¿Es difícil la extracción de oro en partículas finas? ¿Cómo elegir entre los procesos CIP y CIL y las soluciones integrales para plantas de extracción?
¿Es difícil la extracción y el tratamiento del oro en partículas finas? ¿Cómo elegir entre los procesos CIP/CIL y una solución integral para la planta de tratamiento?
El oro de grano fino es uno de los «retos más difíciles» reconocidos en la extracción y metalurgia del oro. El tamaño de las partículas de oro es tan fino que la molienda convencional no logra separarlas completamente, o bien se encuentra incrustado en forma de oro invisible en sulfuros o materiales silíceos, por lo que la tasa de lixiviación directa con cianuro suele ser baja.Lo que más preocupa a muchos propietarios de minas cuando se encuentran con un yacimiento de oro de grano fino es: ¿debería aplicarse el proceso CIP o el CIL? ¿Es necesario realizar primero una concentración por flotación? ¿Cómo se debe configurar la planta de procesamiento completa? En este artículo se explican, siguiendo la lógica de los procesos, las dificultades en la extracción y el procesamiento del oro de grano fino, la elección entre los procesos CIP y CIL, y la configuración de la planta de procesamiento completa.
I. ¿Por qué es difícil la extracción del oro de grano fino?
La dificultad en la extracción del oro de grano fino radica en el término «disociación».
En primer lugar, el tamaño de las partículas incrustadas es muy fino, lo que dificulta una disociación completa durante la molienda. Las partículas de oro, de tamaño micrométrico o incluso submicrométrico, se encuentran incrustadas en la roca estéril o en los sulfuros; al molerlas hasta la finura habitual, una parte del oro sigue encapsulada, la disociación de las partículas individuales es insuficiente y la solución cianurada no llega a entrar en contacto con el oro, por lo que la tasa de lixiviación es, naturalmente, baja.
En segundo lugar, el porcentaje de oro encapsulado es elevado. El oro de grano fino suele encontrarse encapsulado en pirita, arsenopirita y materiales silíceos; la molienda física para liberarlo conlleva un alto coste, e incluso moliendo hasta una finura extrema puede que no se consiga su disociación.
En tercer lugar, la interferencia por la formación de lodos. Durante la molienda fina, la formación de lodos en la ganga se intensifica y la viscosidad de la suspensión minera aumenta, lo que afecta a la eficiencia de la lixiviación y la adsorción; además, el carbón activo se contamina con los lodos minerales, lo que reduce la capacidad de adsorción del carbón que contiene oro.
En cuarto lugar, la interferencia de los elementos asociados. En los yacimientos de oro de grano muy fino que contienen arsénico, carbono y antimonio, el arsénico consume el cianuro, el carbono secuestra el oro y el antimonio interfiere en la lixiviación, por lo que la tasa de lixiviación con cianuro convencional puede situarse tan solo entre el 20 % y el 50 %.
II. ¿Cómo elegir entre CIP y CIL?
Tanto el CIP (método de pulpa de carbón) como el CIL (método de lixiviación con carbón) son procesos habituales para la extracción de oro mediante cianuración de pulpa completa; la diferencia fundamental radica en el orden de la lixiviación y la adsorción.
CIL (método de lixiviación con carbón)
La lixiviación y la adsorción con carbón activo se llevan a cabo simultáneamente: en el tanque de lixiviación se añaden cianuro y carbón activo a la pulpa mineral, de modo que la lixiviación y la adsorción se producen al mismo tiempo. Se trata de un proceso compacto que requiere un número reducido de tanques, por lo que resulta adecuado para plantas de concentración de tamaño pequeño, mediano y grande. El carbón activo se añade en el último tanque y se desplaza en contracorriente, entrando en contacto con la pulpa mineral en sentido contrario.
CIP (método de lechada de carbón)
Primero se completa la lixiviación y, a continuación, la pulpa pasa a la cuba de adsorción, donde se añade carbón activo. La lixiviación y la adsorción se realizan en cubas separadas, lo que permite un tiempo de lixiviación más prolongado; este proceso es adecuado para minerales con una velocidad de lixiviación elevada que requieren un control por etapas, y se utiliza habitualmente en plantas de tratamiento de gran tamaño.
