Proyecto de extracción de oro mediante el método de carbón en columna y proveedor de equipos completos
Proveedor de soluciones de separación de oro mediante el método de carbón en columna y de equipos completos
La extracción de oro mediante el método de columnas de carbón es una rama tecnológica que suele pasarse por alto, pero que resulta muy práctica, dentro de los procesos de extracción de oro a partir de lodos de cianuración (o de lodos de lixiviación en pilas).No procesa la pulpa mineral, sino la solución de metales preciosos clarificada; la solución se hace pasar a través de una columna de adsorción rellena de carbón activo, donde el oro es adsorbido por el carbón, y posteriormente, tras la desorción electrolítica y la fundición, se obtiene oro de alta pureza.Las minas de lixiviación en pilas, las soluciones de lixiviación de lixiviación en contracorriente (CCD) y las soluciones que contienen plata, en las que la adsorción en carbón no es eficaz, son ejemplos de aplicaciones del método de columnas de carbón. En este artículo se explican con claridad la lógica del proceso, la configuración de los equipos y la selección de proveedores para el método de columnas de carbón.
I. ¿Qué es el método de columna de carbón y en qué se diferencia de los procesos CIL/CIP?
En primer lugar, aclaremos los conceptos. La extracción de oro mediante cianuración se divide en dos vías según si «el oro se recupera en fase sólida o en fase líquida»:
Adsorción directa de la pulpa mineral: CIL (método de lixiviación con carbón, en el que la lixiviación y la adsorción se realizan simultáneamente) y CIP (método de pulpa de carbón, en el que primero se lixivia y luego se adsorbe); el carbón activo se añade directamente al tanque de pulpa mineral y el carbón cargado de oro se separa de la pulpa mediante cribado. Es adecuado para plantas de cianuración de mineral sin clasificar.
Adsorción del líquido precioso: el mineral se lixivia primero; tras la separación sólido-líquido se obtiene un líquido precioso clarificado que contiene oro, y a continuación se hace pasar dicho líquido por una columna de carbón activo para adsorber el oro. Este es el método de lixiviación en columna de carbón, también denominado método de adsorción en columna de carbón. Tanto el líquido precioso producido por el método de lixiviación en pilas como el obtenido mediante el lavado a contracorriente CCD siguen esta vía.
La diferencia fundamental entre ambos métodos radica en si el medio de adsorción es la pulpa mineral o el líquido clarificado. El método de la columna de carbón trata el líquido clarificado, que contiene pocos sólidos en suspensión, lo que reduce el consumo de carbón; además, las columnas de adsorción pueden funcionar en serie en contracorriente en varias etapas, lo que lo hace adecuado para situaciones en las que el volumen de líquido de oro es estable, el contenido de plata es elevado o la adsorción mediante el método de pulpa de carbón no ofrece buenos resultados.
II. Proceso técnico de la extracción de oro mediante el método de la columna de carbón
El proceso estándar es el siguiente: clarificación y filtración del licor rico en oro → adsorción en columnas de carbón en serie → desorción del carbón cargado de oro → electrólisis → fundición del lodo de oro → obtención de oro de alta pureza.
1. Filtración y clarificación del licor precioso
El licor rico debe clarificarse antes de entrar en las columnas, ya que un exceso de partículas en suspensión obstruiría el lecho de carbón y contaminaría el carbón activo. El licor rico procedente de la lixiviación en pilas suele pasar por un tanque de sedimentación antes de entrar en el equipo de filtración, mientras que el licor rico de lavado CCD se somete a un tratamiento de clarificación. El control de las partículas en suspensión es un requisito previo para el funcionamiento estable del método de columnas de carbón.
2. Adsorción en serie mediante columnas de adsorción
Se conectan en serie varias columnas de adsorción; el licor rico entra por la primera columna y sale por la última, y el carbón activo entra en contacto con el licor rico en contracorriente.El oro es adsorbido por el carbón activo y la solución pobre se descarga por la última columna (pudiendo retornar al sistema de lixiviación o pasar a un proceso de tratamiento medioambiental). El número de etapas de las columnas de adsorción, el diámetro de las mismas, la altura del lecho de carbón y la velocidad de flujo se diseñan en función del volumen de la solución rica y de la concentración de oro.
