UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA
ACADÉMICO PROFESIONAL DE
INGENIERÍA METALÚRGICA
TESIS
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO METALURGISTA
“
Influencia del carburo de calcio y la granulometría en
la lixiviación de oro de un mineral refractario
”AUTORES:
Br. Negreiros Vásquez Henry Daniel
Br. Rubio Ulloa Elber Jesus
ASESOR: Mg. Ing. Juan Vega González
TRUJILLO- PERÚ
JURADO EVALUADOR
………
.
PRESIDENTE
………..
SECRETARIO
……….
.
Dedicatoria
Este proyecto lo dedico principalmente a Dios, por guiarme, protegerme y por darme fuerza para seguir en el cumplimiento de mis anhelos y metas trazadas.
A mi madre María Ulloa Cruz, por ser el pilar fundamental de mis logros y todo lo que he llegado a ser en mi formación como profesional, ya que gracias a su apoyo moral y económico estoy dando por cumplido un anhelo más en mi vida.
A mis hermanos Milvio David Rubio Ulloa y Eladio Rubio Ulloa, quienes a lo largo de mi carrera siempre estuvieron pendiente de mi salud y educación, recibiendo así su apoyo incondicional durante mi formación profesional.
Dedicatoria
A Dios por la vida y por haberme permitido lograr todas y cada una de mis metas.
A mis hermanas
Milagros e Ivett por su
apoyo en el
cumplimiento de mis
anhelos y metas
trazadas.
A mis padres Daniel y Elvira por brindarme todo el apoyo que un hijo necesita, a mi amada familia que son
mi más grande
motivación para
convertirme en un profesional de calidad.
AGRADECIMIENTO
Agradecer a Dios por brindarme salud y
fortaleza, que me permitió realizar la
culminación de mi formación profesional
de manera completa y a quién ruego que
me siga bendiciendo para mi desarrollo
A mi Asesor Mg. Juan Vega González, por su apoyo
y ayuda incondicional, en la realización de esta
tesis. Y todos los docentes del Dpto. Minas y
Metalurgia por sus orientaciones y clases
impartidas.
Agradezco a mi familia por el apoyo brindado durante el transcurso de mi formación universitaria ya que sin su apoyo no hubiese sido posible culminar con mis estudios, además agradecer a mis compañeros que de alguna u otra forma han contribuido en la culminación de este proyecto.
INDICE GENERAL
DEDICATORIA --- i
AGRADECIMIENTO --- iii
INDICE GENERAL --- iv
RESUMEN --- v
ABSTRACT --- vi
CAPÍTULO I 1.1 REALIDAD PROBLEMÁTICA --- 1
1.2 ANTECEDENTES --- 2
2.1 MARCO TEÓRICO --- 3
2.2.1 EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DE CIANURO EN LA VELOCIDAD DE DISOLUCIÓN --- 11
2.2.2 MÉTODOS DE LIXIVIACIÓN --- 12
2.2.3 CARBURO DE CALCIO --- 16
2.2.4 TIPOS DE MOLIENDA --- 19
2.2.5 ANÁLISIS DE TAMAÑO DE PARTÍCULA--- 20
4. PROBLEMA --- 23
5. HIPÓTESIS --- 23
6. OBJETIVOS --- 23
CAPÍTULO II 2.1 MATERIALES DE ESTUDIO --- 25
2.1.1 POBLACIÓN --- 25
2.1.2 MUESTRA --- 25
2.2 MÉTODOS Y TÉCNICAS --- 26
2.2.1 MÉTODOS --- 26
2.2.2 DISEÑO EXPERIMENTAL --- 27
2.2.3 DETERMINACIÓN DE LOS NIVELES --- 28
2.3 MATERIALES, INSTRUMENTOS Y EQUIPOS --- 29
2.4 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL --- 30
2.5 TRATAMIENTO DE DATOS --- 33
CAPÍTULO IV
DISCUSIÓN DE RESULTADOS --- 39
CAPÍTULO V
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES --- 43
5.1 CONCLUSIONES--- 43
5.2 RECOMENDACIONES --- 44
CAPÍTULO VI
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS --- 45
APÉNDICE
A: CÁLCULOS ESTADÍSTICOS --- 48
ANEXOS
ANEXO 1. IMÁGENES DE LAS PRUEBAS EXPERIMENTALES --- 53
RESUMEN
En esta investigación experimental se estudió un mineral aurífero refractario
procedente de Santiago de Chuco, la composición química analizada fue de 17.71
g/TM de Au y 19 % As, que presenta refractariedad para la extracción de oro, con
menos 16.91% y 33.28% de extracción de oro a malla # 200 y malla # 400
respectivamente, por lo cual se planteó hacer pretratamiento de molienda con
reactivo oxidante de carburo de calcio en 3, 6 y 9 Kg/TM y variando la granulometría
en P80=malla #200, y P90=malla #400, seguido de una lixiviación por agitación
usando cianuro de sodio a 5000 ppm de concentración y dispersante de silicato de
sodio.
De los resultados obtenidos se determina utilizando el carburo de calcio en
dosis bajas y granulometría fina se incrementa la recuperación de oro,
obteniéndose la más alta recuperación de oro de 55,52% a 3 Kg/TM de carburo de
calcio y con granulometría de 90% pasante la malla #400, siendo la más baja
recuperación de oro de 43.72% a 6 Kg/TM y 80% pasante la #200.
Se concluye que la dosificación de carburo de calcio en la molienda y
remolienda (granulometría) influyen en la recuperación de oro en lixiviación por
agitación con cianuro de sodio.
Se concluye que a un 95% de significancia que la dosificación de carburo de
calcio significativamente, mientras que la granulometría ya la interacción de
dosificación y granulometría no influyen significativamente en la recuperación de
oro de un mineral refractario aurífero con alto contenido de arsénico procedente de
Santiago de Chuco.
ABSTRACT
In this experimental investigation a refractory gold ore from Santiago de
Chuco was studied, the chemical composition analyzed was 17.71 g / MT Au and
19% As, which presents refractoriness for gold extraction, with less 16.91% and
33.28% extraction of gold to mesh # 200 and mesh # 400 respectively, for which it
was proposed to pretreat grinding with oxidizing reagent of calcium carbide in 3, 6
and 9 Kg / TM and varying the granulometry in P80 = mesh # 200, and P90 = # 400
mesh, followed by agitation leaching using sodium cyanide at 5000 ppm
concentration and sodium silicate dispersant.
The results obtained are determined by using calcium carbide in low doses
and fine granulometry, gold recovery is increased, obtaining the highest gold
recovery of 55.52% at 3 Kg / MT of calcium carbide and with granulometry of 90 %
through mesh # 400, being the lowest gold recovery of 43.72% at 6 Kg / MT and
80% through the # 200.
It is concluded that the dosage of calcium carbide in grinding and regrinding
(granulometry) influence the recovery of gold in leaching by agitation with sodium
cyanide.
It is concluded that at 95% of significance that the dosage of calcium carbide
significantly, while the granulometry and the interaction of dosage and granulometry
do not significantly influence the recovery of gold from a gold refractory ore with high
arsenic content from Santiago de Chuco.