Criteria de selección
- En el caso de oro de grano muy fino, cuya velocidad de lixiviación es relativamente lenta y requiere un tiempo de lixiviación prolongado, es más recomendable optar por el CIP, ya que la lixiviación y la adsorción se controlan por separado, lo que garantiza el tiempo de lixiviación.
- Si el proceso es compacto, se da prioridad al control de la inversión y la velocidad de lixiviación es aceptable, se opta por el CIL, ya que requiere menos tanques y ocupa menos espacio.
- En los casos en los que ambas opciones son viables, hay que basarse en los datos de los ensayos: la curva de tiempo de lixiviación, la velocidad de adsorción y el cálculo del consumo de carbón; que sean los datos los que hablen.
Sin embargo, hay que destacar lo siguiente: si el oro de grano fino presenta un encapsulamiento grave, la tasa de lixiviación con CIP/CIL por sí sola no será suficiente, por lo que será necesario realizar primero una concentración por flotación o un tratamiento previo. CIP/CIL no son una solución milagrosa; la ruta tecnológica debe determinarse en función del estado de presencia del oro.
III. ¿Cómo configurar un proyecto completo de planta de tratamiento de oro de grano fino?
No existe una configuración «única para todos» en las plantas de tratamiento de oro de grano fino; las rutas se clasifican según el grado de recubrimiento y los elementos asociados.
Vía 1: Enriquecimiento por flotación + cianuración del concentrado (CIP/CIL)
Aplicable a yacimientos de oro de grano fino en los que el oro está recubierto de sulfuros y puede enriquecerse mediante flotación. Se realiza una molienda hasta la disociación individual de los sulfuros que contienen oro; a continuación, se obtiene un concentrado de oro mediante flotación, que, tras una nueva molienda, se somete a lixiviación con cianuro (CIP/CIL) o se envía directamente a la fundición.La flotación concentra el oro en el concentrado, lo que reduce el volumen de material sometido al posterior tratamiento de cianuración y disminuye los costes de los reactivos. Se trata de uno de los procesos más habituales para el oro de grano fino.
Equipos principales: equipos de trituración y molienda, flotadores, equipos de remolienda de concentrados, tanques de lixiviación, sistema de adsorción con carbón activo, equipos de desorción electrolítica y horno de fundición de oro.
Proceso 2: Cianuración de pulpa completa (CIP/CIL)
Aplicable a minerales de oro de grano fino en los que predomina el oro en estado libre, con un grado de encapsulación leve y sin elementos interferentes como el arsénico, el carbono o el antimonio. Tras la trituración y molienda, se lleva a cabo una deshidratación mediante denso y desaguado, para luego pasar a la cuba de lixiviación para el cianuración, la adsorción mediante CIP o CIL, y finalmente la desorción, la electrólisis y la fundición del carbón cargado de oro.
Equipos principales: equipos de trituración y molienda, densificador, tanques de lixiviación, sistema de adsorción con carbón activo, cribas de separación de carbón cargado de oro, equipo de desorción electrolítica, horno de fundición de oro y filtro de presión para residuos.
Proceso 3: Pretratamiento + cianuración
Aplicable a minerales de oro de grano fino difíciles de tratar, en los que el oro está fuertemente encapsulado por sulfuros o silíceos y presenta una baja tasa de lixiviación con cianuro convencional. Tras el enriquecimiento por flotación de los sulfuros cargados de oro, el concentrado se somete a calcinación, oxidación biológica, oxidación a presión u oxidación química para romper el encapsulado, 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 encapsulación. GoldProcessingPlant ofrece soluciones exclusivas de pretratamiento con reactivos para minerales difíciles de tratar que contienen arsénico y carbono; en el caso de minerales cuya tasa de lixiviación convencional no mejora, se utiliza un proceso combinado y un régimen de reactivos a medida para liberar el oro encapsulado.
Vía 4: Combinación de separación por gravedad + flotación + cianuración
Aplicable a minerales complejos en los que coexisten oro de grano grueso y oro encapsulado de grano fino. El circuito de molienda se configura con un separador centrífugo para recuperar previamente el oro monomérico de grano grueso; la flotación se utiliza para recuperar los sulfuros que contienen oro, y los residuos de flotación se someten a cianuración en función de su ley. La elección de los puntos clave del proceso combinado determina la tasa de recuperación global.