3. Desorción del carbón activado cargado de oro
El carbón activado cargado de oro, una vez saturado, se descarga de la primera columna y se envía al sistema de desorción. Los métodos de desorción se dividen en desorción a temperatura y presión normales y desorción a alta temperatura y alta presión: la desorción a temperatura y presión normales es adecuada para el tratamiento convencional, mientras que la desorción a alta temperatura y alta presión es más completa y eficiente, por lo que resulta adecuada para minas de gran tamaño o minerales de difícil desorción.
4. Electrólisis y fundición
La solución de metales preciosos obtenida tras la desorción se introduce en una celda electrolítica, donde el oro se deposita en el cátodo en forma de lodo de oro; tras ser sometido a un lavado ácido, secado y dosificación, el lodo de oro se introduce en un horno de fundición para producir lingotes de oro de alta pureza.
5. Regeneración del carbón activo
El carbón empobrecido tras la desorción se somete a un proceso de regeneración (lavado con ácido, lavado con agua, secado y activación) y se devuelve a la columna de adsorción para su reutilización, lo que reduce los costes de consumo de carbón.
III. Configuración del equipo completo para el método de carbón en columna
GoldProcessingPlant ofrece equipos para todo el proceso de extracción de oro mediante el método de columnas de carbón; la lista de equipos principales es la siguiente:
Sección de tratamiento de líquidos preciosos
Equipos de filtración de clarificación, depósitos de líquido de metales preciosos, bombas de transporte.
Sección de adsorción
Columnas de adsorción de carbón activo (varias etapas en serie), dispositivo de adición de carbón activo, bombas de transporte de líquido pobre. El número de etapas y las especificaciones de las columnas de adsorción se diseñan en función del volumen de líquido rico y la concentración de oro.
Sección de desorción
Equipos de desorción a temperatura y presión ambiente o equipos de desorción a alta temperatura y alta presión, sistema de calentamiento del líquido de desorción, columnas de desorción.
Sección de electrólisis y fundición
Célula de electrólisis, fuente de alimentación rectificadora, filtro prensa para lodos de oro, horno de fundición de oro.
Sección de regeneración del carbón
Cuba de decapado, equipo de lavado con agua, horno de regeneración (seleccionado en función de la escala).
Auxiliar
Instalaciones de almacenamiento y transporte de carbón activo, tuberías y válvulas, sistema de control eléctrico.
Cabe señalar que el método de carbón en columna trata el líquido limpio, por lo que no incluye trituración, molienda ni tanques de lixiviación; la composición de los equipos es totalmente diferente a la de las plantas de selección CIL/CIP.Si su proyecto consiste en una mina de lixiviación en pilas, el equipo del método de carbón en columna suele combinarse con la capa de base del campo de lixiviación, el sistema de rociado y el sistema de recogida de líquidos valiosos; si se trata de un proceso de lavado CCD, se combina con un espesador de lavado a contracorriente.
IV. Casos de aplicación del método de carbón en columna y criterios de selección
El método de carbón en columna no es aplicable a todas las minas de oro; los criterios de selección son los siguientes:
Casos en los que es adecuado el método de columna de carbón: extracción de oro de lixiviados de oro mediante lixiviación en pilas; extracción de oro de lixiviados de oro mediante lavado a contracorriente CCD; lixiviados de oro con alto contenido en plata, en los que el método de adsorción con pasta de carbón activo no ofrece buenos resultados; proyectos con un volumen estable de lixiviados de oro y en los que los sólidos en suspensión son controlables; y pequeñas explotaciones mineras en zonas remotas, donde los requisitos de inversión en equipamiento y de operación y mantenimiento son relativamente sencillos.