CAPÍTULO I
INTRODUCCIÓN
1.1 Realidad Problemática
Según el „Anuario Minero 2017‟ el Perú cuenta con la mayor cantidad de reservas
de oro, plata y a nivel mundial ocupa el puesto 6 de las reservas de oro y el
puesto 1 en las reservas de plata; este estudio fue elaborado por la Dirección
General de Minería del Ministerio de Energía y Minas (MEM, 2017).
Los minerales que contienes bajo contenido de arsenopirita es posible
controlarlos por flotación, sin embargo, cuando está como geocronita,
jamesonita, enargita, tetrahedrita y otros, no es posible reducir las impurezas por
flotación por lo que es necesario tratamientos pirometalúrgicos. En el proceso de
fusión/conversión, altos contenidos de arsénico, se pierde particularmente en la
etapa de limpieza de gases y purificación electrolítica ocasionando graves daños
ambiéntales. (Azañero, et al.)
Si el porcentaje de As va de 0.50% a 2.0% reciben castigos económicos (por
cada 0.10% adicional); si llegase al 3%, los castigos son más severos y, a veces,
es difícil colocarlo en el mercado, por lo que el presente proyecto de investigación
tiene como finalidad reducir el porcentaje de arsénico del 8% a menos del 2%
sin afectar en alguna etapa del proceso al medio ambiente. (Azañero, et al.)
La presencia de gran variedad de tipos de yacimientos, con la presencia de
minerales polimetálicos con arsénico, minerales auríferos arsenicales, minerales
auríferos carbonáceos, hacen que la extracción de oro por los métodos
percolación se vuelvan no rentables debido a las bajas recuperaciones que se
obtienen, altos consumo de reactivos, generación de contaminantes gaseosos,
efluentes altamente tóxicos, etc.
Existen diversas investigaciones desarrolladas en este campo y se siguen
buscando alternativas que sean atractivas donde se obtengan recuperaciones
óptimas de oro y los productos generados puedan ser vertidos al medio ambiente
dentro los parámetros establecidos por las normas vigentes, asi como evitar el
riesgo a la salud de sus colaboradores.
1.2 Antecedentes
Shishido et al. (2015), En el trabajo de investigación sobre el uso de carburo de
calcio en minerales arsenicales, menciona, que algunas alternativas
conducentes a la recuperación de oro a partir de aquellos minerales, consisten
en oxidación química, oxidación a presión, oxidación bacteriana y tostación
oxidante, (muy contaminante por generación de gases de As2O3 y SO2). En su
estudio de investigación pretende identificar las condiciones para ruptura de la
matriz de la Arsenopirita para con ello continuar con el proceso tradicional de la
cianuración. Para ello se experimentó con minerales concentrados, conteniendo
Arsenopirita Aurífera y el uso del carburo de calcio.
En la XXX° convención minera en el 2011 (PERUMIN) se observó que el tamaño
de partícula influye en la remoción de arsénico (As) y antimonio (Sb). Los rangos
de tamaño de partícula utilizado fueron de 30um, 60um y 90um con las siguientes
condiciones; concentración del lixíviante 3.5M NaOH y 1.0M Na2S, 10g de
observándose que la mayor remoción de As y Sb se encuentra del tamaño de 30
micras.
Nicol M. (2000) Sugiere un proceso donde la arsenopirita se oxida con hierro
electrogenerado (VI), las soluciones de ferrato que se producen por la oxidación
anódica de ánodos con alto contenido de carbono en soluciones fuertemente
alcalinas. Los experimentos electroquímicos han demostrado que el arsenito (III)
es el producto principal del proceso anódico a potenciales en la región del
potencial de reposo durante la oxidación por ferrato u oxígeno. Los estudios de
oxidación han demostrado que la arsenopirita puede oxidarse de manera
relativamente rápida con ferrato.
Shi W. (1997) Se describe una prueba a mayor escala de pretratamiento de
concentrado de oro refractario arsenical con oxidación catalítica amoniacal. El
84% del oro se extrajo en la cianuración subsiguiente del residuo oxidado. Los
resultados son consistentes con la prueba de banco de laboratorio.
Xia G. (1995) Cuando se añadió un agente tensoactivo, la suspensión de cal
como sustancia alcalina se utilizó con éxito en el pretratamiento por oxidación a
presión de Au en un mineral arsenical refractario, y la lixiviación Au por
2.1 Marco teórico
En metalurgia extractiva se conoce como lixiviación al proceso de extraer desde
un mineral una especie de interés por medio de reactivos que la disuelven o
transforman en sales solubles.
La lixiviación es una técnica ampliamente utilizada en metalurgia extractiva que
convierte los metales en sales solubles en medios acuosos. En comparación con
las operaciones pirometalúrgicas, la lixiviación es más fácil de realizar y mucho
menos dañina, ya que no se produce contaminación gaseosa. Sus principales
inconvenientes son su alta acidez de trabajo y en algunos casos sus efluentes
residuales tóxicos, y también su menor eficiencia causada por las bajas
temperaturas de la operación, que afectan dramáticamente las tasas de reacción
química.
El proceso de lixiviación con cianuro es el método más importante jamás
desarrollado para extraer el oro de sus minerales. El temprano desarrollo del
proceso se atribuye a Scotchman, John Stewart Mac Arthur, en colaboración con
los hermanos Forrest. El método fue introducido en Sudáfrica en 1890. De allí se
extendió a Australia, Estados Unidos y México. Ahora es utilizada en
prácticamente todos las principales operaciones mineros de oro del mundo.
Las razones para su aceptación generalizada, son económicas, así como
metalúrgicas. Por lo general obtiene una mayor recuperación de oro que la
amalgama y es más fácil de operar que el proceso con cloro o bromo. Se produce
El cianuro es el término descriptivo general generalmente aplicado al cianuro de
sodio, NaCN. Sin embargo, los primeros trabajos en la cianuración se basan en
la utilización de cianuro de potasio y la concentración de la solución así como las
fórmulas básicas que están todavía en términos de ese producto químico. Cabe
señalar que el radical de cianógeno (CN) realmente tiene el poder de la
disolución, y la base alcalina de calcio, potasio o sodio dan una estabilidad
química a los compuestos.
La principal diferencia entre los cianuros alcalinos, aparte de su costo, es su
relativa fuerza para la disolución. Esto depende totalmente del porcentaje del
radical cianógeno presente.
La ecuación de Elsner es generalmente aceptado como una expresión de la
reacción del oro en soluciones de cianuro diluido; 4 Au + 8NaCN + O2 + 2 H2O =
4 NaAu(CN)2+ 4 NaOH. Así, cuando las superficies frescas de oro están
expuestos a la acción del cianuro en solución acuosa conteniendo oxígeno libre,
se forma un compuesto de cianuro de oro y un hidróxido.
Las reacciones que muestran la disolución de oro en soluciones diluidas de
cianuro son:
1) 4Au+8NaCN+O2+2H2O → 4NaAu(CN)2+4NaOH
Esto se conoce como la ecuación de Elsner
2) 2Au+4NaCN+2H2O → 2NaAu(CN)2+2NaOH+H2
3) 2Au+4NaCN+ O2+2H2O → 2NaAu(CN)2+2NaOH+H2O2
El peróxido formado es utilizado en la reacción:
2Au+4NaCN+ 2H2O2 → 2Au (CN)2+2NaOH
Estas reacciones fueron sugeridas por Bodlander, sin embargo es el mismo
propuesto por Elsner.
