Influencia de la concentración de thiourea sobre la extracción de oro por lixiviacion de un mineral oxidado a pH ácido controlado con ácido cítrico

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(1)Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO. ica. FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA. ría. Q. uí m. ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA. ie. "INFLUENCIA DE LA CONCENTRACION DE THIOUREA SOBRE. en. LA EXTRACCION DE ORO POR LIXIVIACION DE UN MINERAL. In g. OXIDADO A pH ACIDO CONTROLADO CON ACIDO CITRICO”. de. PROYECTO DE TESIS: PARA OPTAR EL TITULO DE INGENIERO QUIMICO. ca. Autores:. • IRWIN JUSTO PEÑA ULLOA. lio te. • EUDIÑO DEYNER ESCOBAR VILLANUEVA. Bi b. Asesor:. Ing. Ernesto S. Wong Lopez. TRUJILLO - PERU. 2016 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/.

(2) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. uí m. ica. JURADO DICTAMINADOR. In g. en. ie. ría. Presidente. Q. Dr. SEGUNDO RUÍZ BENITES. Secretario. Bi b. lio te. ca. de. Dr. JOSÉ RIVERO MÉNDEZ. Ing. ERNESTO WONG LÓPEZ Asesor 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/.

(3) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. A DIOS. ica. Quien nos ha conservado con vida, con salud, nos dio inteligencia y. Q. uí m. nos ha guiado y cuidado hasta hoy. A MIS PADRES. ría. JUSTO Y MARIA, quienes depositaron toda su confianza en mi persona,. ie. dándome la mejor herencia de la vida.. en. Gracias por que ustedes se sacrificaron y dieron todo para que hoy concluya una. A MI NOVIA. de. In g. etapa más de mi formación integral. Gladys que constantemente me. ca. apoyo a seguir adelante con sus consejos y sus sabias palabras para. lio te. la culminación de mi carrera. Bi b. profesional.. IRWIN 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/.

(4) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ica. A DIOS Por ser mí guía, mi fortaleza y. paso. hacia el. logro. de. uí m. acompañarme siempre en cada mis. Q. objetivos.. ría. A MIS PADRES. PEDRO e ISABEL, quienes creyerón en. ie. mi persona, siempre brindándome el apoyo incondicional, a pesar de las. en. dificultades siempre me enseñaron a lo. que. uno. quiere,. orientándome para que concluya una etapa más de mi formación integral.. ca. A MI FAMILIA. por. de. In g. luchar. A mi esposa Carmen y a mis hijos Deyner y Adrián,. lio te. Gracias por ser ese motivo que me impulsa a seguir. Bi b. Creciendo y ser cada día mejor.. DEYNER. 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/.

(5) uí m. ica. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ría. Q. AGRADECIMIENTO. Nuestro más sincero agradecimiento al Mg. Ing. ERNESTO S. WONG LOPEZ, por su. ie. asesoramiento en la ejecución del proyecto de investigación. Así mismo nuestro. en. reconocimiento a las enseñanzas impartidas durante nuestra formación profesional a la. In g. plana docente del departamento de Ingeniería Química que hicieron posible nuestra. Los Autores. Bi b. lio te. ca. de. formación profesional.. 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/.

(6) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ica. RESUMEN. La presente investigación nos permitió evaluar el comportamiento de un mineral oxidado. uí m. proveniente del Cerro El Toro –Huamachuco-Provincia de Sánchez Carrión-La Libertad , utilizando la thiourea como una alternativa efectiva que reemplaza a1 cianuro en la lixiviación de oro, justificando esta investigación al minimizar la contaminación ambiental y elevar el porcentaje de extracción de oro o mantener la obtenida con cianuro, pero con la. Q. ventaja de una rápida velocidad de disolución en tiempos menores de lixiviación y sobre todo a pH ácido controlado, con ácido cítrico(C₆H₈O₇), siendo este último un ácido. ría. orgánico el cual reemplaza al ácido sulfúrico(H₂SO₄) en un proceso normal de lixiviación.. ie. La granulometría del mineral oxidado fue de 100% de sólidos y malla Nº 200 y las pruebas se realizaron en el laboratorio de procesamiento de minerales del departamento de. en. ingeniería metalúrgica de la Universidad Nacional de Trujillo.. En la parte experimental, se realizaron pruebas en el agitador eléctrico, las cuales pusimos a. In g. rolar (hacer girar) para lixiviar por un tiempo de 4 a 5 horas y luego realizamos las correcciones de thiourea, cada 30 minutos hasta que el consumo de thiourea sea casi nulo. La composición química del mineral oxidado se determinó mediante análisis en vía seca y. de. se tiene que la variable de mayor significancia en la recuperación de oro para este trabajo de investigación, es la concentración de solución de la thiourea y el del ácido cítrico,. ca. llegándose a una recuperación de oro del 62% y con tendencia creciente.. lio te. Se demostró que al aumentar la concentración de thiourea a pH ácido, controlado con ácido. Bi b. cítrico, aumenta la cantidad de extracción de oro del mineral oxidado.. 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/.

