Influencia de la concentración gravimétrica centrífuga, tamaño de partícula y tiempo de lixiviación en el efecto preg robbing de un mineral carbonáceo

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(1)BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO-PROFESIONAL DE INGENIERÍA METALÚRGICA. INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN GRAVIMÉTRICA CENTRÍFUGA, TAMAÑO DE PARTÍCULA Y TIEMPO DE LIXIVIACIÓN EN EL EFECTO PREG-ROBBING DE UN MINERAL CARBONÁCEO. TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE: INGENIERO METALURGISTA. AUTORES. : Br. Saavedra Valdiviezo Kristers Hamers Br. Vásquez Anhuamán Juan Diego. ASESOR. : Ms. Vega González, Juan Antonio. TRUJILLO - PERÚ 2018. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(2) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. JURADO EVALUADOR. Dr. Vera Alvarado, Jorge W. PRESIDENTE. Ms. Alvarado Loyola, Luis A. SECRETARIO. Ms. Vega González, Juan A. VOCAL. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(3) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. DEDICATORIA. A mi madre CARMEN YOLANDA y a mi padre JORGE LUIS, por todo el amor, apoyo y comprensión, brindados en todas las etapas de mi desarrollo intelectual. Los amo infinita mente.. A mi hermana TANIA EDITH y a mi madrina. ROSA. acogerme,. VICTORIA,. aconsejarme. por. y cuidarme. como una madre acoge, aconseja y cuida a un hijo.. A mi abuelo VICTOR ELÍAS y mis tíos, MAXIMILIANO,. LUIS. ALBERTO. Y. VICTOR JUAN por todos los consejos y experiencias compartidas conmigo, las cuales me ayudaron a ser mejor persona y mejor profesional.. Y a LUCIANA DEL CARMEN, por su amor. y. comprensión,. compañera. de. mil. por. ser. mi. batallas. y. acompañarme en este largo camino, recorrido y por recorrer. Mi eterno amor.. Juan Diego. i Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(4) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. DEDICATORIA. A mi padre SANTOS WALTER y, en especial a mi madre NEVER, por su confianza. incondicional. y. sacrificio. inquebrantable. Gracias madre querída, esto es por y para ti.. A mis hermanos BELSCI Y ARNOLD, por todos sus consejos, y su apoyo perpetuo, en las buenas, las malas y las peores, ¡Hermanos lo logré!. A mi tío ADRIAN✞ por el cariño y el apoyo. desinteresado. y. ayuda. permanente. Infinitas gracias.. A mi abuela IDOLINA que me crió desde pequeño y a mi tía RAQUEL que nos cuida desde el cielo.. Kristers Hamers. ii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(5) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. AGRADECIMIENTO A Dios por guiarnos en el camino recorrido por cada uno de nosotros, y por iluminar nuestros espíritus, en los momentos más complicados. A nuestra alma mater, Universidad Nacional de Trujillo y en especial a la Escuela Académico-Profesional de Ingeniería Metalúrgica, por los conocimientos brindados durante toda nuestra formación profesional. Al Laboratorio de procesamiento de minerales de la Escuela AcadémicoProfesional de Ingeniería Metalúrgica, por permitir el uso de sus instalaciones, equipos, y materiales, lugar donde se realizó el presente trabajo de investigación. Y en especial, nuestro eterno agradecimiento, a nuestro asesor, Mg. Juan Antonio Vega González, por el apoyo brindado, durante la concepción, planteamiento, ejecución y procesamiento de la información, en la presente investigación realizada.. Los autores. iii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(6) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. RESUMEN. La presente investigación estudió la influencia de la concentración gravimétrica centrífuga, tamaño de partícula y el tiempo de lixiviación en el efecto preg-robbing de un mineral carbonáceo, con la finalidad de obtener los valores óptimos de recuperación de oro. El experimento se realizó en el Laboratorio de Procesamiento de minerales de la Escuela Académico-Profesional de Ingeniería Metalúrgica. El diseño experimental propuesto para esta investigación fue, el diseño trifactorial completo (3 variables independientes) y con 2 réplicas por cada prueba realizada, haciendo un total de 36 corridas experimentales. Los niveles de las variables independientes fueron, para la concentración gravimétrica centrífuga, 2 niveles, sin concentración gravimétrica y con concentración gravimétrica; para el tamaño de partícula, 3 niveles, rangos de 0.595 a 0.297 mm, 0.297 a 0.210 mm y 0.210 a 0.149 mm; y para el tiempo de lixiviación, 30, 60 y 90 minutos. Según los resultados procesados por el análisis de varianza en el estadístico SPSS, la concentración gravimétrica centrífuga, tamaño de partícula y el tiempo de lixiviación tienen influencia significativa (p-valor: 0.011), en el efecto preg-robbing; siendo la concentración gravimétrica, el tiempo de lixiviación de 30 minutos y la granulometría de 0.595 a 0.297 mm los niveles que arrojaron los mejores resultados, 0.726 y 0.729 ppm. Palabras claves: Preg-robbing, Tiempo de lixiviación, Concentración gravimétrica centrífuga, granulometría, mineral carbonáceo.. iv Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(7) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. ABSTRACT The present investigation studied the influence of the centrifugal gravimetric concentration, particle size and the leaching time in the preg-robbing effect of a carbonaceous mineral, in order to obtain the optimum gold recovery values.. The experiment was carried out in the Mineral Processing Laboratory of the Academic-Professional School of Metallurgical Engineering. The experimental design proposed for this investigation was, the complete trifactorial design (3 independent variables) and with 2 replicas for each test performed, making a total of 36 experimental runs.. The levels of the independent variables were, for the centrifugal gravimetric concentration, 2 levels, without gravimetric concentration and with gravimetric concentration; for the particle size, 3 levels, ranges from 0.595 to 0.297 mm, 0.297 to 0.210 mm and 0.210 to 0.149 mm; and for the leaching time, 30, 60 and 90 minutes.. According to the results processed by the analysis of variance in the SPSS statistic, the centrifugal gravimetric concentration, particle size and leaching time have significant influence (p-value: 0.011), in the preg-robbing effect; being the gravimetric concentration, the leaching time of 30 minutes and the granulometry of 0.595 to 0.297 mm the levels that gave the best results, 0.726 and 0.729 ppm.. Key words: Preg-robbing, Leaching time, Centrifugal gravimetric concentration, granulometry, carbonaceous mineral.. v Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(8) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. ÍNDICE DEDICATORIA .....................................................................................................................................i AGRADECIMIENTO ......................................................................................................................... iii RESUMEN ........................................................................................................................................... iv ABSTRACT...........................................................................................................................................v ÍNDICE .................................................................................................................................................. vi LISTA DE TABLAS.......................................................................................................................... viii LISTA DE FIGURAS ......................................................................................................................... ix CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN 1.1.. Realidad problemática ................................................................................... 