Para determinar qué ruta seguir, es imprescindible realizar ensayos de procesabilidad con muestras representativas del yacimiento.El grado de encapsulación del oro de grano fino puede variar notablemente entre los distintos sectores del yacimiento, por lo que los ensayos deben abarcar todos ellos y incluir pruebas de separación por gravedad, flotación en circuito abierto y cerrado, lixiviación con cianuro y comparativas de cianuración en lodo integral (CIL/CIP).
IV. Puntos clave en la configuración de los equipos de una planta de separación de oro de grano fino
Sección de molienda: El oro de grano fino requiere una finura de molienda suficiente para garantizar la disociación; se utiliza un proceso de molienda en dos etapas: un molino de bolas de rejilla en la primera etapa y un molino de bolas de rebose en la segunda, formando esta última un circuito cerrado junto con el ciclón hidráulico.La finura se determina mediante ensayos, teniendo en cuenta tanto el grado de disociación como el consumo energético; una molienda excesiva puede agravar la formación de lodos.
Etapa de flotación (si procede): Las flotadoras se agrupan en unidades de preconcentración, barrido y concentración, y el régimen de aditivos se ajusta en función de los sulfuros auríferos. En el caso de minerales que contengan arsénico, es necesario inhibir el arsénico o realizar una flotación separada del concentrado de oro-arsénico.
Etapa de lixiviación y adsorción: tanques de lixiviación (con agitación y aireación), sistema de adsorción con carbón activo y cribas de separación de carbón aurífero (cribas separadoras de carbón/elevadores de aire). Para el proceso CIL se utilizan tanques de lixiviación con carbón de alta eficiencia y doble impulsor, en los que la lixiviación y la adsorción se realizan simultáneamente; para el proceso CIP se emplean tanques de lixiviación en serie + tanques de adsorción.
Etapa de desorción y electrólisis: equipos de desorción a temperatura y presión ambiente (adecuados para el tratamiento convencional) o equipos de desorción a alta temperatura y alta presión (mayor eficiencia de tratamiento y desorción más completa, adecuados para minas de gran tamaño o minerales de difícil desorción), celdas de electrólisis y hornos de fusión de oro.
Etapa de concentración y deshidratación: densificador, filtro prensa (descarga en seco de residuos, deshidratación del concentrado). Dado que el mineral de grano fino tiende a la sedimentación, es necesario dotar de capacidad suficiente a las etapas de densificación y filtrado.
Equipos auxiliares: alimentadores, cintas transportadoras, tanques de agitación, bombas para lodos y bombas de extracción de carbón.
GoldProcessingPlant abarca toda la cadena de equipos para la tratamiento de minerales de oro: trituración y cribado, molienda y clasificación, separación por gravedad, flotación, lixiviación y adsorción (sistemas CIL/CIP), sustitución con polvo de zinc, sistemas de desorción y electrólisis (a temperatura y presión normales/alta temperatura y alta presión), 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.
V. Cuatro errores comunes en la extracción y tratamiento del oro de grano fino
- Error 1: Aplicar cianuración de lodo sin más, a pesar de que el oro está muy incrustado. El oro de grano muy fino está incrustado en sulfuros o materiales silíceos; por muy fino que se muela, no se desliga, y la tasa de lixiviación por cianuración directa es tan baja que no resulta rentable. Es imprescindible realizar primero una concentración por flotación o un tratamiento previo.
- Error n.º 2: el grado de molienda es insuficiente y la disociación no es completa. El oro de grano ultrafino es sensible al grado de molienda; si este no alcanza el nivel requerido, ni la flotación ni la cianuración logran captarlo. El grado de molienda debe determinarse mediante ensayos, no a ojo.
- Errores: Se pasa por alto el efecto de la formación de lodos en la adsorción durante la lixiviación. Una molienda fina aumenta la formación de lodos, lo que eleva la viscosidad de la pulpa mineral; el carbón activo se contamina con los lodos minerales y su capacidad de adsorción disminuye. Las etapas de densificación y deslimado deben realizarse adecuadamente y, si es necesario, debe ajustarse el régimen de productos químicos.