Para la ecuación de Janin las constantes de equilibrio son muy desfavorables
para la formación del hidrogeno pueden considerarse imposible bajo condiciones
ordinarias de cianuración. Mientras que en la reacción de Elsner prácticamente
se lleva hasta que se consuma el cianuro o hasta que todo el metal se haya
disuelto.
Para la ecuación del Bodlander las constantes de equilibrio son favorables, por
tal motivo las reacciones propuestas son posibles. Actualmente Bodlander
descubrió que se forma el peróxido de hidrogeno y él fue capaz de calcular que
aproximadamente el 70% de la cantidad teórica de peróxido de hidrogeno que
debería formarse de acuerdo a su ecuación.
El hecho de que una reacción sea termodinámicamente posible (∆G<0), no es
suficiente para predecir si la reacción va a pasar en una escala de tiempo
razonable. Eso depende de la cinética de la reacción. Este factor es muy
importante para la concepción y la evaluación de la rentabilidad económica de
De esta forma, los productos finales de una operación hidrometalúrgica van a
estar condicionados generalmente por condiciones de tipo cinético.
En general, los sistemas hidrometalúrgicos están caracterizados por sistemas
heterogéneos, es decir, sus reacciones tienen lugar en una interface en la cual
ocurre transferencia de materia de una fase a la otra.
Las reacciones heterogéneas son controladas por la velocidad de la reacción
química propiamente tal o por la transferencia de masa de los diversos
reactantes hacia la superficie de contacto de los dos fases y se puede
esquematizar en varias etapas como se muestra en la figura 1.
En la primera etapa (1) el transporte de masa de los reactantes gaseosos a
través de la interfase gas - líquido y posterior disolución (cuando es el caso),
luego, en la siguiente etapa (2) el transporte de masa de los reactantes es a
través de la capa límite solución - sólido, hacia la superficie del sólido. En la
etapa tres (3) ocurre la reacción química o electroquímica en la superficie del
sólido, incluyendo adsorción y desorción en la superficie del sólido y/o a través
de la doble capa electroquímica y en la última etapa (4) se hace el transporte de
masa de las especies producidas a través de la capa límite hacia el seno de la
solución.
La etapa controlante de una reacción es la de velocidad más lenta (R.D.S: Rate
Determining Step). El control de la reacción global puede ser por transporte de
Figura 1: Esquema de una reacción heterogénea de lixiviación de varias fases
(Hidrometalurgia, Universidad de Atacama, Chile)
Las reacciones heterogéneas implican el transporte de masa a través del límite
entre dos fases, lo que a veces es la etapa controlante de las reacciones y
generalmente son controladas por el transporte de masa (difusión).
En la figura 1 también se esquematiza dos etapas más, con formación de una
capa de residuo poroso. La "capa" que se forma representa el estéril o ganga del
mineral, mientras la disolución se propaga hacia el interior de la partícula. Este
caso es tal vez el más frecuente en la lixiviación de los procesos
hidrometalúrgicos.
Existe una etapa cinco (5) donde se realiza la difusión del reactivo a través de la
masa de las especies solubles, productos de la reacción, a través de la capa
sólida formada, hacia el seno de la solución.
La difusión en fase homogénea es la etapa limitante más común en una reacción
hidrometalúrgica. Básicamente, la difusión es un proceso que tiende a igualar
concentraciones dentro de una fase.
Figura 2: Perfil de concentración de un reactante (que se consume) cerca de la
interfase sólido - líquido en función del tiempo y de la distancia. (Hidrometalurgia,
Universidad de Atacama, Chile)
Cuando empieza una reacción (por ejemplo consumo de un reactante en la
superficie de un sólido), un perfil de concentración se desarrolla poco a poco
cerca de la interfase sólido - líquido como se muestra en la figura 2.
En reacciones de disolución o precipitación de un sólido, la difusión a través de
una zona adyacente a la interfase sólido - líquido puede ser controlante de la
velocidad. En condiciones de agitación constante, el espesor de esta zona
permanece constante y pronto se obtiene una condición de estado estacionario
en la cual la cantidad de material que entra en la zona es igual a la que deja la
zona.
V consumo del reactivo = V aporte por difusión
C = C (x)
Entonces se puede establecer que la cinética de la lixiviación de un mineral
concentrado de cobre con presencia de enargita es contralado por la a primera
ley de fick y la capa de difusión de líquido adyacente a la interfase sólido –
líquido, que prácticamente se adhiere al sólido, debido a que es necesario que
la velocidad de la solución sea nula en la interfase con el sólido. El transporte de
masa de especies disueltas a través de esa capa de líquido adherido al sólido
se hace por difusión.
El transporte de masa a través de la capa de difusión puede ser aumentado
reduciendo el espesor de la capa de difusión, aumentando el gradiente de
concentración, esto es aumentando la concentración de la solución (C0),
aumentando la temperatura de la solución o aumentando la superficie de
contacto.
La superficie de reacción aumenta reduciendo el espesor de la capa de difusión
aumenta cuando se disminuye el tamaño de la partícula y también aumenta con
la porosidad, ya que la difusión es más fácil.
2.2.1 Efecto de la concentración de cianuro en la velocidad de disolución:
La causa de las amplias variaciones en las concentraciones de la solución
descubierta por diversos investigadores para obtener una máxima velocidad de
disolución de oro probablemente se cae en la variedad de técnicas empleadas.
Las variaciones incluyen factores tales como la proporción de volumen de
solución hacia la superficie del oro, violencia de agitación y velocidad de
aeración.
De acuerdo a J.S. Maclaurin la velocidad de disolución del oro en soluciones de
cianuro alcanza un máximo pasando de una solución concentrada a una solución
diluida de 0.25% de NaCN.
Según Christy para todos los propósitos prácticamente, las soluciones más
débiles que 0.001% de KCN no disuelven el Oro.
White descubrió que la velocidad máxima es casi a 0.027%KNC, 0.020%NaCN,
cuando el oxígeno satura a la solución Cianurada.
Según las concentraciones de la solución descubierta por Barsky, Swainson y
Barsky, descubrió que la máxima velocidad de disolución de la plata metálica en
soluciones de Cianuro tiene lugar a casi 0.10%NaCN. Esto, no se aplica a la
disolución de minerales sulfurados de plata, debido a que involucra un conjunto
diferente de condiciones.
Para la máxima concentración de oxígeno en la solución será 8mg/lt la máxima
velocidad de disolución del oro bajo estas condiciones ideales de agitación y
aeración debería tener lugar en soluciones que contengan 0.0089%NaCN.
2.2.2 Métodos de lixiviación
Los métodos de lixiviación más utilizados son: In situ, heap, dump, vats y
agitación. Para seleccionar el método lixiviante depende mucho de las
características físicas químicas del mineral y a los minerales asociados a ser
tratados. También se pueden destacar algunos factores importantes como son:
el grado del mineral, la solubilidad del valor metálico, la cinética de disolución, el
consumo del reactivo etc.