1. 1.2.. Antecedentes ................................................................................................ 3. 1.3.. Marco teórico y conceptual ............................................................................ 5. 1.4.. Problema ..................................................................................................... 18. 1.5.. Hipótesis...................................................................................................... 18. 1.6.. Objetivos ..................................................................................................... 18. 1.6.1.. Objetivo general .................................................................................... 18. 1.6.2.. Objetivos específicos ............................................................................ 19 CAPITULO II MATERIALES Y MÉTODOS. 2.1.. Materiales de estudio .................................................................................. 20. 2.1.1.. Población .............................................................................................. 20. 2.1.2.. Muestra ................................................................................................. 20. 2.1.3.. Diseño experimental ............................................................................. 20. 2.1.4.. Variables independientes ...................................................................... 21. 2.1.5.. Variables dependientes ........................................................................ 21. 2.1.6.. Equipos, instrumentos y reactivos ........................................................ 21. 2.2.. Métodos....................................................................................................... 23. 2.2.1.. Instrumentos de recolección ................................................................. 23. 2.2.2.. Procedimiento experimental ................................................................. 24. 2.3.. Diagrama del procedimiento experimental .................................................. 26 CAPITULO III RESULTADOS. 3.1.. Resultados .................................................................................................. 27 vi. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(9) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. CAPITULO IV DISCUSIÓN DE RESULTADOS 4.1.. Discusión de resultados .............................................................................. 36 CAPITULO V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. 5.1.. Conclusiones ............................................................................................... 41. 5.2.. Recomendaciones ....................................................................................... 42 REFERENCIAS BIBLILOGRÁFICAS. Referencias bibliográficas .................................................................................. 43 APENDICE APÉNDICE ................................................................................................................46 ANEXOS ANEXOS I: Fotografías del experimento realizado....................................................48 ANEXOS II: Resultados obtenidos mediante el análisis newmoth ............................50. vii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(10) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. LISTA DE TABLAS. Tabla N° 1: Diseño experimental trifactorial……………………………………………...20 Tabla N° 2: Instrumento de recolección de pruebas metalúrgicas……………………..23 Tabla N° 3: Ley del mineral carbonáceo………………………………………………….27 Tabla N° 4: Ley de los concentrados gravimétricos centrífugos según su granulometría……...………………………………………………………………………..27 Tabla N° 5: Resultados de corrida experimental BRT …………………………………27 Tabla N° 6: Preg-robbing de acuerdo a los resultados obtenidos……………………..28 Tabla N° 7: Porcentaje de preg-robbing (%PR) vs Concentración gravimétrica centrífuga………………………....…………………………………………………………29 Tabla N° 8: Porcentaje de preg-robbing (%PR) vs Tiempo de lixiviación…………….30 Tabla N° 9: Porcentaje de preg-robbing (%PR) vs Granulometría…………………….31 Tabla N° 10: Porcentaje de preg-robbing vs Tiempo de lixiviación y Concentración gravimétrica centrífuga……………………………………………………………………..32 Tabla N° 11: Porcentaje de preg-robbing vs Granulometría y Concentración gravimétrica centrífuga……………………………………………………………………..33 Tabla N° 12: Porcentaje de preg-robbing vs Tiempo de lixiviación y granulometría…34 Tabla N° 13: Porcentaje de preg-robbing vs Concentración gravimétrica centrífuga, tiempo de lixiviación y granulometría……………………………………………………..35. viii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(11) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. LISTA DE FIGURAS. Figura N° 1: Principio de separación del concentrador centrífugo……………………..9 Figura N° 2: Formación de cianuro de hidrogeno y cianuro libre en soluciones acuosas en función del Ph…………………………………………………………………..………..16 Figura N° 3: Porcentaje de preg-robbing (%PR) vs Concentración gravimétrica centrífuga ……………………………………………………………………………………29 Figura N° 4: Porcentaje de preg-robbing (%PR) vs Tiempo de lixiviación……………..30 Figura N° 5: Porcentaje de preg-robbing (%PR) vs Granulometría……………………31 Figura N° 6: Porcentaje de preg-robbing vs Tiempo de lixiviación y Concentración gravimétrica centrífuga……………………………………………………………………..32 Figura N° 7: Porcentaje de preg-robbing vs Granulometría y Concentración gravimétrica centrífuga……………………………………………………………………..33 Figura. N°. 8:. Porcentaje. de. preg-robbing. vs. Tiempo. de. lixiviación. y. granulometría............................................................................................................. 