Casos en los que no es adecuado el método de columna de carbón: extracción directa de oro a partir de pulpa de cianuración de mineral sin clasificar (se debe optar por CIL/CIP); proyectos en los que la solución rica en metales preciosos presenta un alto contenido de suspendidos y no se puede clarificar de forma eficaz; minerales con grave pérdida de oro por materiales carbonosos (requieren un tratamiento previo).
Comparación con el método de sustitución con polvo de zinc: Tanto el método de la columna de carbón como la sustitución con polvo de zinc tratan el líquido limpio. La sustitución con polvo de zinc es adecuada para lodos de metales preciosos con alto contenido en plata o en los que la adsorción por carbón no es eficaz; la tasa de sustitución suele ser superior al 99 %, pero el consumo de polvo de zinc y los requisitos de desoxigenación son elevados;en el método de la columna de carbón, el carbón activo es reciclable y regenerable, por lo que los costes de funcionamiento son relativamente controlables, lo que lo hace adecuado para proyectos con grandes volúmenes de licor precioso. La elección entre ambas vías dependerá de las propiedades del licor precioso, el contenido de plata y el cálculo de los costes de funcionamiento.
V. Cómo elegir al proveedor del equipo completo
Aunque el equipo del método de columna de carbón parece sencillo, hay varios criterios clave a la hora de elegir un proveedor:
- En primer lugar, hay que comprobar si el proveedor comprende el proceso, y no se limita a vender equipos. El número de columnas de adsorción, la altura del lecho de carbón, el caudal y los parámetros de temperatura y presión de desorción deben diseñarse en función de las propiedades de la solución de metales preciosos y de la concentración de oro. Es habitual que, con los proveedores que se limitan a suministrar modelos estándar sin realizar cálculos técnicos, la eficiencia de adsorción no alcance los niveles exigidos una vez instalado el equipo.
- En segundo lugar, hay que comprobar si el equipo es de fabricación propia y si el proceso y el hardware están perfectamente sincronizados. Los equipos fundamentales —como las columnas de adsorción, las columnas de desorción, las celdas de electrólisis y los hornos de fundición de oro— están estrechamente relacionados con los parámetros del proceso; solo si el diseño del proceso y la fabricación de los equipos están a cargo del mismo equipo se puede evitar que «los parámetros de diseño no se correspondan con el rendimiento del equipo».
- En tercer lugar, hay que comprobar si existe una capacidad de integración completa de la cadena de procesos. El método de columnas de carbón activado no es un eslabón aislado: va precedido de la clarificación del líquido precioso, seguido de la desorción, la electrólisis y la fundición, y acompañado de la regeneración del carbón. La capacidad del proveedor para coordinar todos estos procesos influye directamente en la estabilidad del funcionamiento del sistema.
- En cuarto lugar, hay que fijarse en el servicio posventa y el suministro de repuestos. El suministro continuo de consumibles y repuestos —como el carbón activo, los reactivos de la solución de desorción y las fuentes de alimentación para la electrólisis—, así como el apoyo para ajustar los parámetros del proceso en función de los cambios en las propiedades de la solución de oro, son la garantía de un funcionamiento estable a largo plazo.
GoldProcessingPlant es un proveedor de servicios integrales para minas de oro que aúna el diseño de procesos, el diseño de ingeniería, la fabricación de equipos y la instalación y puesta en marcha. Cuenta con dos grandes centros de fabricación propios en las provincias chinas de Shandong y Jiangxi, y produce de forma autónoma equipos de extracción por desorción electrolítica (a temperatura y presión normales/alta temperatura y alta presión),dispositivos de sustitución con polvo de zinc y hornos de fundición de oro, entre otros equipos de extracción de oro, y cuenta con un equipo en el que colaboran ingenieros de procesos e ingenieros mecánicos. En los proyectos de extracción con carbón en columna, se puede elegir según las necesidades: solo diseño de procesos y selección de equipos, solo adquisición de equipos, equipos más orientación para la instalación y puesta en marcha, o gestión integral «llave en mano» (EPC).Los gastos de diseño preliminar pueden deducirse íntegramente del precio de los equipos al firmar posteriormente el contrato de suministro de equipos o el contrato EPC.