En nuestro caso de estudio vamos a definir el método de lixiviación por agitación,
ya que es el método que vamos a realizar en nuestra investigación.
a) Lixiviación por agitación
chancado, o cuando el mineral deseado está también diseminado que es
necesario molerlo para liberar su parte valiosa y exponerlos a la solución
lixiviante. También es el tipo de técnica que se utiliza para lixiviar calcinas de
tostación y concentrados.
Se recurre a la agitación mediante burbujeo o bien a la agitación mecánica para
mantener la pulpa en suspensión hasta que se logra la disolución completa,
siendo el tiempo de contacto de los sólidos con la solución del orden de horas
comparado con el proceso de lixiviación en pilas que requieren meses. Los
agitadores mecánicos son simplemente impulsores colocados en el interior del
tanque (fig3.a), mientras que tanques agitados con aire son a menudo tanques
de tipo “pachuca” (Fig3.b)
Figura 3. Agitación mecánica (a), agitación neumática (b)
b) Ventajas comparativas con otros métodos de lixiviación
Alta extracción del elemento a recuperar.
Tiempos cortos de procesamiento (horas)
Proceso continuo que permite una gran automatización
Facilidad para tratar menas alteradas o generadores de finos.
c) Desventajas
Un mayor costo de inversión y operación
Necesita una etapa de molienda y una etapa de separación solido
(espesamiento y filtración).
d) Variables del proceso
El análisis de las variables de lixiviación por agitación en sistemas industriales,
para la definición y optimización del proceso, debe necesariamente hacer uso de
aspectos técnicos, operacionales y económicos.
e) Granulometría
Para exponer parcialmente la superficie del mineral valioso a la acción del
lixiviante, esto depende del tipo del mineral y de sus características
mineralógicas. Por lo cual se considera un tamaño que no contenga un exceso
de gruesos mayor a 2mm y por otro lado que no contenga un exceso de finos,
esto debe ser que el 40% del mineral no debe de ser menor que 75 micrones
Cuando el tamaño de grano es mayor de 2mm puede producir problemas en la
agitación y cuando es menor a 75 micrones trae dificultades en la separación
de solido-liquido de la pulpa lixiviada, Debido a las dificultades anteriores y
también para disminuir el consumo de energía por el concepto de molienda y los
costos de filtración y decantación, la agitación se debe realizar en los tamaños
que la operación lo permita.
Tabla 1: Tamaño de grano de algunos minerales para la lixiviación por agitación.
Mineral Tamaño de Lixiviación mm malla ASTM
Cobre Oxidado 0.83 20
Oro 0.25 60
Conc. de Oro Sulfuro 0.044 325
Calcinados de Zinc 0.074 200
Fuente: Universidad de atacama (s.f). Hidrometalurgia
f) Tiempo de lixiviación
En la figura 4 se muestra una curva típica entre el porcentaje de extracción y el
tiempo de lixiviación, como se muestra al inicio una extracción rápida, que
decrece posteriormente al máximo obtenible para un tamaño dado de partícula,
estas curvas se obtienen de pruebas de lixiviación en botella de laboratorio.
La lixiviación se realiza a temperatura ambiente o en autoclaves. La
concentración de reactivos debe ser optimizada según el tipo de operación. El
porcentaje de los sólidos debe ser en la mayoría de las cosas lo más alto posible
para alcanzar una alta concentración del ion metálico en la solución de lixiviación.
suspensión y no decanten. Una velocidad de agitación alta suele favorecer la
recuperación en la lixiviación por agitación.
Figura 4. Curva típica de tiempo vs % de recuperación
2.2.3 Carburo de calcio
Como se muestra en la figura 5, el carburo de calcio es una sustancia sólida de
color grisáceo que reacciona exotérmicamente con el agua para dar cal apagada
(hidróxido de calcio) y acetileno. Son compuestos que se forman a partir de la
unión entre el carbono y un elemento E (generalmente más electropositivo que
el carbono).
Propiedades:
El Carburo de Calcio industrial es un producto sólido, duro, compacto, de
coloración variando de acuerdo con la pureza, de gris marrón hasta casi el negro-
azulado.
Fragmentado, ofrece aspecto amorfo y cristalino. Químicamente es formado por
un átomo de calcio y dos de carbono (CaC2) y es normalmente clasificado en
bandas granulométricas estandarizadas, de acuerdo con el uso a que se destina.
Las principales materias primas son la energía eléctrica, el calcáreo y fuentes de
carbono, tales como el coque de petróleo y el carbón vegetal.
Como sustancia pura el carburo de calcio es un sólido incoloro que existe en dos
variedades que son accesibles por calentamiento a 440 °C (modificación
tetragonal) o temperaturas superiores (modificación cúbica).
El carburo cálcico técnico que se encuentra en el comercio suele tener una
pureza de sólo el 82 %. Además hay trazas de fosfuro de calcio, sulfuro de calcio,
ferrosilicio, nitruro de magnesio y carburo de silicio presentes en el sólido. El
color pardo a veces observado se debe a pequeñas cantidades de óxido de
Obtención:
El carburo de calcio se genera en el arco eléctrico a partir de óxido de calcio y
coque a una temperatura de 2.000-2.500 °C:
CaO + 3 C → CaC2 + CO
Por las condiciones a emplear la síntesis es muy costosa, pues requiere mucha
energía. Fosfatos que suelen estar presentes como impurezas en los materiales
de partida dan en las mismas condiciones fosfuro de cálcio (Ca3P2) que
reacciona igualmente con el agua dando fosfina (PH3). Esta impureza además
de trazas de sulfhídrico (H2S) y amoníaco (NH3) es responsable del mal olor a
"carburo".
Aplicaciones:
Es de uso muy extendido y vendido en tiendas del ramo para utilizarlo en
soldadura autógena. Con esta finalidad se lo introduce en un gasógeno, que le
va agregando agua lentamente, y luego se mezcla el gas producido con oxígeno
para producir una llama delgada y de alta temperatura.
Producción de acetileno:
El carburo de calcio, fue muy utilizado en la antigüedad en las llamadas lámparas
de carburo, carburero o lámpara de gas acetileno. El proceso era el siguiente:
La lámpara se llenaba de agua, después se introducía el carburo de calcio que
generaba acetileno al reaccionar con el agua (es un acetilenógeno), después se
óxido de calcio (CaO) convertido en hidróxido de calcio, Ca(OH)2, debido a la
presencia de agua. Fuente: https://www.ecured.cu/Carburo_de_Calcio.
CaC2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2
Las características principales del carburo de calcio, se muestran a continuación:
Carburo de calcio
Fórmula: CaC2
Masa molar: 64,099 g/mol
Punto de fusión: 2433 K (2160 °C)
Estructura cristalina: Sistema cristalino tetragonal
Fórmula semi-desarrollada: CaC2
Otros nombres: Acetiluro de calcio
2.2.4 Tipos de molienda
La molienda es la última etapa del proceso de conminución o fragmentación para
la reducción del tamaño de las partículas.
