Proceso de recuperación y tratamiento de minerales de oro tipo Holmes-Tack y soluciones integrales para líneas de producción
Proceso de recuperación y tratamiento de minerales de oro de tipo Homestake y soluciones integrales para líneas de producción
Los yacimientos auríferos de tipo Homestake deben su nombre a la mina de oro Homestake, situada en el estado estadounidense de Dakota del Sur, y son un ejemplo típico de yacimientos auríferos con oro incrustado en formaciones de hierro (BIF).La característica principal de este tipo de mineral es la estrecha simbiosis entre el oro y los minerales de hierro: las partículas de oro, de grano fino, se encuentran diseminadas entre minerales de hierro como la magnetita, la hematita y la pirita, así como en bandas silíceas, lo que dificulta su recuperación directa mediante métodos convencionales de separación por gravedad; además, si no se elige adecuadamente el proceso, la tasa de recuperación se verá notablemente reducida.En este artículo se explican con detalle las características del mineral de los yacimientos de oro de tipo Homestake, los procesos de recuperación y la configuración completa de la línea de producción.
I. Características del mineral de los yacimientos de oro de tipo Homstak
Los yacimientos auríferos de tipo Homstake pertenecen a la mineralización aurífera de las formaciones ferrosas en bandas (BIF), y las características del mineral determinan las dificultades del proceso de beneficio:
En primer lugar, el oro y los minerales de hierro presentan una estrecha simbiosis. El oro se encuentra en forma de vetas finas incrustadas en minerales de hierro como la magnetita, la hematita y la pirita, y parte del oro está encapsulado en bandas silíceas o en sulfuros. El tamaño de las partículas de oro incrustadas es fino, por lo que se requiere una finura de molienda suficiente para lograr la disociación de los granos individuales.
En segundo lugar, el elevado contenido de minerales de hierro influye en los métodos de separación. La magnetita puede recuperarse mediante separación magnética; la hematita requiere un campo magnético intenso o flotación, mientras que la pirita que contiene oro se recupera mediante flotación. Los minerales de hierro son a la vez portadores de oro y elementos que deben separarse, por lo que el diseño del proceso debe tener en cuenta tanto la recuperación del oro como el destino del hierro.
En tercer lugar, el contenido variable de sulfuros determina el papel de la flotación. En los tramos mineros con alto contenido en sulfuros portadores de oro, como la pirita, la flotación es el método principal para la recuperación del oro; en los tramos con pocos sulfuros, donde el oro se encuentra principalmente en estado libre, la separación por gravedad o la cianuración resultan más directas.
En cuarto lugar, la dureza del mineral es elevada, por lo que los costes de molienda no son bajos. Las rocas de composición ferrosa son densas y duras, lo que conlleva un alto consumo energético en la trituración y la molienda; por ello, seguir el principio de «triturar más y moler menos» y determinar de forma razonable el grado de finura de la molienda influye directamente en los costes operativos.
II. Procesos de recuperación en las minas de oro de tipo Homstake
Las minas de oro de tipo Homstake no cuentan con un proceso único «universal»; las rutas se determinan en función del estado de la presencia del oro y de la composición de los minerales de hierro:
Proceso 1: Flotación + cianuración del concentrado (uno de los procesos principales)
Aplicable a yacimientos en los que predomina el oro en sulfuros, como la pirita. La molienda se lleva a cabo hasta la disociación individual de los sulfuros que contienen oro; mediante la flotación se obtiene un concentrado de oro, que se envía a la lixiviación con cianuro o directamente a la fundición.La flotación concentra el oro en el concentrado de sulfuros, lo que reduce el volumen de tratamiento posterior; es la ruta más habitual en las minas de oro de tipo «Holmstak» con oro en sulfuros.
El proceso de flotación puede combinarse en una etapa de preliminar, dos de refinado y dos de barrido, hasta una etapa de preliminar, tres de refinado y tres de barrido; el grado de finura de la molienda determina el grado de disociación, mientras que el régimen de productos químicos (captadores, activadores y reguladores de pH) determina la selectividad.
Vía 2: Combinación de separación magnética y flotación
Aplicable a yacimientos en los que la magnetita y los sulfuros auríferos se encuentran en simbiose.En primer lugar, se utiliza la separación magnética para recuperar la magnetita (la magnetita en sí misma puede contener oro; el destino del concentrado de la separación magnética depende de la ley del oro), y los residuos de la separación magnética se envían a la flotación para recuperar los sulfuros auríferos. El orden de la separación magnética y la flotación, el grado de molienda y la intensidad del campo magnético deben determinarse mediante ensayos en función de las propiedades del mineral.