VI. Vías de colaboración y plazos de los proyectos de método de carbón en columna
En los proyectos convencionales del método de columna de carbón, el ciclo desde el diseño de procesos hasta la puesta en marcha depende de la naturaleza del proyecto: los proyectos complementarios de lixiviación en pilas deben intercalarse con la construcción del campo de lixiviación, mientras que los proyectos complementarios de lavado CCD deben coordinarse con el espesador de lavado.El plazo de fabricación de los equipos suele ser de 60 a 120 días, y el de instalación y puesta a punto, de 60 a 150 días; el plazo total del proyecto debe coordinarse en función del avance de las obras del sistema de lixiviación inicial.
En cuanto al modelo de colaboración, GoldProcessingPlant no impone ninguna vinculación obligatoria:
Si solo se realizan ensayos de beneficio y validación del proceso: análisis de la composición del licor, ensayos de adsorción y elaboración de un proceso recomendado y una lista de selección de equipos.
Adquisición exclusiva del diseño del proceso y la selección de equipos: elaboración de diagramas de flujo, lista de configuración de equipos y presupuesto.
Solo se adquieren equipos: suministro de unidades individuales o conjuntos completos, como columnas de adsorción, equipos de desorción, celdas de electrólisis y hornos de fundición de oro.
Equipos más orientación para la instalación y puesta en marcha: los ingenieros se desplazan a las instalaciones para supervisar la instalación, dirigir las pruebas de puesta en marcha y formar al personal operativo.
Proyecto EPC llave en mano: Coordinación integral del diseño del proceso, la fabricación de equipos, la orientación para la instalación, la puesta en marcha y la formación del personal.
La clave del proceso de extracción de oro mediante columnas de carbón no radica en la complejidad del equipo, sino en si existe una buena correspondencia entre «las propiedades de la solución de oro—los parámetros de adsorción—la configuración del equipo».Si la solución rica no está clarificada, el lecho de carbón se obstruye; si el número de etapas de las columnas de adsorción es incorrecto, la concentración de oro en la solución pobre supera los límites; si los parámetros de desorción son inadecuados, el carbón cargado de oro no se desorbe por completo: cualquier error en cada una de estas etapas se traduce en una pérdida de oro.
El enfoque de GoldProcessingPlant es el siguiente: en primer lugar, se analizan las propiedades de la solución rica y la concentración de oro para determinar los parámetros de adsorción y desorción; a continuación, se configura el equipo según dichos parámetros; y, por último, se envía a un ingeniero in situ para ajustar el sistema hasta obtener la producción de oro deseada. El método de columnas de carbón es adecuado para la extracción de oro a partir de soluciones ricas procedentes de la lixiviación en pilas y del lavado CCD; si se elige la estrategia correcta y se configura el equipo adecuadamente, el retorno de la inversión es estable y controlable.
Tanto si se encuentra en la fase de planificación del proyecto, como si desea verificar la idoneidad del método de carbón activado en columna o tiene previsto adquirir un equipo completo, GoldProcessingPlant puede ofrecerle asesoramiento profesional y un plan de implementación completo.
El núcleo del plan de extracción de oro mediante el método de columnas de carbón es una cadena completa que incluye «clarificación de la solución preciosa, adsorción en varias etapas, desorción del carbón cargado de oro, fundición electrolítica y regeneración del carbón activo»: primero se analizan las propiedades de la solución preciosa y la concentración de oro para determinar los parámetros de adsorción y desorción; a continuación, se configura el equipo según dichos parámetros; y, por último, se garantiza la producción de oro mediante la puesta a punto in situ.A la hora de elegir un proveedor, hay que tener en cuenta cuatro aspectos: si conoce el proceso en lugar de limitarse a vender equipos; si los equipos son de fabricación propia y el proceso se integra perfectamente con el hardware; si cuenta con la capacidad de ofrecer una cadena completa de servicios; y si el servicio posventa y el suministro de repuestos son fiables a largo plazo.