34 Figura N° 9: Porcentaje de preg-robbing vs Concentración gravimétrica centrífuga, tiempo de lixiviación y granulometría……………………………………………………..35. ix Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(12) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN 1.1.. Realidad problemática En la actualidad, la creciente economía, no deja el margen de selectividad del mineral que podía procesarse algunas décadas atrás, antes solo se procesaba el mineral aurífero oxidado, por ser el más rentable, luego cuando fueron acabando las reservas de dicho mineral en las grandes compañías, se optó utilizar nuevas tecnologías para poder tratar otros minerales que fueron apareciendo como la pirita y arsenopirita. Tal es así que los minerales que antiguamente no eran procesados por distintos factores (cianicidas, preg robbing, refractariedad), ahora son procesados con un margen de ganancia por debajo de lo esperado, un claro ejemplo son los minerales carbonáceos que contienen oro, que son minerales con un alto porcentaje de carbón, este carbón a pesar de ser inorgánico en su mayoría, supone una disminución en la cantidad de recuperación del oro por lixiviación, por que dicho carbón retiene en su interior, el complejo cianurado que se forma con el oro (aurocianuro). Los minerales carbonáceos tienen un porcentaje de carbón que varía entre entre el 50% de carbón y pueden llegar hasta más de 90% de carbón. (Masias,C., 2007) Dependiendo del lugar o región de donde sea extraído, este carbón, en su mayoría es carbón inorgánico, presenta un problema al momento de la recuperación aurífera, pues al procesar el mineral aparece el efecto pregrobbing.. 1 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(13) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. El efecto preg-robbing consiste en captar las partículas aurocianuradas, que se forman en la lixiviación, además es inversamente proporcional a la recuperación del oro, pues el oro comúnmente se recupera con cianuro, y al interactuar oro-cianuro-carbón mineral, en vez de formar complejos cianurados, se forman precipitados de Au dentro del carbón mineral, bajando el rendimiento en la recuperación de un 80% común, puede llegar a 10% o 15% de recuperación. Existen diversos métodos para mitigar el efecto preg-robbing, como por ejemplo la competición del carbón orgánico (cascara de coco), con el carbón mineral en el tanque de lixiviación del sistema llamado CIL, sin embargo, este método no cumple con las expectativas, es por eso que concentración gravimétrica centrífuga se proyecta como una opción de bajo costo y tecnología limpia por no usar reactivos químicos al ser un mecanismo que separa los minerales por densidades.. (Gaviria, A., Restrepo, O. &. Bustamante, M., 2007, p. 71-75) La recuperación con cianuro o denominada cianuración es el proceso físico-químico que separa la partícula valiosa del mineral, esta recuperación requiere de un tiempo determinado por diversos factores (fuerza de CN, percolación, O%, pH, etc), sin embargo, al existir el efecto preg-robbing, el tiempo de lixiviación debe ser el óptimo para encontrar un balance entre la cantidad recuperada y el Au precipitado. Teóricamente se dice que el área superficial y tamaño de partícula están inversamente relacionados, es decir, a menor tamaño de partícula, mayor será el área superficial, el cual es perjudicial para la recuperación porque tiene una mayor área de contacto y precipitará mayores cantidades de Au, sin embargo,. 2 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(14) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. también se sabe que, a menor tamaño de partícula, mayor es la liberación del metal valioso, lo cual ayudará a la separación por densidades. Por ello se investigó la influencia de la concentración gravimétrica centrífuga, tamaño de partícula y tiempo de lixiviación en el efecto pregrobbing de un mineral carbonáceo. 1.2.. Antecedentes Azañero, A et al (2009) en su estudio, factores que afectan la selección del proceso metalúrgico para beneficiar minerales complejos de oro, mencionó que el oro se encuentra en los minerales en diversas formas, desde muy dóciles para su tratamiento por gravimetría, flotación o lixiviación, hasta complejos y muy difíciles de beneficiar, es por eso que cuando los minerales son complejos es preferible usar más de un método para beneficiar el mineral; en su estudio se obtuvo un 94.74% de recuperación de oro en los procesos combinados de concentración gravimétrica Falcon y cianuración. Hinojosa, O (2016) en su estudio concentración gravimétrica en menas auríferas, indica que mientras mayor es la densidad entre 2 minerales, más efectiva es su separación, por ello el oro con elevada densidad, es fácilmente separable del cuarzo de baja densidad, sin embargo cuando la partícula de oro está asociada a otro compuesto baja su densidad, por lo cual es más difícil su separación centrífuga, así también experimentó con 3 concentradores centrífugos, Concentrador Knelson, Centrífuga China y Concentrador Falcon, obteniendo mejor recuperación, mejor ley del pre concentrado y mejor radio de enriquecimiento.. 3 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(15) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Meissl, R et al (2012) en su estudio, determinación de preg-robbing en muestras auríferas del noroeste de la provincia de San Juan, Argentina, trabajó con un mineral con una ley de Au de 0.84 g/TM y un porcentaje de carbón total de 11.14%, del cual el 0.34% fue carbón orgánico y el 10.80% carbón inorgánico; en el experimento se usó BRT(Lixiviación por agitación) y CIL (carbón en columna), los cuales arrojaron resultados semejantes, en ambos caso se confirmó un preg-robbing y el resultado obtenido fue una recuperación de 43.4% en un periodo de lixiviación de 72 horas. Aguilar, J & Burgos, J (2013) en su estudio, diseño de un proceso para recuperar metales preciosos de minerales carbonáceos, indica que los minerales carbonosos presentes en las menas auríferas actúan como absorbentes del oro disuelto por las soluciones de cianuro, disminuyendo la extracción de oro, dicho efecto se conoce como efecto Preg-robbing. En dicho estudio se realizó una prueba en columna con un mineral de oro con diferentes concentraciones de material carbonoso, donde se observó que con 5% de C el % de recuperación fue de 20%, con 3% de C el % de recuperación fue de 35% y con un 0.5% de C se encontró que el % de recuperación fue de 70%, todas estas pruebas fueron realizadas en un periodo de tiempo de 28 días. Lo cual indicó que a mayor %C, menor fue el porcentaje de recuperación. Tremolada, J (2011) en su trabajo, tratamiento de minerales carbonáceos de oro, explicó que, en los procesos de lixiviación de oro en pilas, cuya recuperación normal es del 80% al 90%, cuando se presenta el fenómeno preg-robbing está puede bajar entre 10% y 20%, igualmente agregó que las operaciones unitarias de tamizado a una abertura de malla definida y lavado con agua para retirar los finos de carbón, son una opción de pretratamiento.. 