Vía 3: Combinación de separación por gravedad + flotación + cianuración
Aplicable a yacimientos complejos en los que coexisten oro de grano grueso y oro de grano fino encapsulado, y en los que la recuperación mediante un único proceso no alcanza los niveles exigidos.El circuito de molienda se configura con un separador centrífugo para recuperar previamente el oro monomórfico de grano grueso, mientras que la flotación se utiliza para recuperar los sulfuros que contienen oro; los residuos de flotación, en función de su ley, se someten a un nuevo proceso de cianuración o se vuelven a moler y clasificar. La elección de los puntos clave del proceso combinado determina la tasa de recuperación global.
Vía 4: Cianuración de pulpa completa (CIL/CIP)
Aplicable a yacimientos en los que el oro se encuentra principalmente en estado libre, con bajo contenido en sulfuros y sin elementos interferentes como el arsénico, el carbono o el antimonio. Tras la trituración y molienda, se lleva a cabo una deshidratación por densificación; a continuación, se introduce en la cuba de lixiviación con cianuro, aplicándose el proceso CIL (lixiviación y adsorción simultáneas) o CIP (lixiviación y adsorción sucesivas); finalmente, el carbón cargado de oro se desorbe y se somete a fundición electrolítica.En el caso de minerales con alto contenido en hierro, antes de la cianuración hay que tener en cuenta el consumo de cianuro por parte de los minerales ferrosos y calcular el coste de los reactivos.
Vía 5: Pretratamiento por calcinación/oxidación biológica + cianuración
Aplicable a yacimientos difíciles de tratar en los que el oro está fuertemente encapsulado por sulfuros o materiales silíceos y en los que la tasa de lixiviación con cianuro convencional es baja.Tras el enriquecimiento por flotación de los sulfuros auríferos, el concentrado se somete a calcinación, oxidación biológica u oxidación a presión para romper el recubrimiento, y posteriormente se recupera el oro mediante cianuración. La elección del método de pretratamiento depende del contenido de sulfuros, del contenido de arsénico y del grado de recubrimiento.
Para determinar qué ruta seguir concretamente, es imprescindible realizar ensayos de procesabilidad con muestras representativas del yacimiento. En los yacimientos de tipo Homstake, la composición de los minerales ferrosos y el estado de presencia del oro pueden variar notablemente entre los distintos sectores del yacimiento, por lo que los ensayos deben abarcar todos ellos.
III. Configuración del equipo completo de la línea de producción para yacimientos de oro de tipo Homstake
La configuración se basa en el proceso convencional (flotación + cianuración del concentrado o combinación de separación magnética + flotación). Lista de equipos principales:
Sección de trituración y molienda
Trituradora de mandíbulas (trituración primaria), trituradora cónica (trituración secundaria y terciaria), molino de bolas (molienda en dos etapas: primera etapa de tipo rejilla + segunda etapa de tipo rebosadero), clasificador helicoidal o hidrociclón (clasificación en circuito cerrado).Dado que el mineral de hierro tiene una alta dureza, la sección de trituración debe estar bien equipada; el grado de molienda se determinará mediante ensayos.
Sección de separación magnética (si procede)
Separador magnético de imanes permanentes en húmedo, separador magnético de alto gradiente, para la recuperación de magnetita y, según el caso, la separación de minerales ferrosos que contienen oro.
Etapa de separación por gravedad (si procede)
Separador centrífugo (para la recuperación de oro de grano grueso del circuito de molienda) y mesa vibratoria (para el refinado del concentrado de separación por gravedad).
Sección de flotación
Flotadores (gama completa de modelos SF de aspiración automática, XCF/KYF de aireación, BF y JJF), combinados en unidades de preconcentración, barrido y concentración; instalaciones de preparación de pulpa y dosificación de reactivos.
Sección de cianuración (si procede)
Tinas de lixiviación (con agitación y aireación), sistema de adsorción con carbón activo, cribas de separación de carbón cargado de oro, equipos de desorción electrolítica (a temperatura y presión normales/alta temperatura y alta presión), horno de fundición de oro, espesador, filtro prensa para residuos.
Sección de concentración y deshidratación
Densificador, filtro prensa (deshidratación del concentrado, descarga en seco de los residuos).
