y molienda según el principio de «triturar más, moler menos»; determinar el número de tanques de lixiviación y adsorción en función del tiempo de lixiviación; ajustar la capacidad de desorción electrolítica a la velocidad de producción de carbón;
- Inversión de referencia: el conjunto de equipos principales cuesta entre 450 000 y 1,9 millones de dólares (rango de 200 a 1 000 toneladas al día).
Gran escala (1.000–5.000 toneladas/día)
- Características: Efecto de escala notable, equipos de gran tamaño, elevados requisitos de automatización y prioridad en la estabilidad del sistema;
- Lógica de configuración: en la flotación, se da prioridad a configuraciones a gran escala con aireación de los tipos XCF/KYF; molienda en circuito cerrado de múltiples etapas; lixiviación y adsorción con múltiples tanques en serie y control por tramos; en la desorción electrolítica, se da prioridad a la alta temperatura y alta presión (carbón de difícil desorción, a gran escala); sistema de control de automatización integrado;
- Inversión de referencia: el conjunto de equipos principales cuesta entre 1,5 y 3,8 millones de dólares (para un rango de 1 000 a 5 000 toneladas al día).
Nota: Los datos anteriores corresponden al rango de precios de referencia del equipo principal completo (sin incluir obras de construcción, instalación, logística ni materiales auxiliares); el límite inferior del rango corresponde a una configuración estándar y a minerales convencionales, mientras que el límite superior corresponde a configuraciones personalizadas no estándar, minerales complejos y condiciones de trabajo especiales. El presupuesto concreto deberá determinarse teniendo en cuenta las características del mineral, el proceso técnico y las condiciones in situ.
IV. Solución «llave en mano» EPC: la cadena completa desde la muestra de mineral hasta la puesta en marcha
La solución «llave en mano» EPC de GoldProcessingPlant se desarrolla en ocho fases, cada una de las cuales se basa en el principio de «procesos adaptados al mineral y equipos adaptados al volumen»:
Primera fase: comunicación de necesidades y evaluación preliminar
Se analizan el tipo de yacimiento aurífero, la ley del mineral en bruto, el volumen de procesamiento previsto, los parámetros de los productos deseados y las condiciones del emplazamiento, para determinar de forma preliminar la orientación del proceso. El cliente proporciona la documentación básica de la mina o los datos de análisis.
Segunda fase: Diseño del proceso y presupuesto para la selección de equipos
Basándonos en los datos del mineral y las condiciones del emplazamiento, se determina la ruta tecnológica (separación por gravedad, flotación, cianuración o procesos combinados) y se elabora una lista de configuración de equipos, un plan de selección de equipos y un presupuesto de inversión.
Tercera fase: Confirmación del proyecto y contrato comercial
Se confirman punto por punto el proceso técnico, la lista de equipos, el alcance de la entrega, el calendario de obras y las responsabilidades de ambas partes. El contrato especifica claramente cuáles son las responsabilidades del contratista general y cuáles las del cliente, sin gastos ocultos.
Cuarta fase: Diseño de planos de ingeniería
Se elaborarán los planos de distribución del recinto, los planos de cimientos de los equipos, los planos de disposición, los planos de trazado de tuberías, los planos de control eléctrico y los planos de obra civil, y se proporcionará una exposición técnica completa.
Quinta fase: Fabricación y suministro de equipos
Se fabricarán los equipos principales de acuerdo con los planos y las normas técnicas; los equipos auxiliares estándar no fabricados por la propia empresa se adquirirán tras un control de calidad unificado; el cliente avanzará simultáneamente con los trabajos de «tres conexiones y una nivelación» y la construcción de los cimientos de la nave industrial.
Sexta fase: logística y envío
Coordinación del embalaje, el envío, el transporte marítimo/terrestre, la tramitación de la documentación aduanera y el seguimiento de los hitos; en los proyectos en el extranjero, planificación anticipada de las rutas y los horarios de los buques, y reserva de un margen de tiempo para el despacho de aduanas.
Séptima fase: Asesoramiento en la obra e instalación y puesta en marcha
Se envían ingenieros para supervisar la colocación de los equipos, la conexión de las tuberías y la instalación eléctrica; dirigen la puesta a punto de cada unidad y las pruebas de funcionamiento en conjunto con agua y material; optimizan el grado de molienda, el régimen de aditivos y los parámetros de lixiviación, hasta obtener el primer lote de concentrado de oro apto o de oro de calidad combinada.
Octava fase: Formación del personal y asistencia posventa
Formación teórica y práctica sobre el sistema, para garantizar que el equipo del cliente pueda ajustar de forma independiente el régimen de productos químicos, el grado de molienda y los parámetros de lixiviación; finalización de la recepción y el traspaso, y paso a la fase de suministro a largo plazo de piezas de recambio y asistencia técnica.
Ámbito de entrega: la fabricación de equipos, el diseño del proceso, la supervisión de la instalación y la formación en puesta en marcha corren a cargo del contratista general; la obra civil y los trabajadores de instalación generales son organizados localmente por el cliente, mientras que nuestros ingenieros destinados in situ se encargan de la transmisión de conocimientos técnicos, lo que garantiza la calidad y ahorra una cantidad considerable de gastos derivados del desplazamiento de trabajadores nacionales. Si el cliente no dispone de personal de obra en la zona, se puede negociar una solución de contratación integral.
Plazos orientativos: para proyectos convencionales, de 8 a 15 meses, de los cuales el diseño del proceso y la selección de equipos con presupuesto ocupan de 30 a 45 días; los planos de ingeniería, unos 30 días; la fabricación de los equipos, de 60 a 120 días; la logística, de 30 a 60 días; y la instalación y puesta en marcha, de 60 a 150 días;En el caso de minerales difíciles de procesar, yacimientos remotos en el extranjero o grandes cantidades de productos personalizados no estándar, es necesario prever un margen de tiempo adicional.
V. Tres principios para determinar el proceso en función de la mina
Principio 1: primero realizar pruebas, luego seleccionar el equipo
Sin datos representativos de las muestras del yacimiento, cualquier selección de equipos es como «tocar el elefante a ciegas».La granulometría de la mena de oro, su grado de arcillosidad y los elementos asociados varían enormemente; solo tras conocer a fondo estos detalles se puede diseñar el proceso de separación de oro más rentable. La validación convencional dura unas 3-4 semanas, y el informe completo del proyecto, entre 30 y 45 días; en el caso de minerales complejos (que contengan arsénico o carbono, o con inclusiones de partículas muy finas), es necesario ampliar el proceso de validación.
Principio n.º 2: El equipo de ingeniería y el de fabricación deben formar un mismo equipo
Cuando el instituto de diseño elabora los planos y el fabricante de equipos produce según ellos, es fácil que se produzca una «discrepancia entre los parámetros de los planos y el rendimiento de los equipos». Si el diseño del proceso y la fabricación de los equipos los lleva a cabo un mismo equipo, los ingenieros mecánicos conocerán con claridad el volumen de pulpa mineral en las fases iniciales y los requisitos de separación en las fases finales, lo que evita conflictos en las interfaces y desajustes en la capacidad de producción.
Principio 3: Los límites de la entrega deben figurar en el contrato
El contratista general se encarga de todo el proceso de principio a fin, mientras que la organización local del cliente se encarga de la información previa. Si los límites no están claros, es muy probable que surjan posteriormente situaciones de disputa, como «paralización de las obras a la espera de trabajadores» o «repaso de responsabilidades y aumento de costes».