Los tamaños de salida de los productos de esta etapa, según Hukki (ETSIMV,
Tabla 2. Tipo de molienda
Tipo de proceso Tamaño de salida
Molienda gruesa 1mm
Molienda fina 100 um
Molienda ultrafina 1um
Tipo de proceso Tamaño de salida
Molienda gruesa 1-2 mm
Molienda media 200 - 500 um
Molienda fina 50 - 100 um
La fragmentación de las partículas se va a conseguir por medio de la
combinación de fuerzas de compresión, cizalladura y abrasión. La fragmentación
del mineral se realiza en el interior de unos equipos cilíndricos rotatorios de acero
que se conocen con el nombre de molinos de rodamiento de carga o
simplemente molinos.
2.2.5 Análisis de tamaño de partícula
En el laboratorio los tamices se usan para medir el tamaño y la distribución por
tamaños de las partículas. La malla se define como el número de hilos metálicos
o de aberturas por pulgada, medidas según la dirección de ellas.
En el sistema americano tenemos la serie Tyler (Casi universalmente aceptada),
A.S.T.M, Rittingor, Richards y Hoover. En el sistema Ingles tenemos la serie
R.S.I, en el Francés la serie AFNOR y en el alemán la serie DIN.
Para determinar las fracciones de tamaño más finas es necesario utilizar Una
malla Tyler 200 tiene una abertura de 0,075 mm = 75 micrones. Las relaciones
son más finas sin embargo no es la malla más fina que se pueda fabricar.
2.2.6 Minerales refractarios
Los minerales de oro y plata se clasifican como refractarios cuando una porción
significativa de estos metales no se puede extraer eficientemente usando
métodos convencionales. Los depósitos de minerales refractarios se clasifican
geoquímicamente como minerales sedimentarios, los que tienen oro libre
incluido, y minerales hidrotérmicos, en los que el oro está asociado con sulfuros
carbonosos y compuestos de sílice. Ambos depósitos se consideran de difícil
recuperación. El término refractario define también a los minerales de oro y plata
cuya recuperación por el proceso de cianuración convencional es baja (< 80 %).
La causa más común de la refractabilidad es la oclusión o diseminación de finas
partículas submicroscópicas de oro (< 1 µm) encapsuladas en los minerales de
sulfuros, como la pirita (FeS2), la arsenopirita (FeAsS), y el cuarzo (SÍO2), que
son matrices insolubles y difíciles de penetrar con soluciones de cianuro en la
lixiviación convencional. Otras posibles causas de la refractabilidad son las
siguientes:
- Insolubilidad de minerales auríferos, como teluros, auroestibnitas y
- Formación de capas de óxido y de compuestos de hierro, plomo, arsénico
y antimonio alrededor de las partículas de oro y plata durante algunos
procesos de extracción. Estas capas o películas inhiben la disolución de
metales preciosos en soluciones de cianuro.
- Descomposición de minerales asociados, tales como pirrotita, covelita y
calcocita, en compuestos complejos que consumen cianuro y que
disminuyen la acción de disolución del oro por el cianuro al consumir el
oxígeno durante la descomposición de dichos minerales (el proceso de
cianuración requiere del oxígeno para llevar a cabo la disolución).
- La presencia de minerales de carbón amorfo o materia carbonácea confiere
propiedades de pre-depositación (preg-robbing), es decir, el carbón
adsorbe el oro disuelto durante la cianuración y dificulta la extracción de
este metal (Parga & Carrillo, 1996, p. 255).
3. Justificación
- Desde el punto de vista técnico el presente proyecto de investigación se
justifica debido a que se utilizarán técnicas y métodos para caracterizar
minerales refractarios en base a su contenido de arsénico y pruebas
metalúrgicas de lixiviación convencional de cianuración en botella, así
como la influencia la dosificación de carburo de calcio durante la molienda
- El trabajo de investigación se justifica por la búsqueda de aporte de
solución para la extracción de oro de un mineral refractario arsenical.
- Desde el punto de vista metodológico, se aplicará los conocimientos sobre
metodología de investigación científica, en los enfoques sistémicos en la
elaboración de la investigación, y busca aportar conocimiento sobre el
procesamiento de minerales refractarios arsenicales.
4. Problema
¿Cómo influye el carburo de calcio y la granulometría en la lixiviación de oro de
un mineral refractario?
5. Hipótesis
A mayor dosificación de carburo de calcio y menor tamaño de partícula se
obtendrá mayor porcentaje de extracción de oro de un mineral refractario aurífero
arsenical mediante lixiviación por agitación.
6. Objetivos
6.1 Objetivo general
Determinar la influencia de la dosificación de carburo de calcio y la granulometría
en el porcentaje de extracción de oro de un mineral refractario aurífero arsenical
6.2 Objetivos específicos
- Determinar la influencia de la dosificación de carburo de calcio en el
porcentaje de extracción de oro mediante el proceso de lixiviación por
agitación.
- Determinar la influencia de la granulometría en el porcentaje de extracción
de oro mediante el proceso de lixiviación por agitación.
- Determinar la influencia de la interacción de la dosificación de carburo de
calcio y la granulometría en el porcentaje de extracción de oro mediante el
CAPÍTULO II
MATERIAL Y MÉTODOS
2.1 Material de estudio
2.1.1 Población
Lo constituyen todos los minerales refractarios de la región norte de Perú.
2.1.2 Muestra
Mineral refractario aurífero arsenical procedente de Santiago de Chuco - La
Libertad.
Estuvieron constituidas por 12 muestras de 1000 g de mineral de un aurífero
refractario mixto con presencia de arsenopirita proveniente de Santiago de
Chuco.
Tabla 3. Análisis químico del mineral de cabeza
Código de
muestra Au Ag Cu Fe Zn Pb As Sb
UNIDADES g/TM g/TM % % % % % %
M1 17.71 4.67 0.4 23.5 0.25 0.05 19 0.15
2.2 Métodos y técnicas
2.2.1 Métodos
Según el diseño de investigación: Experimental:
Es experimental debido a que es una situación de control en la cual se hace
manipulación de manera intencional de las variables independientes, para hacer
un análisis de las consecuencias sobre la variable dependiente.
La técnica usada, fue usar un reactivo oxidante, durante la molienda y
remolienda, siendo el reactivo oxidante el “carburo de calcio” a diversas dosis,
asi mismo también se utilizó el método de lixiviación con cianuro por agitación
en botella, el cual consiste en poner a rolar una botella de 20 L de capacidad
conteniendo en su interior el mineral con oro a lixiviar que está en contacto con
la solución cianurada. Durante dicha prueba se realiza el control de consumo de
reactivos para reponer las cantidades necesarias y no alterar las condiciones
iniciales de la prueba.