Auxiliar
Alimentadores, cintas transportadoras, tanques de agitación, bombas para lodos.
GoldProcessingPlant abarca toda la cadena de equipos para el tratamiento de minerales auríferos: trituración y cribado, molienda y clasificación, separación por gravedad, flotación, separación magnética, lixiviación y adsorción (sistemas CIL/CIP), electrólisis de desorción, concentración y deshidratación, alimentación y transporte.Se venden por unidades o en conjuntos completos, configurados según las características del mineral y los requisitos del proceso, no según el stock disponible.
IV. Cuatro errores comunes en el procesamiento de minas de oro de tipo Homstake
- Error 1: Construir la planta basándose en el proceso estándar para vetas de cuarzo. En los yacimientos de tipo Holmes-Tack, el oro y los minerales de hierro se encuentran en simbiose, por lo que la secuencia y los parámetros de la separación magnética, la flotación y la cianuración deben redefinirse en función de las muestras del yacimiento; si se copia directamente el proceso para vetas de cuarzo, no se alcanzarán las tasas de recuperación deseadas.
- Error n.º 2: el grado de molienda es insuficiente, por lo que el oro incrustado no se desliga. El oro en partículas finas está incrustado en los minerales de hierro y en la materia silícea; si el grado de molienda no alcanza el nivel requerido, ni la flotación ni la cianuración podrán captarlo. El grado de molienda debe determinarse mediante ensayos, teniendo en cuenta tanto el grado de desligamiento como el consumo energético.
- Errores: Se pasa por alto el consumo de cianuro por parte de los minerales ferrosos. La magnetita y la hematita presentes en los minerales ferrosos consumen cianuro; antes de proceder a la cianuración del mineral sin clasificar, es necesario calcular el coste de los reactivos y, si es necesario, eliminar previamente parte de los minerales ferrosos mediante separación magnética o flotación.
- Error n.º 4: Poner en marcha los equipos sin haber validado las muestras de mineral. En las minas de tipo Homstake, la composición de los minerales ferrosos y el estado de la presencia de oro varían considerablemente entre los distintos sectores. Sin datos de ensayos con muestras representativas, la selección de los equipos se basa únicamente en conjeturas basadas en la experiencia.El procedimiento de GoldProcessingPlant consiste en examinar primero el mineral, realizar después los ensayos y, por último, seleccionar el equipo: los ensayos de seleccionabilidad de las muestras de mineral abarcan ensayos de separación por gravedad, de flotación en circuito abierto y cerrado, de separación magnética y de lixiviación con cianuro; el informe de los ensayos incluye directamente la lista de equipos seleccionados y el presupuesto preliminar.
V. ¿Por qué elegir a GoldProcessingPlant para el proyecto de una mina de oro de tipo Holstak?
Prioridad al proceso, sin seguir plantillas
Los yacimientos de tipo Homstake presentan unas condiciones de yacimiento diferentes a las de los yacimientos de vetas de cuarzo, rocas alteradas o tipo Carlin, por lo que los parámetros del proceso no deben ser los mismos.Contamos con más de 20 años de experiencia en el diseño de procesos de tratamiento de oro y la fabricación de equipos, con un profundo conocimiento de los procesos clave como la separación por gravedad, la flotación, la separación magnética, CIP/CIL y la lixiviación en pilas, y somos especialistas en el tratamiento de minerales difíciles de procesar y de yacimientos complejos.
Fabricación propia de equipos: integración perfecta entre proceso y hardware
Las trituradoras, los molinos de bolas, los separadores magnéticos, los separadores centrífugos, las flotadoras y las cubas de lixiviación CIL se fabrican íntegramente de forma autónoma. Los ingenieros de procesos y los ingenieros mecánicos colaboran en un mismo equipo, y los equipos se fabrican según los planos de proceso, lo que evita el problema de la falta de correspondencia entre los planos de diseño y las dimensiones de los equipos.Contamos con dos grandes centros de producción, que ocupan una superficie de aproximadamente 50 000 metros cuadrados, con una capacidad de producción anual de más de 500 unidades. Nuestros productos se exportan a más de 50 países y regiones, cumplimos estrictamente con el sistema de gestión de calidad ISO 9001 y cuentan con la certificación CE.