4 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(16) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. López, A (1999) en su investigación, concentración gravimétrica centrífuga de oro y plata, su implementación en el circuito de molienda de minera el pilon, indica que la concentración gravimétrica centrífuga, además de aumentar el % de recuperación de oro y plata, reduce considerablemente los niveles de consumo de cianuro en 200g/ton. Zegarra, Y & Padierna, J (2015) en su estudio, recuperación de oro utilizando “sandioss” como alternativa al “cianuro de sodio” en la lixiviación alcalina por agitación de minerales tipo oxido, sulfuro y carbonáceo, encontraron que el porcentaje de recuperación es menor en los minerales carbonáceos, comparándolo con los minerales oxidados y sulfurados, teniendo así un 40.86% para carbonáceos, 93.45% para óxidos y 83.36 para sulfuros. 1.3.. Marco teórico y conceptual Definición de concentración gravimétrica La concentración gravimétrica es un proceso de separación de minerales mediante la diferencia de densidades entre sus especies, en un medio acuoso u airoso; además es una tecnología de concentración limpia y también económica porque no usa reactivos químicos y aprovecha las propiedades físicas del mineral, generando un relave libre de contaminantes, lo cual disminuye la cantidad de ganga contaminada. Otro concepto de la concentración gravimétrica puede definirse como la separación de dos o más especies de diferente peso específico (diferente densidad), causada por el movimiento relativo bien sea en un medio acuoso. 5 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(17) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. o en el aire debido a la respuesta de los sólidos a las fuerzas: gravitacionales, de arrastre y empuje. (Bustamante, M., 2008, p. 23-27). Además, Des Clifford define la concentración por gravimetría como simple y económica respecto a todos los métodos de concentración de minerales y permite la recuperación de valores en un rango de tamaño amplio, desde 500 mm hasta los más finos como 5 micrones, donde las partículas sólidas son separadas según su diferencia de densidad. (Clifford, D., 1999, p. 1-5). En este procedimiento, la eficiencia de separación puede ser determinada por el uso del “criterio de concentrabilidad” propuesto por H.F. Taggart, donde la densidad es el factor principal que permite separar el valor de la mena respecto de los indeseables. Este factor proporciona información valiosa del grado de concentrabilidad de un material mineralizado en campos de fuerza gravitacional y la ecuación propuesta es: 𝑄=. 𝐷𝑝 − 𝐷𝑚 𝐷𝑙 − 𝐷𝑚. Dónde: Dp = Densidad de partículas pesadas Dl = Densidad de partículas livianas Dm = Densidad del medio fluido de separación En términos generales, cuando Q > 2,5, entonces la concentración por gravedad es relativamente sencilla. Cuando Q < 2,5, la eficiencia de separación decrece, y cuando Q < 1,25 la separación no es comercialmente posible.. 6 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(18) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Concentración centrífuga de minerales La concentración gravimétrica de minerales se realiza utilizando diferentes equipos que actúan bajo la aceleración de la gravedad normal del campo gravitacional terrestre, en esas condiciones, cada equipo tiene limitaciones propias en cuanto al tamaño de partículas que se pueden procesar y en cuanto al rendimiento que se puede obtener en la recuperación de los elementos valiosos; con estos concentradores se han resuelto muchos de los problemas para la aplicación de la concentración gravimétrica en la recuperación de oro en circuitos de molienda; como son la recuperación de oro de tamaño fino ( < 150 micras), el balance de agua, la capacidad, el mantenimiento y el control de la operación de los concentradores en los circuitos. Los concentradores gravimétricos de este tipo operan en un campo centrífugo de hasta 300 Gs. (Hinojosa, O., 2016, p. 38-50) Los equipos de concentración centrífuga, aumentan la fuerza gravitacional para que la separación se efectué en un valor de varias veces “G”, por ejemplo, en un campo centrífugo de 200 Gs, una partícula de oro libre con peso específico de 18, pesará efectivamente un aproximado de 2061 veces más respecto a una partícula de ganga de un tamaño igual pero con un peso específico de  2.65. En este caso la fórmula es similar y simplemente se le multiplica por Gs, teniendo como fórmula final: 𝑄=. 𝐷𝑝 −𝐷𝑚 𝐷𝑙 −𝐷𝑚. *Gs. Esto quiere decir que cuando mayor sea la diferencia entre los pesos específicos de las especies, mayor será el porcentaje de separación, este principio se aplica evidentemente en el mineral carbonáceo aurífero, pues las 7 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(19) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. diferencias entre los pesos específicos son altamente significativas con un  18 gr/cm3 de oro y  1.4 gr/cm3 de carbón. Equipos de concentración centrífuga Existen diversos equipos para concentración centrífuga, los cuales están divididos en 3 grupos, según la modalidad de trabajo, estos son: -. Centrífugas de lecho sedimentado (Centrífuga china, centrífuga Gekko) Se denominan centrífugas de lecho sedimentado porque las especies no se separan, es decir, en todo el proceso se observa una pulpa integral.. -. Centrífugas de lecho fluidizado (Knelson, Falcon y otros) Se llama así por tratarse de un método que emplea un fluido (aire o agua) el cual forma un vórtice que levanta las partículas finas y decanta las gruesas; aquí interactúan diversas fuerzas entre las cuales tenemos a la fuerza de gravedad, la fuerza inercial relacionada con la velocidad tangencial entre otras.. -. Centrífugas de lecho fluidizado pulsante (Jig Kelsey, concentrador MGS) Se dice así porque además de utilizar un fluido (aire o agua), incluye una pulsación que ayuda al empuje de las partículas, un claro ejemplo son las mesas vibratorias.. Dentro de los equipos de concentración centrífuga existe un concentrador de alto rendimiento centrifugador falcon, que es un concentrador centrífugo de lecho fluidizado que se detalla a continuación. 8 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(20) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Centrifugador Falcon (modelo i150) El concentrador falcon está diseñado para capturar todos los minerales pesados como el oro, plata, etc. Utiliza un campo centrifugo para concentrar muy finos, minerales libres que no son recuperables mediante técnicas tradicionales de pequeña escala y de minería artesanal; en la operación, el material se alimenta como una mezcla de minerales y agua en un recipiente giratorio que incluye ranuras especiales fludizadas o rifles para la captura de los pesos pesados. Periodicamente, un concentrado rico se enjuaga y requiere aún más mejoramiento para convertirse en un producto de oro final. (Icon Gold Recovery Corporation, 2017). Entre. sus. principales. ventajas. tenemos. elevada. capacidad. de. procesamiento, bajo consumo de agua, recuperaciones elevadas de partículas finas, bajos costos de inversión y de operación, pre concentración y concentración de minerales CITA (Alvarez A., 2006, p. 29-50) Ejemplo de un concentrador Falcon:. Figura 1. Principio de separación del concentrador centrífugo (Huina, C., 2012, p. 15). 