El control de consumo de cianuro se realiza mediante titulación con una solución
valorada de nitrato de plata. El control de consumo de soda cáustica se realiza
mediante la medición del nivel de basicidad utilizando cintas de pH. Después de
la cianuración en botella se realiza el análisis químico de la solución y los ripios
(sólidos como residuos) mediante ICP-OES y ensayo al fuego respectivamente
para luego evaluar el grado de recuperación de oro mediante balances
2.2.2 Diseño experimental
El tamaño de muestra está basado en un diseño bifactorial con dos factores, con
dos y tres niveles, así como dos réplicas, lográndose obtener un total de 12
pruebas experimentales que se realizaron de forma aleatoria. Las variables de
estudio fueron:
A) Variables independientes:
a) Dosis de carburo de calcio
3 Kg CaC2 /TM de mineral
6 Kg CaC2 /TM de mineral
9 Kg CaC2 /TM de mineral
b) Granulometría:
60% - #200
90% - #400
B) Variables dependientes:
Porcentaje de recuperación de oro
C) Variables paramétricas:
Granulometría
(A) Dosifi
b1
cación de b2
Y121, Y122,
Y221, Y222,
CaC2 (B)
b3 yi Ŷi
a1
a2
Y111, Y112,
Y211, Y212,
Y131, Y132,
Y231, Y232,
y1 Ŷ1
y2 Ŷ2
Totales Yj Promedio
y1 y2 y3 Ŷ1 Ŷ2 Ŷ3 c) Concentración de NaCN: 5000 ppm
d) Tiempo de lixiviación: 24 horas
2.2.3 Determinación de los niveles
Para la dosificación de carburo de calcio se componen de 3 niveles:
3, 6 y 9 Kg/TM.
Para el tipo de molienda: 60% - malla 200, 90% - malla 400
Número de réplicas:
Total de pruebas: 12 pruebas.
Tabla N° 4. Disposición general para un diseño bifactorial y orden de prueba.
Totales Promedio
Donde:
- Granulometría: A
�1 = 60% − #200
- Carburo de calcio: B
�1 =3 Kg CaC2 /TM de mineral
�2 = 6 Kg CaC2 /TM de mineral
�3 = 9 Kg CaC2 /TM de mineral
2.3 Materiales, instrumentos y equipos
A. Materiales
- 30 Kg de mineral refractario aurífero arsenical
- Vasos pírex de 1000 mL.
- Vasos pírex de 500 mL.
- Papel filtro.
- Probeta graduada de 25 mL.
- Probeta graduada de 500 mL.
- Embudo de vidrio.
- Pizeta de 500 ml.
- Bandejas de metal.
- Botellas de agua mineral de 20 L.
B. Instrumentos
- Tamiz malla # 200 y # 400.
- Papel pH.
- Balanza analítica con exactitud de ± 0,0001g.
C. Equipos
- Molino de bolas de capacidad 1 Kg.
- Rotap.
- Mesa de rodillos para prueba de cianuración en botella.
- Horno de fundición tipo mufla.
- Estufa de secado.
D. Reactivos
- Carburo de calcio, CaC2
- Silicato de sodio, Na2SiO3
- Soda caustica, NaOH
- Cianuro de Sodio, NaCN
- Nitrato de plata, AgNO3
- Rodamina
2.4 Procedimiento experimental
a. Preparación mecánica del mineral refractario
Realizar la trituración del mineral con chancadora de quijadas y el mortero
hasta obtener 100% pasante la malla N° 10, luego homogenizar y cuartear para
obtener 16 muestras de un kilogramo.
Con un kilogramo se hace cuartea para obtener 200 gramos que es
pulverizado hasta obtener 95% pasante malla N° 150, seguido se los análisis
químicos de ensayo al fuego e ICP-OES para determinar composición química
del mineral de cabeza.
Con otro kilogramo se hace la curva de molienda para obtener 60% pasante
malla#200, controlando tiempo de 5, 10, 15, 20, 25 min. Luego se muele 6
Con otra muestra de un kilogramo se corrobora la granulometría de 60%
malla #200, y partir de esta se hace la curva de molienda para obtener 90%
pasante malla #400, aumentado el tiempo hasta obtener la granulometría
deseada.
b. Pretratamiento de oxidación con carburo de calcio
1. Con 06 muestras de 1 Kg cada una se coloca al molino con 67% de
sólidos (se agrega agua 0.5 litros), se dosifica el carburo de calcio según
la dosis de prueba: 3, 6 y 9 Kg/TM.
2. Luego el producto de molienda se hace lixiviación por agitación en
botella, agregando 12.87 ml de silicato de sodio, 5000 ppm NaCN y el
rolado de la botella durante 24 horas. Luego se separa el sólido y líquido
y se hace los análisis químicos por oro, y los balances metalúrgicos para
evaluar la recuperación de oro.
3. Para evaluar la molienda fina, se toma como base el mineral 60% - malla
#200 se pesa 6 muestras de 1 Kg cada una, y se muele hasta obtener
90% - malla #400 con 67% de sólidos en la molienda (0.5 litros de agua),
dosificando 3, 6 y 9 Kg/TM de carburo de calcio al inicio de la molienda
según sea la prueba.
4. Luego se repite el punto 8 para evaluar la recuperación de oro por
cianuración.
5. Proceder a hacer el balance metalúrgico, para determinar el porcentaje
de extracción y recuperación de oro.
Mineral
Muestreo
Secado de muestra Porcentaje de humedad Trituración
Tamizado
Malla # 10
Pesar muestras de 1 Kg.
Molienda en húmedo Malla #200
Molienda en húmedo agregando carburo de calcio: 3, 6, 9 Kg/TM
Malla #200
Malla # 400
Agitación: 55 rpm
Tiempo de agitación: 24 h
Silicato de sodio
Sólidos (Relave)
Lixiviación por agitación en botella
Filtración
Líquido
Solución lixiviante:
NaCN (5000 ppm)
SODA CAUSTICA
(NaOH)
pH 11
Secado Análisis por
Análisis por
Balance Metalúrgico Evaluación
2.5 Tratamiento y análisis de datos
a) El tratamiento de datos fue evaluado mediante el software MINITAB 16.
CAPÍTULO III
RESULTADOS EXPERIMENTALES
3.1 Resultados
En la tabla 5, se presenta los resultados de las recuperaciones de oro de las 12
pruebas metalúrgicas en función de la dosificación de carburo de calcio (3, 6 y 9
Kg/TM) y la granulometría (60% pasante malla #200 y 90% pasante malla 400)
Tabla 5: Resultados de recuperación de Au (%) en función de la dosis de CaC2 (Kg/TM) y granulometría (N° de malla)
Dosis CaC2
(Kg/TM)
Granulometría (Malla)
Recuperación Au 1 (%)
Recuperación Au 2(%)
3 200 57.4 50.26
6 200 46.18 45.62
9 200 43.74 44.51
3 400 58.47 59.18
6 400 47.78 46.29
9 400 42.73 43.25
Según los resultados de la tabla 6 y la figura 7 se observa que a granulometría
de malla N° 400 se obtiene un valor máximo de 49,60% en la recuperación de
oro, lo cual no influye significativamente con un nivel de significancia de α = 0,05
Tabla 6: Valores promedio de la recuperación de oro (%) en función de la granulometría
Granulometría (N° malla) Recuperación Au (%)
200 47.37
400 49.60
Figura 7: Curva de variación de la recuperación de oro en función de la granulometría (N° malla)
Según los resultados de la tabla 7 y la figura 8 se observa que con el reactivo
carburo de calcio (CaC2) a uno dosis de 3 Kg/TM se obtiene la mas alta
recuperación de oro siendo el valor máximo de 55.52%, lo cual influye
significativamente con un nivel de significancia de α = 0,05 y un P=0,000.