Capacidad especializada en minerales difíciles de tratar
Para minerales difíciles de tratar, como los que contienen oro encapsulado en partículas finas, los que presentan una simbiose de múltiples metales o los con alto contenido en sulfuros, contamos con procesos combinados y soluciones especializadas, en lugar de aplicar un único proceso estándar a todas las minas de oro.
Experiencia en proyectos a nivel mundial
Los proyectos abarcan las principales zonas auríferas de África (Ghana, Malí y Tanzania), Sudamérica (Perú y Colombia), Asia Central (Rusia y Kazajistán) y el Sudeste Asiático, con una capacidad de procesamiento de entre 30 y 5.000 toneladas al día. Contamos con amplia experiencia en logística internacional, trámites de despacho de aduanas y normas de construcción de distintos países.
Flexibilidad en la segmentación, sin obligar a la contratación conjunta
El cliente puede optar por realizar únicamente ensayos de tratamiento de minerales, adquirir solo el diseño del proceso y la selección de equipos, comprar únicamente los equipos, contratar a ingenieros para la puesta en marcha in situ, o bien elegir la solución EPC «llave en mano». Los gastos de los ensayos de tratamiento de minerales y de diseño abonados en la fase inicial se pueden deducir íntegramente del precio de los equipos al firmar posteriormente el contrato de equipamiento o el contrato EPC.
Asistencia técnica continua
Asumimos la responsabilidad por la calidad de los equipos durante el periodo de garantía y, una vez finalizado este, seguimos suministrando piezas de recambio a largo plazo, además de ofrecer asesoramiento técnico y recomendaciones para la optimización de los procesos. Las propiedades del mineral varían en función de la profundidad de extracción, por lo que los parámetros de recuperación deben ajustarse en consecuencia; nosotros siempre estaremos ahí.
La dificultad de la recuperación de oro en yacimientos de tipo Homstake no radica en un único equipo, sino en si los tres elementos —«mineral, proceso y equipo»— encajan entre sí. Si no se comprende bien la relación de simbiose entre el oro y los minerales ferrosos, se puede equivocar el orden de la separación magnética y la flotación; si el grado de molienda es insuficiente, el oro encapsulado no se liberará;si se pasa por alto el consumo de cianuro por parte de los minerales ferrosos, el coste de los reactivos no sale a cuenta; si se pone en marcha el equipo sin haber realizado pruebas con muestras de mineral, la inversión se echa a perder: cada error de decisión se traduce en una pérdida de oro en los residuos.
El enfoque de GoldProcessingPlant es el siguiente: primero se analizan el tipo de mineral y su estado de yacimiento para definir la ruta de procesamiento; a continuación, se selecciona el equipo en función del proceso; y, por último, se envía a un ingeniero al emplazamiento para ajustar el proceso hasta obtener el oro.En los yacimientos auríferos de tipo Homstake, lo habitual es seguir una ruta combinada de flotación más cianuración del concentrado o de separación magnética más flotación; los parámetros concretos se determinan mediante ensayos con muestras de mineral. Si se sigue este camino correctamente, tanto la tasa de recuperación como el retorno de la inversión están garantizados.
Tanto si se encuentra en la fase de exploración y desea verificar la viabilidad de la explotación de una mina de oro en formaciones ferrosas, como si tiene previsto construir una nueva línea de tratamiento de minerales, GoldProcessingPlant puede ofrecerle asesoramiento profesional y un plan de implementación completo.
La clave para la recuperación y el tratamiento de los yacimientos de oro de tipo Homstake es «primero analizar el yacimiento, luego definir el proceso y, por último, seleccionar el equipo»:En función del estado de la yacencia de oro y de la composición de los minerales de hierro, se elige entre procesos como la flotación más cianuración del concentrado, la separación magnética más flotación, la separación por gravedad más flotación más cianuración, la cianuración de la masa total, o el pretratamiento por calcinación o biooxidación más cianuración;el equipamiento se configura siguiendo toda la cadena de procesos: trituración y molienda, separación magnética, separación por gravedad, flotación, cianuración y concentración-deshidratación.Antes de la selección, es imprescindible realizar ensayos de separación por gravedad, flotación, separación magnética y lixiviación con cianuro con muestras representativas del yacimiento, a fin de evitar cuatro errores habituales: aplicar sin más un proceso diseñado para vetas de cuarzo, utilizar un grado de molienda insuficiente, pasar por alto el consumo de cianuro por parte de los minerales ferrosos y poner en marcha los equipos sin haberlos verificado previamente.