- Error n.º 4: Fijar los parámetros de CIP/CIL sin validar las muestras de mineral. La velocidad de lixiviación, la tasa de adsorción y el consumo de carbón del oro de grano fino deben calcularse a partir de datos experimentales; la elección entre CIP y CIL, el número de tanques y la duración de la lixiviación dependen de los resultados de los ensayos.El procedimiento de GoldProcessingPlant consiste en examinar primero el mineral, realizar después los ensayos y, por último, seleccionar el equipo; el informe de ensayos incluye directamente la lista de selección de equipos y el presupuesto preliminar.
VI. ¿Por qué elegir a GoldProcessingPlant para un proyecto de oro de grano fino?
Prioridad al proceso, sin seguir plantillas
Los yacimientos de oro de grano fino presentan condiciones de occurrence diferentes a las de los filones de cuarzo o las rocas alteradas, 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 CIP/CIL, flotación, separación por gravedad y lixiviación en pilas, y somos especialistas en el tratamiento de minerales difíciles de procesar y de yacimientos complejos.
Capacidad especializada en minerales difíciles de tratar
Para los yacimientos auríferos difíciles de tratar que contienen arsénico y carbono, el oro encapsulado en partículas ultrafinas, los yacimientos multimetálicos y los minerales oxidados con alto contenido de lodo, contamos con procesos combinados y soluciones especializadas correspondientes. Nuestro exclusivo método de pretratamiento con reactivos libera el oro encapsulado, en lugar de aplicar un único proceso estándar para todos los yacimientos auríferos.
Fabricación propia de equipos, integración perfecta entre proceso y hardware
Las trituradoras, los molinos de bolas, las flotadoras, los sistemas de lixiviación y adsorción CIL/CIP, los equipos de desorción electrolítica y los hornos de fundición de oro 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, se aplica rigurosamente el sistema de gestión de calidad ISO 9001 y cuentan con la certificación CE.
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 tratamiento 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 las fases, sin obligaciones de 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 solo 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 suministro de equipos 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. La ley y el grado de encapsulación del oro de grano fino varían según el tramo de extracción, por lo que los parámetros de recuperación deben ajustarse en consecuencia; nosotros siempre estamos ahí.
La extracción y el tratamiento del oro de grano fino son difíciles debido a la disociación, la incrustación y la interferencia de la arcilla. CIP/CIL es el proceso dominante para la cianuración de lodo completo, pero con la condición de que el oro pueda disociarse; el mineral con incrustación grave debe someterse primero a una concentración por flotación o a un tratamiento previo, de lo contrario, ni siquiera CIP/CIL podrá mejorar la tasa de lixiviación.
El enfoque de GoldProcessingPlant es el siguiente: en primer lugar, se analiza el tipo de mineral y su estado de yacimiento para determinar el proceso; a continuación, se selecciona el equipo adecuado para dicho proceso; y, por último, se envía a un ingeniero al emplazamiento para ajustar el proceso hasta obtener oro.El oro de grano fino sigue la ruta de la concentración por flotación + cianuración del concentrado o pretratamiento + cianuración; CIP/CIL se selecciona en función de los datos de los ensayos. 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 procesabilidad del oro de grano fino, como si tiene previsto construir una nueva planta de tratamiento, GoldProcessingPlant puede ofrecerle asesoramiento profesional y un plan de implementación completo.
El núcleo de los planes de extracción y tratamiento del oro de grano fino es «primero explorar el yacimiento, definir la ruta, seleccionar CIP/CIL y configurar el equipamiento»:En función del grado de encapsulación del oro y de los elementos asociados, se elige entre las siguientes vías: enriquecimiento por flotación + cianuración del concentrado, cianuración de la pulpa completa, pretratamiento + cianuración o una combinación de separación por gravedad + flotación + cianuración;El CIP es adecuado para minerales con una velocidad de lixiviación relativamente lenta que requieren un tiempo de lixiviación prolongado, mientras que el CIL se adapta a escenarios en los que se prioriza un proceso compacto y una inversión reducida; la elección definitiva se determina a partir de la curva de tiempo de lixiviación, la velocidad de adsorción y los datos de los ensayos de consumo de carbón.El equipamiento se configura para cubrir toda la cadena de procesos —molienda, flotación, lixiviación y adsorción, desorción y electrólisis, concentración y deshidratación—, evitando así cuatro errores habituales: someter el oro encapsulado a una lixiviación con lodo sin filtrar, una finura de molienda insuficiente, pasar por alto la formación de lodos y decidir entre CIP o CIL sin haberlo verificado previamente.