9 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(21) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Variables de operación Granulometría de alimentación: El tamaño de grano está relacionado directamente con la velocidad de sedimentación, que a su vez está influenciado por la fuerza centrífuga, por lo cual es importante analizar con detalle la influencia del tamaño de grano de la alimentación con respecto a la recuperación de valores. (Alvarez A., 2006, p. 29-50) Fuerza centrífuga: La teoría indica que, a mayor fuerza centrífuga, más eficiente será la separación de las partículas. Caudal de alimentación: esta variable está relacionada directamente a la capacidad de procesamiento del equipo. Densidad de la pulpa de alimentación: Esta variable puede mantenerse invariable siempre que el volumen de alimentación sea constante. Contrapresión de agua: esta presión sirve para fluidizar el proceso, es decir interactúa de manera directa en la recuperación y la ley del pre-concentrado. Mineralogía del oro Definición El oro es uno de los metales que forman parte de la corteza terrestre, normalmente relacionado a cuarzo y sulfuros, diseminados en rocas, filones de cuarzo y depósitos de aluvión aurífero y pepitas; el interés por este elemento está basado, en principio, en sus propiedades físicas, como son: el color amarillo, la ductilidad y maleabilidad, la alta conductividad eléctrica y térmica, además de ser el más noble de los elementos metálicos que presenta una gran estabilidad y resistencia a la corrosión. (Yannopoulos, J., 1991) 10 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(22) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. La principal ocurrencia mineralógica del oro es como oro nativo y fino en forma de inclusiones dentro de otros minerales: piritas, arsenopiritas, calcopiritas, esfaleritas, limonitas, cuarzo y en materia carbonosa. Tiene un punto de fusión de 1064ºC, un punto de ebullición de 2970ºC, una densidad relativa de 19,3, y su masa atómica es 196,967. La mineralogía del oro está determinada por la forma como se presenta. (Ballester, A., 2000). • Electrum: Cuando el contenido de plata es 20% o más. • Minerales oxidados: La oxidación y otras alteraciones hidrotérmicas permite el rompimiento de la estructura de la roca, incrementando su permeabilidad. • Minerales sulfurados: Asociaciones comunes con piritas, arsenopiritas. • Minerales carbonáceos: Los componentes de carbón absorben el oro disuelto durante la lixiviación (preg-robbing) • Teluros: Química de tratamiento compleja, formas comunes silvanita, calaverita, petzita. El oro nativo se presenta generalmente aleado con plata como la principal impureza y en aleaciones con plata, cobre y fierro. Además con teluros, selenio, bismuto, mercurio, platino, bismuto. También debe distinguirse otra clasificación del oro que tiene por característica la forma en cómo se encuentra: • Oro libre: Posee bordes de contacto propio con otros minerales • Oro encapsulado: El otro se encuentra alojado al interior de otro mineral mayor. 11 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(23) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Mineralogía del carbón Definición El carbón, de tipo mineral, es una roca sedimentaria originada por la acumulación, enterramiento y transformación con enriquecimiento en carbono de restos de materia vegetal. (Macías, C., 2007, p. 43-48) El carbón es una roca sedimentaria compuesta principalmente por una fracción orgánica (macerales) y, en menor proporción, por sustancias minerales, que contiene asimismo agua y gases en poros submicroscópicos. Estos compuestos orgánicos mayoritarios resultan de la formación y condensación de anillos polinucleares carbocíclicos, donde el carbono, hidrógeno y oxígeno son los elementos fundamentales, y el azufre y nitrógeno son complementarios. (Cortés, V., 2006, 1-5) Características de los carbones Humedad: se trata del agua presente en el carbón Materias volátiles: Son los elementos que se trasforman en gas al calentar carbón a una temperatura normalizada. Carbono fijo: Carbón solido que es usado como combustible que queda después de eliminar las materias volátiles. Cenizas: Es el material sobrante luego de quemar todo el carbón. Poder calorífico: Es el calor producido por la combustión del carbón.. 12 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(24) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Clasificación: Según su grado de carbonificación creciente, se pueden distinguir los siguientes tipos generales de carbones: (Macías, C., 2007, p. 45) Turba: Sustancia de color pardo, originada por la transformación de la materia orgánica vegetal de las turberas, por efecto de factores como la temperatura y la humedad, cuando cesa la acción bacteriana, que puede contener hasta un 90% de agua que se reduce al 25% por secado al aire. Tiene una composición aproximada de 60% de carbono, 35% de oxígeno y 6% de hidrógeno, y un poder calorífico entre 6 y 13 MJ/Kg. (Macías, C., 2007, 47). Lignito: Es un carbón de bajo rango de la serie ligno-hullera, su composición media, libre de cenizas y humedad, el carbono entre el 65% y el 75%, hidrógeno entre el 5% y 6%, y oxígeno entre 20% y 27%. Posee un alto contenido de materiales volátiles y azufre, a veces superiores al 50% y 10% respectivamente. Su poder calorífico varía entre 8 y 18 MJ/Kg. (Macías, C., 2007, p. 47). Hulla: El carbón bituminoso de color grisáceo, su composición porcentual es del 74% a 84% de carbono, del 11% a 21% de oxígeno, menos de 5% de hidrógeno, del 8% a 44% de materiales volátiles, con un poder calorífico varía de 22 a 35 MJ/Kg. (Macías, C., 2007, p. 47).. 13 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(25) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Antracita: Es un carbón de alto rango, negro duro y brillante, que se forma en la última fase de la carbogénesis. Contiene más de 90% de carbono y de 5% a 8% de materiales volátiles; no produce mucho humo y tiene un poder calorífico de 23 a 38 MJ/Kg. (Macías, C., 2007, p. 47). Densidad del carbón Pueden considerarse diversos conceptos de peso específico del carbón. En general, peso específico sería su densidad relativa a la del agua a 4°C. Peso específico aparente, es el peso específico de un trozo de carbón en su estado natural, es decir, con humedad, poros y materia mineral. Peso específico verdadero, se denomina al de la sustancia carbonosa, sin poros ni humedad, pero con materia mineral. Algunos autores realizan una corrección de materias minerales y denominan peso específico unitario al resultante. de. este. convenio.. El peso específico verdadero varía de 1,3 a 1,5. El aparente, como es lógico depende del grado de división y humedad de la muestra. Lixiviación En. minería. el. termino. lixiviación. se. define. como. un. proceso. hidrometalurgico. Esto significa que, con la ayuda del agua como medio de transporte, se usan químicos específicos para separar los minerales valiosos (y solubles en dichos químicos) de los no valiosos; este proceso permite trabajar yacimientos de diversas leyes haciendo económicamente factible el proyecto minero.. 