Dosificación CaC2 (Kg/TM) Recuperación Au (%)
3 55.52
6 46.21
9 43.72
Figura 8: Curva de variación de la recuperación de oro en función de la dosificación de CaC2
Según los resultados de la tabla 8 y figura 9 se observa que granulometría Malla
#400; es decir, al 90% pasante de la malla #400 y a una dosificación de carburo
de calcio temperatura de 3 K/TM se obtiene un valor máximo de 58.83 % en la
53.83 45.90 44.13
58.83 47.04 42.99
dosificación de carburo de calcio muestra una influencia no significativa con un
nivel de significancia de α = 0,05 y P = 0,204.
Tabla 8: Datos promedios de la recuperación de oro (%) con respecto a la granulometría (N° malla) y dosificación CaC2 (Kg/TM)
Granulometría (N° Malla)
200
400
Dosificación CaC2 (Kg/TM)
3 6 9
Figura 9: Efecto de la granulometría, a la dosis de CaC2 de 3, 6 y 9 Kg/TM
sobre la recuperación de oro.
Según los resultados de la tabla 9 y la figura 10 se observa que a una dosificación
de carburo de calcio de 3 Kg/TM y a granulometría de 90% pasante malla #400,
decir que la interacción de la dosificación de CaC2 – granulometría muestra una
influencia significativa con un nivel de significancia de α = 0,05 y P = 0,204.
Tabla 9: Datos promedios de la recuperación Au (%) con respecto a la dosificación CaC2 (Kg/TM) y la granulometría (N° malla).
Granulometría (N° Malla) Promedio Dosis CaC2
Recuperación (Kg/TM)
200 400 Au (%)
3 53.83 58.83 53.83
6 45.90 47.04 45.90
9 44.13 42.99 44.13
Figura 10: Efecto de la dosificación de CaC2 (Kg/TM) sobre la granulometría
CAPÍTULO IV
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Según los resultados de la tabla 6 y la figura 7 se observa que a la
granulometría de 90% pasante malla N° 400, esto quiere decir que el 90% del
mineral es menor que 38 um, se obtiene un valor máximo de 49,60% de
recuperación de oro, eso es debido a que el área de exposición y liberación de
partícula se incrementa, reduciendo de esta manera el espesor de la capa de
difusión que se encuentra en contacto con la solución lixiviante, por lo que la
velocidad del transferencia de masa se incrementa cuando se reduce el tamaño
de la partícula. Este comportamiento se corrobora con diversas investigaciones
sobre conminución de minerales, donde se menciona que a menor tamaño de
partícula se obtendrá mayor área de exposición y mayor grado de liberación de
especies de minerales, de igual manera a menor tamaño de partícula aumentará
la cinética de reacción química tal como se presentó en la XXX° convención
minera de PERUMIN en el año 2011 y Padilla, Girón y Ruiz quienes mencionan
que el tamaño de partícula debe estar entre rangos de 30um - 90um y 49um –
69um respectivamente.
De igual manera estos resultados responden al problema planteado y se
confirma la hipótesis que al disminuir el tamaño de partícula la recuperación de
oro se incrementa ligeramente en la cianuración mediante agitación.
Según los resultados que se muestran en la tabla 7 y la figura 8 se observa que
con el reactivo carburo de calcio (CaC2) a uno dosis de 3 Kg/TM se obtiene la
más alta recuperación de oro siendo el valor máximo de 55.52%, siendo
reactivo oxidante disminuye la recuperación de oro, esto se puede deber al
incremento de generación de partículas finas por el efecto oxidante y en la
reacción del carburo de calcio se presenta la siguiente reacción química:
CaC2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2, esta formación de hidróxido de calcio, se
puede comportar como un inhibidor, tal como mencionan Contreras y López en
su tesis de investigación de pregrado “Efectos de la granulometría y sales de
plomo en la recuperación de oro y plata por medio de una lixiviación alcalina con
cianuro de sodio en un mineral arsenopiritoso“, que los minerales de arsénico y
antimonio disminuyen la disolución del oro a medida que aumenta la alcalinidad,
debido a que consumen cal hidratada (Ca(OH)2), oxígeno y cianuro, formando
compuestos de arseneatos de calcio, como se muestra en las siguientes
reacciones, (Peters E. “Leaching of sulfides” E.E.U.U., 1986)
2AsS3 + 6Ca(OH)2 = Ca3(AsO3)2 + Ca3(AsS3)2 + 6 H2O
Ca3(AsS3)2 + 6Ca(OH)2 = Ca3(AsO3)2 + 6CaS + 6 H2O
Ca3(AsS3)2 + 6KCN + 3O2 = Ca3(AsO3)2 + 6KCNS
Según el informe sobre beneficiar minerales de centromin elaborado por Misari
F. et. al. En 1994, Otra forma de inhibición es la presencia de cal hidratada
(Ca(OH)2) que al reaccionar con el agua oxigenada (peróxido de hidrógeno) se
forma peróxido de calcio que van a precipitar sobre la superficie expuesta de las
partículas de oro inhibiendo de esta manera las reacciones de disolución de oro
CaC2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2
Según los resultados de la tabla 9 y la figura 10 se observa que a una
dosificación de carburo de calcio de 3 Kg/TM y a granulometría de 90% pasante
malla #400, se obtiene un valor máximo 58.83% en la recuperación de oro, lo
cual quiere decir que la interacción de la dosificación de CaC2 – granulometría
muestra una influencia significativa, para incrementar la recuperación de oro.
Por otro lado la recuperación de oro del mineral refractario a granulometría 60%
pasante malla #200, sin agregar el reactivo oxidante es de 16.90 % de
recuperación, y de 33.28% de recuperación de oro a granulometría 90% pasante
la malla #400, por lo que se nota un incremento significativo al usar el carburo
de calcio en la molienda y remolienda, siendo el incremento a la granulometría
de 60% malla #200 de 218.52% de incremento, y al 90% pasante malla #400 de
76.77% de incremento.
De igual manera estos resultados responden al problema planteado y se
confirma la hipótesis parcialmente que al aumentar la dosificación de carburo de
calcio y al disminuir el tamaño de partícula (la granulometría) simultáneamente
se consigue la máxima recuperación de oro mediante cianuración por agitación
por agitación, para un mineral aurífero refractario.
Los resultados obtenidos mediante las pruebas permiten abrir un campo de
investigación con el uso de oxidantes durante la molienda y remolienda,
de la liberación de las partículas valiosas y a la vez la oxidación de los minerales
sulfuro arsenicales, para una posterior lixiviación para extraer el oro.
Durante la remolienda se percibió reacciones exotérmicas por la formación
de acetileno, por lo cual se debe evaluar el desgaste de acero, y a la vez tener
los cuidados necesarios, debido leves explosiones que se producen.
Esta alternativa de usar carburo de calcio evitaría el uso de tostadores para
los minerales tipo sulfuros con arsénico y por lo tanto disminuirá la contaminación
por gases de arsénico, sin embargo es necesario evaluar y monitorear loes
CAPÍTULO V
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1 Conclusiones
De las pruebas experimentales para la recuperación de oro a partir de un
mineral refractario, a medida que disminuye la dosificación de carburo de
calcio y disminuye el tamaño de partícula (la granulometría), la recuperación
de oro se incrementa mediante el pretratamiento de molienda y remolienda
seguido del proceso de lixiviación por agitación usando con cianuro de sodio
y el dispersante silicato de sodio. Por consiguiente con base a los resultados
obtenidos para las variables en particular se concluye.