14 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(26) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Lixiviación por cianuración El proceso aplicado comúnmente es la lixiviación cianurada directa, siendo un proceso ideal para menas no refractarias (libres de cianicidas), aplicado desde 1887. La reacción química general (ecuación de Elsner) del proceso de cianuración de oro es: 4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O ↔ 4NaAu(CN)2 + 4NaOH Este proceso es afectado por una serie de parámetros como son - Tamaño de partícula El tamaño de partícula influye en el % de recuperación porque cuando hay una preparación adecuada del mineral (chancado y molienda), se liberan adecuadamente las partículas de oro, proporcionando una superficie de contacto mayor y en consecuencia una mejor recuperación del oro - Concentración de cianuro La concentración de cianuro es un parámetro que afecta directamente a la lixiviación porque forma la solución que disuelve al oro selectivamente, la concentración de cianuro va ligada a la cantidad de cianicidas, y la ley del mineral; cabe señalar que no tiene una relación directa usar más cianuro, para recuperar más oro; la concentración adecuada de cianuro se obtendrá de pruebas metalúrgicas, usar niveles por encima de ello puede resultar perjudicial, tanto para el proceso, el medio ambiente como para la rentabilidad. - pH Esta variable es importante porque está ligada a la precipitación y evaporación del cianuro, valores por encima de los 11.2 precipitarán al 15 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(27) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. cianuro, dándole un efecto casi nulo en la disolución del metal, sin embargo, valores menores a 10 producirán gas cianhídrico, el cual es un gas altamente mortífero; por ello el rango de pH de trabajo es de 10 a 10.5.. Figura 2. Formación de cianuro de hidrogeno y cianuro libre en soluciones acuosas en función del pH. (Fuente: Perez, J. (2008), Comportamiento electroquímico. del. cianuro. [Figura]. Recuperado. de. http://www.scielo.org.co/pdf/inde/n24/n24a06.pdf - Cantidad de oxígeno disuelto El oxígeno sirve para aumentar la velocidad cianuración y la recuperación del oro. - Metales en el mineral Son los minerales que consumen el cianuro, retrasando la velocidad de recuperación del oro, llamados también cianicidas, entre ellos tenemos As, Sb, Cu, Zn, etc.. 16 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(28) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Técnicas de cianuración: Cianuración en Pilas (Heap Leaching) La cianuración en pilas es el tipo de cianuración económica por excelencia, que consiste en regar el mineral extraído de la mina con una solución cianurada y acondicionada debidamente, para evitar cualquier contaminación y riego, el cual debe cumplir criterios específicos para poder aplicar este método, entre ellos se destaca la permeabilidad y capacidad de percolación; en esta etapa el mineral es explotado de la mina y, dependiendo de la granulometría, es triturado para luego ser llevado a unas pilas(cerros) de mineral de hasta 10 metros, los cuales son acondicionados en un terreno cubierto por una geomembrana que generalmente va de 1 a 2 mm, luego este mineral es sometida a un riego de la solución cianurada por goteo, el cual es transportado por unas tuberías hasta el tanque de solución rica. Cianuración en Tinas o Vats (Vat leaching) La cianuración en vats tiene el mismo principio que la cianuración en pilas, con la diferencia que la cianuración en vats es llevada a cabo en grandes depósitos y además tiene una molienda y aglomeración previa, formando una especie de pellets que son puestos en el depósito donde es regado por el cianuro, en forma de goteo. Cianuración por Agitación La cianuración por agitación no es otra que la cianuración que se realiza en tanques, dentro de una planta de procesos, y que a diferencia de la cianuración en pila y vats, la cianuración por agitación tiene una mayor velocidad de disolución por utilizar oxígeno insuflado por paletas o toberas, 17 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(29) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. esto debido a la reacción de lixiviación propuesta por Elsner que nos da al oxígeno como un catalizador(acelerador) de la reacción; en la cianuración por agitación se trabaja con una pulpa que es transportada a los tanques de agitación, en algunos casos a contracorriente, donde es disuelto el oro, el producto final de aquí es llamado solución no clarificada o solución pregnant. Efecto preg-robbing El efecto preg-robbing (robo de la solución pregnant) es el secuestro (adsorción) del ión aurocianuro por medio del intercambiador iónico dentro del mineral de naturaleza carbonosa, que tiene como consecuencia una baja recuperación del metal valioso, por cargarse los carbones del mineral con oro, dejando a la solución pregnant con una recuperación por debajo de lo esperado (de 10% a más) 1.4.. Problema ¿Cómo influye la concentración gravimétrica centrífuga, tamaño de partícula y tiempo de lixiviación en el efecto preg-robbing de un mineral carbonáceo?. 1.5.. Hipótesis H1: A mayor concentración gravimétrica centrífuga, menor tamaño de partícula y menor tiempo de lixiviación, disminuirá el efecto preg-robbing en un mineral carbonáceo.. 1.6.. Objetivos 1.6.1. Objetivo general Determinar la influencia de la concentración gravimétrica centrífuga, tamaño de partícula y tiempo de lixiviación en el efecto preg–robbing de un mineral. 18 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(30) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. carbonáceo,. mediante. los. procesos. metalúrgicos. de. concentración. gravimétrica y lixiviación. 1.6.2. Objetivos específicos - Determinar la influencia de la concentración gravimétrica centrífuga en el efecto preg-robbing de un mineral carbonáceo. - Determinar la influencia del tamaño de partícula en el efecto preg-robbing de un mineral carbonáceo. - Determinar la influencia del tiempo de lixiviación en el efecto preg-robbing de un mineral carbonáceo.. 19 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(31) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. CAPÍTULO II MATERIALES Y MÉTODOS 2.1.. Materiales de estudio 2.1.1. Población Mineral carbonáceo procedente de Huamachuco 2.1.2. Muestra Estuvo constituida por 50 Kg de mineral tipo carbonáceo, procedente de la provincia de Huamachuco 2.1.3. Diseño experimental Tabla N° 1: Diseño experimental trifactorial Concentración Centrífuga NO. SÍ. Tamaño de partícula. Tamaño de partícula. Tiempo de lixiviación 30-. 50-. 70-. 50-. 70-. 50. 70. 100. 70. 100. A111. A112. A113. A211. A212. A213. Ar111. Ar112. Ar113. Ar211. Ar212. Ar213. A121. A122. A123. A221. A222. A223. Ar121. Ar121. Ar121. Ar221. Ar221. Ar221. A131. A132. A133. A231. A232. A233. Ar131. Ar132. Ar133. Ar231. Ar232. Ar233. 30-50. 30. 60. 90. 20 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(32) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. 2.1.4. Variables independientes -. Concentración centrífuga o No o Sí. -. Tamaño de partícula o 0.595 – 0.297 mm o 0.297 – 0.210 mm o 0.210 – 0.149 mm. -. Tiempo de lixiviación o 30 minutos o 60 minutos o 90 minutos. 2.1.5. Variables dependientes -. Efecto preg-robbing.. 2.1.6. Equipos, instrumentos y reactivos A. Materiales a. Materiales de laboratorio o Vaso de precipitación de 500 o Luna de reloj o Crisoles de 20g o Copelas N°8 o Mineral carbonáceo: 50 kg o 12 Bandejas o 8 baldes de 20 L o 4 baldes de 4 L. 21 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(33) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. b. Reactivos Para análisis de mineral: •. Litargirio (PbO). •. Carbonato de sodio (Na2CO3). •. Bórax (Na2B4O7). •. Sílice (SiO2). •. Harina (C).. Para la lixiviación: •. Cianuro de sodio. •. Cal.. B. Equipos •. Concentrador centrífugo. •. Tanque acondicionador. •. Horno tipo mufla. •. Estufa de secado 105 °C.. C. Instrumentos •. Balanza analítica A&D Modelo BP301S. Voltaje: 12-30 V. Precisión: 0,0001 g.. •. Balanza de electronica Henkel Modelo: BCE30. Voltaje: 220 Voltios. Frecuencia: 50 - 60 hz.. 22 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(34) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Capacidad 30 Kg. Sensibilidad: 1 g. 2.2.. Métodos El método seleccionado fue hipotético deductivo, porque haciendo uso de este método un investigador propone una hipótesis como consecuencia de sus inferencias, del conjunto de datos empíricos o de principios o leyes más generales. En el primer caso arriba a la hipótesis mediante. procedimientos. inductivos. y. en. segundo. caso. con. procedimientos deductivos. Al hacer uso del método hipotético deductivo el investigador primero formula una hipótesis y después, a partir de inferencias lógicas deductivas, arriba a conclusiones particulares, que posteriormente se pueden comprobar experimentalmente. (Alvarez, M. & Sierra, V., 2003) 2.2.1. Instrumentos de recolección Tabla N° 2: Instrumento de recolección de pruebas metalúrgicas. Concentración Centrífuga Tiempo de. NO. SÍ. lixiviación. Tamaño de partícula. Tamaño de partícula. 30-50. 50-70. 70-100. 30-50. 50-70. 70-100. A111. A112. A113. A211. A212. A213. Ar111. Ar112. Ar113. Ar211. Ar212. Ar213. A121. A122. A123. A221. A222. A223. Ar121. Ar121. Ar121. Ar221. Ar221. Ar221. A131. A132. A133. A231. A232. A233. Ar131. Ar132. Ar133. Ar231. Ar232. Ar233. 30. 60. 90. 23 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(35) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Se realizaron dos réplicas por cada prueba, haciendo un total de 36 pruebas. Se realizó la recolección y tratamiento de datos mediante el análisis de varianza para cada factor y para la iteración de los factores, usando el software SPSS v.23 2.2.2. Procedimiento experimental Se instaló el equipo de concentración centrífuga icon i150 en conjunto con un tanque acondicionador de pulpa. Se recolectó el mineral carbonáceo 50 Kg El mineral fue pasado por el circuido de conminución en seco (chancado y molienda) El mineral molido fue tamizado usando las mallas Nº 30, Nº 50, Nº 70 y Nº 100, obteniendo muestras del mineral en los rangos de 30-50, 50-70 y 70100, 11 Kg por cada rango de malla. Del mineral tamizado se obtuvo una muestra de 30 gr, para obtenerla, se homogenizó el mineral tamizado, esta sirvió para las pruebas de pregrobbing, los otros 10 Kg de mineral fueron para la concentración centrífuga. En el tanque acondicionador se agregó el mineral pasado por las mallas 30-50 y agua, para formar una pulpa con un porcentaje de 33% de sólidos, luego se accionó el acondicionador, para formar la pulpa y homogeneizarla; posteriormente se accionó el concentrador centrífugo, se reguló la presión de agua en el manómetro con una presión de 10 psi, luego se abrió la válvula de descarga de la pulpa del tanque acondicionador al cono de alimentación al concentrador centrífugo, y se obtuvieron muestras de pulpa del concentrador con ayuda de un balde, al terminar la carga de la pulpa del tanque 24 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(36) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. acondicionador, se disminuyó la presión del agua y la velocidad del cono centrífugo hasta llegar a 0, luego se hizo el lavado del cono con la válvula de agua, se cerró las válvulas y apagó el equipo, se retiró el concentrado obtenido, luego se agregó floculante para asentar los sólidos. El mineral concentrado fue analizado para determinar el nuevo Au% del concentrado, posteriormente se seleccionó 3 muestras del concentrado que fueron secadas en un horno secador. Después de ser secadas, a la primera muestra se le realizó la prueba de preg-robbing según el método BRT, el que fue transformada en pulpa con 33% p/p de sólidos, luego se modificó el pH hasta llegar a 11 con cal, después se agregó cianuro de sodio con una fuerza de 500 ppm, más una solución rica de 10 ppm y fue llevado al agitador, con la finalidad de airear la solución, este proceso durará 30 minutos; luego de esto se analizó la solución por el método de absorción atómica, para determinar el porcentaje de recuperación obtenido. Posteriormente se hizo lo mismo con la segunda muestra con un tiempo de 60 minutos y luego se hizo lo propio con la tercera muestra con un tiempo de 90 minutos. La concentración centrífuga y lixiviación y análisis del mineral se repitió para las muestras de mineral de 50-70 y 70-100. Además, el mineral tamizado se lixivió sin una concentración centrífuga previa. Para este proceso se utilizó el mineral tamizado de 30-50, 50-70 y 70100, que será lixiviado como sigue: Para cada rango de mineral tamizado (30-50, 50-70, 70-100) se seleccionó 3 muestras, la primera muestra fue acondicionada formando una. 25 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(37) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. pulpa de 60% p/p de líquido, luego se agregó cal hasta lograr un pH de 11, después se adicionó el cianuro de sodio con una fuerza de 500 ppm y una solución rica de 10 ppm de oro, posteriormente se llevó hacia el agitador mecánico, por un tiempo de 30 minutos, luego se hizo lo mismo para la segunda muestra de mineral pero ahora con un tiempo de 60 minutos y finalmente lo mismo para la tercera muestra del mineral con un tiempo de 90 minutos. Cada solución obtenida fue analizada para determinar el % de recuperación y el efecto preg-robbing que tendrá en el mineral. 