Se confirma la posibilidad de recuperación de oro a partir de un mineral
refractario, utilizando como reactivo oxidante carburo de calcio en dosis de
3 Kg/TM y granulometría 90% pasante malla #400.
La dosificación de carburo de calcio influye significativamente en la
recuperación de oro, en los niveles de 3, 6 y 9 Kg/TM teniendo
recuperaciones de 55.52%; 46.21% y 43.72% respectivamente. Teniendo
una pendiente negativa.
La granulometría no influye significativamente en la recuperación de oro en
60% - malla #200 y 90% - malla # 400, obteniendo recuperaciones de
47.37% y 49.60% respectivamente.
de 60% - malla #200 y un incremento de 76.77% a la granulometría de 90%
- malla #400.
La interacción de ambas variables de estudio no es significativo según el
análisis de varianza.
5.2 Recomendaciones
Se recomienda evaluar el uso de carburo de calcio a dosis menores a 6 para
determinar el valor óptimo para dicho mineral.
Evaluar el degaste de acero durante la remolienda.
Aplicar el carburo de calcio a otros tipos de minerales como cupríferos.
Hacer un estudio sobre los compuestos que se forman al usar el carburo de
calcio y los minerales.
Hacer un estudio de microscopia para determinar la cantidad de silicatos y
cal hidratada que se forma para determinar el uso de dispersantes.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Azañero et al. (2004). Lixiviación de concentrados Pb/Ag con alto contenido de
As/Sb. Revista del Instituto de Investigación FIGMMG. Vol. 7, N° 14, pp. 9-15.
Contreras J y López F. (2013) “Efecto de la granulometría y sales de plomo en
la recuperación de oro y plata por medio de una lixiviación alcalina con cianuro
de sodio en un mineral arsenopiritoso” Tesis para optar título de Ing. Químico,
Universidad Nacional de Trujillo.
Misari F. et. al (1994) “Informe técnico de proyecto heap leaching para beneficiar
los minerales auríferos de Centromin Perú S.A.”
Nicol M (2000) A novel approach to the oxidation of arsenical refractory gold
concentrates. Society of Mining, Metallurgy and Exploration, 8307 Shaffer
Parkway, Littleton, CO 80127, USA.
Parga J. y Carrillo F. (1996) Avances en los métodos de recuperación de oro y
plata de minerales refractarios. Rev. Metal Madrid, 32 (4).
PERUMIN, XXX° Convención Minera denominada “Encuentro de Operadores”
Peter Ersnet (1986) “Leaching of sulfides” pg. 445-462, Advances in mineral
processing. Editado por Somasundaran, SME. E.E.UU.
Shi W. (1997) Extraction of gold from refractory arsenical gold ore with the
ammoniacal catalytic oxidation-cyanidation process.
Recuperado: 25-09-2018
https://search.proquest.com/docview/27429028?accountid=36937
Shishido M. et al. (2017) Utilización del Carburo de Calcio para la recuperación
de oro a partir de minerales refractario arsenicales. Revista del Instituto de
Investigación FIGMMG. Vol. 20, N° 39 pp. 57-64.
Universidad de Atacama (s.f). Hidrometalurgia recuperado, 25-09-2018 de:
Chilehttp://www.metalurgia.uda.cl/apuntes/caceres/cursohidrometalurgia/Hidr
ometalurgia.pdf
Xia G. (1995) Pretreatment of arsenical refractory gold ore by pressurized
oxidation with lime slurry. Recuperado, 10-09-2018 de:
Granulometría (malla)
Dosificación CaC2 (Kg/TM)
3 6 9 Yi Yi
APÉNDICE A
CÁLCULOS ESTADÍSTICOS
1. Análisis de datos
Los datos se obtuvo los siguientes resultados respecto al análisis de varianza; puesto que
a un nivel de significancia de 0,05 para los efectos de los factores A y B.
Tabla A.1. Resultados de la recuperación de oro de un mineral aurífero refractario con
presencia de arsénico mediante pretratamiento oxidante con CaC2 en la remolienda .y la granulometría.
50.26 45.62 44.51 284.25 47.37
200 53.83 45.90 44.13
59.18 46.29 43.25 297.57 49.60
400 58.83 47.04 42.99
Yj 222.10 184.85 174.88
Yj 55.52 46.21 43.72 581.815
2. Análisis de varianza
Tabla A.2. Análisis de varianza (ANOVA)
Factor de Tratamiento DF Adj SS Adj MS F-Value P-Value
Modelo 5 385.874 77.175 16.87 0.002
Lineal 3 366.664 122.221 26.72 0.001
Dosificación CaC2(Kg/TM) 2 358.347 179.174 39.18 0.000
Granulometría(N° malla) 1 8.317 8.317 1.82 0.226
Interacción CaC2 y granulometría 2 19.210 9.605 2.10 0.204
Error 6 27.440 4.573
Total 11 413.314
Puesto que aun nivel de significancia de 0,05; para los efectos de los factores A y B para
Po
rc
en
ta
je
significativo, sin embargo para la granulometría y la interacción de ambas variables P=
0.226 y 0.204, existe evidencia empírica suficiente para aceptar la hipótesis nula; lo que
quiere decir, que el factor B y sus interaccionen, no influyen significativamente sobre la
recuperación de oro de un mineral refractario procedente de Santiago de Chuco a
diferentes dosificación de carburo de calcio y diferente granulometría.
Análisis de residuos
Comprobación de la idoneidad del modelo
Según el análisis de los gráficos (figuras A.1, A.2) para la normalidad e independencia
se puede concluir que el modelo utilizado en este experimento cumple con el supuesto de
normalidad e independencia.
Probabilidad Normal
Recuperación Au (%)
99 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1
-4 -3 -2 -1 0 1
Residuos
2 3 4
Figura A 1: Gráfica que muestra la probabilidad normal como
uestra Au Ag Cu Fe Zn Pb As Sb
DADES
g/TM g/TM % % % % % %
M1 17.71 4.67 0.4 23.5 0.25 0.05 19 0.15
APÉNDICE B
ANÁLISIS QUÍMICO Y RESULTADOS
Tabla A3: Composición química de mineral de cabeza
Mineral de cabeza Código de
m UNI
Tabla A4: Resultados de pruebas de lixiviación
Dispersante en la lixiviación
Ley de Au solución
Recuperación de Au
Granulometría Oxidante
Malla CaC2 (g) Na2Si02 (ml) (mg/L) (%)
200 0 0 1.497 16.91
400 0 0 2.947 33.28
200 3 12.8718 4.46 50.26
200 6 12.8718 4.04 45.62
200 9 12.8718 3.941 44.51
400 3 12.8718 5.24 59.18
400 6 12.8718 4.1 46.29
400 9 12.8718 3.83 43.25
200 3 12.8718 4.767 53.83
200 6 12.8718 4.065 45.90
200 9 12.8718 3.908 44.13
400 3 12.8718 5.21 58.83
400 6 12.8718 4.165 47.04
ANEXO I
IMÁGENES DE PRUEBAS EXPERIMENTALES
Fotografía N° 1: Carburo de calcio
.
Fotografía N° 3: Prueba de lixiviación en botella