2.3.. Diagrama del procedimiento experimental Mineral carbonaceo. TAMIZADO. 0.595 mm - 0.297 mm. 0.297 mm - 0.210 mm. Concentración gravimetrica centrífuga. 0.210 mm – 0.149mm. Concentración gravimetrica centrífuga. Concentración gravimetrica centrífuga. Lixiviación. Lixiviación. Lixiviación. Lixiviación. Lixiviación. Lixiviación. 30 min. 30 min. 30 min. 30 min. 30 min. 30 min. 60 min. 60 min. 60 min. 60 min. 60 min. 60 min. 90 min. 90 min. 90 min. 90 min. 90 min. 90 min. 26 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(38) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. CAPÍTULO III RESULTADOS 3.1.. Resultados. Tabla N° 3: Ley del mineral carbonáceo. Especie mineral Mineral aurífero carbonáceo. Ley de cabeza 15.66 g/TM. Tabla N° 4: Ley de los concentrados gravimétricos centrífugos según su granulometría. # DE MALLA 30 – 50 50 – 70 70 – 100. LEY 26.70 g/TM 42.50 g/TM 58.40 g/TM. Tabla N° 5: Resultados de corrida experimental BRT. Concentración gravimétrica Granulometría Tiempo centrífuga (#malla) (min) 30-50. SIN CONCENTRACIÓN. 50-70. 70-100. 30-50. CON CONCENTRACIÓN. 50-70. 70-100. 30 60 90 30 60 90 30 60 90 30 60 90 30 60 90 30 60 90. 1° Réplica (ppm) 0.337 0.320 0.290 0.355 0.265 0.240 0.325 0.250 0.120 0.726 0.480 0.33 0.650 0.350 0.210 0.610 0.320 0.190. 2° Réplica (ppm) 0.335 0.318 0.270 0.350 0.270 0.248 0.320 0.252 0.118 0.729 0.470 0.36 0.680 0.347 0.270 0.650 0.308 0.195. Fuente: Especfotómetro de absorción atómica. 27 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(39) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Tabla N° 6: Preg-robbing de acuerdo a los resultados obtenidos. Concentración gravimétrica centrífuga. Granulometría (#malla) 30-50. SIN CONCENTRACIÓN. 50-70. 70-100. 30-50. CON CONCENTRACIÓN. 50-70. 70-100. Tiempo (min) 30 60 90 30 60 90 30 60 90 30 60 90 30 60 90 30 60 90. 1° Replica 2° Replica (preg(pregrobbing) robbing) 96.63 96.8 97.1 96.45 97.35 97.6 96.75 97.5 98.8 92.74 95.2 96.7 93.5 96.5 97.9 93.9 96.8 98.1. 96.65 96.82 97.3 96.5 97.3 97.52 96.8 97.48 98.82 92.71 95.3 96.4 93.2 96.53 97.3 93.5 96.92 98.05. Fuente: Investigadores.. 28 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(40) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Tabla N° 7. Porcentaje de preg-robbing (%PR) vs Concentración gravimétrica centrífuga Concentración gravimétrica. % Preg-robbing. Sin concentración. 97.232. Con concentración. 95.625. Figura N° 3: Porcentaje de preg-robbing (%PR) vs Concentración gravimétrica centrífuga. 29 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(41) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Tabla N° 8: Porcentaje de preg-robbing (%PR) vs Tiempo de lixiviación. Tiempo de lixiviación (min). % Preg-robbing. 30. 94.944. 60. 96.708. 90. 97.633. Figura N° 4: Porcentaje de preg-robbing (%PR) vs Tiempo de lixiviación. 30 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(42) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Tabla N° 9: Porcentaje de preg-robbing (%PR) vs Granulometría. Granulometría (# de malla). % Preg-robbing. 30 – 50. 95.863. 50 – 70. 96.471. 70 – 100. 96.952. Figura N° 5: Porcentaje de preg-robbing (%PR) vs Granulometría. 31 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(43) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Tabla N° 10: Porcentaje de preg-robbing vs Tiempo de lixiviación y Concentración gravimétrica centrífuga Concentración gravimétrica. Sin concentración. Con concentración. Tiempo de lixiviación. % Preg-robbing. 30. 96.630. 60. 97.208. 90. 97.857. 30. 93.258. 60. 96.208. 90. 97.408. Figura N° 6: Porcentaje de preg-robbing vs Tiempo de lixiviación y Concentración gravimétrica centrífuga. 32 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(44) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Tabla N° 11: Porcentaje de preg-robbing vs Granulometría y Concentración gravimétrica centrífuga Concentración gravimétrica. Sin concentración. Con concentración. Granulometría. % Preg-robbing. 30 – 50. 96.883. 50 – 70. 97.120. 70 – 100. 97.692. 30 – 50. 94.842. 50 – 70. 95.822. 70 – 100. 96.212. Figura N° 7: Porcentaje de preg-robbing vs Granulometría y Concentración gravimétrica centrífuga. 33 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(45) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Tabla N° 12: Porcentaje de preg-robbing vs Tiempo de lixiviación y granulometría. Granulometría. 30 – 50. 50 – 70. 70 – 100. Tiempo de lixiviación. % Preg-robbing. 30. 94.683. 60. 96.030. 90. 96.875. 30. 94.913. 60. 96.920. 90. 97.580. 30. 95.238. 60. 97.175. 90. 98.443. Figura N° 8: Porcentaje de preg-robbing vs Tiempo de lixiviación y granulometría. 34 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(46) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. Tabla N° 13 Porcentaje de preg-robbing vs Concentración gravimétrica centrífuga, tiempo de lixiviación y granulometría. Concentración gravimétrica centrífuga. Granulometría (#malla) 30-50. SIN CONCENTRACIÓN. 50-70. 70-100. 30-50. CON CONCENTRACIÓN. 50-70. 70-100. Tiempo (min) 30 60 90 30 60 90 30 60 90 30 60 90 30 60 90 30 60 90. % Pregrobbing 96.63 96.8 97.1 96.45 97.35 97.6 96.75 97.5 98.8 92.74 95.2 96.7 93.5 96.5 97.9 93.9 96.8 98.1. Figura N° 9: Porcentaje de preg-robbing vs Concentración gravimétrica centrífuga, tiempo de lixiviación y granulometría.. 35 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(47) BIBLIOTECA DIGITAL - DIRECCIÓN DE SISTEMAS DE INFORMÁTICA Y COMUNICACIÓN. CAPÍTULO IV DISCUSIÓN DE RESULTADOS 4.1.. Discusión de resultados En la figura N°3 se observa el comportamiento del preg-robbing con respecto a la concentración gravimétrica centrífuga donde se encontró un 97,232% de preg-robbing en el mineral sin concentración gravimétrica centrífuga y 95,625% de preg-robbing en el mineral con concentración gravimétrica centrífuga. Así también en el apéndice N° 1 se observa un p-valor de 0.000 para la concentración gravimétrica centrífuga, lo cual indica que existe una influencia altamente significativa de la concentración gravimétrica centrífuga en el preg-robbing. Esta disminución del preg-robbing se debió a la disminución del carbón en el momento de la concentración, dicho comportamiento fue posible gracias a la diferencia de gravedades específicas (1 C y 4 Au), la cual permitió mandar una mayor cantidad de carbón a las colas. Este resultado se contrasta con el obtenido por Hinojosa, O (2016), que en su estudio concentración de menas auríferas indica que mientras mayor es la densidad entre 2 minerales, más efectiva es su reparación, dando lugar a un concentrado con mayor proporción de oro, 52.22 gr Au/TM. En la figura N°4 se observa el comportamiento del preg-robbing con respecto al tiempo donde se encontró un 94.94% de preg-robbing a los 30 minutos, 96.708% de preg-robbing a los 60 minutos y finalmente un 97.63% de preg-robbing a los 90 minutos en el mineral carbonáceo. Así también en el. 36 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.