(7) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ABSTRACT. ica. This research allowed us to evaluate the behavior of an oxidized ore from the Cerro El Toro. – Huamachuco -Province of Sanchez Carrion-La Libertad, using thiourea as an effective. uí m. alternative that replaces a1 cyanide leaching gold, justifying this research to minimize. environmental pollution and increase the percentage of gold extraction or maintain cyanide obtained, but with the advantage of rapid dissolution rate under leaching times and. Q. especially controlled acid pH with citric acid (C₆H₈O₇) and this Finally an organic acid which replaces sulfuric acid (H₂SO₄) in a normal process of leaching.. ría. The particle size of the oxidized ore was 100% solids and mesh # 200 and the tests were performed in the laboratory mineral processing metallurgical engineering department at the. ie. National University of Trujillo.. en. In the experimental part, tests were performed on the electric agitator, which got to roll (rotate) to leach for a period of 4 to 5 hours and then perform corrections thiourea, every 30. In g. minutes until the consumption of thiourea is almost nil. The chemical composition of oxide ore was determined by analysis on a dry basis and must be the variable of greatest significance in the gold recovery for this research, is the concentration of solution of. de. thiourea and citric acid, reaching an gold recovery of 62% and growing trend.. It was shown that by increasing the concentration of thiourea at acidic pH, controlled with. Bi b. lio te. ca. citric acid, the amount of oxidized gold mining ore.. 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/.

(8) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. INDICE. ica. CARATULA JURADO DICTAMINADOR ......................................................................................... ii. uí m. DEDICATORIAS .................................................................................................... iii - iv AGRADECIMIENTO ..................................................................................................... v. Q. RESUMEN ...................................................................................................................... vi ABSTRACT ...................................................................................................................vii. ría. ÍNDICE ........................................................................................................................ viii APÉNDICE ..................................................................................................................... xi. ie. LISTADO DE TABLAS ................................................................................................xii. en. LISTADO DE FIGURAS ............................................................................................ xiii. In g. NOMENCLATURA...................................................................................................... xiv. INTRODUCCION ................................................. 2. 1.1.. REALIDAD PROBLEMÁTICA .................................................................... 2. 1.2.. ca. de. CAPITULO I..................................................... 1. FUNDAMENTO TEORICO .......................................................................... 6. lio te. 1.3.. ANTECEDENTES BIBLIOGRAFICOS ....................................................... 4. Minerales oxidados ......................................................................................... 6. 1.3.2.. Ácido cítrico .................................................................................................... 7. Bi b. 1.3.1.. 1.3.3.. Lixiviación ....................................................................................................... 9. 1.3.4.. Cianuracion ..................................................................................................... 9. 1.3.5.. Descripción del proceso ................................................................................ 11 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/.

(9) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Lixiviación con thiourea acidificada ............................................................ 14. 1.4.1.. Thiourea ........................................................................................................ 14. 1.4.2.. Thioureacion ................................................................................................. 15. 1.4.3.. Química de la thioureacion ........................................................................... 16. 1.4.4.. Reacciones principales y mecanismos de disolución ................................... 17. 1.4.5.. La sensibilidad frente a los constituyentes de minerales ............................. 21. 1.4.6.. Extracción de oro y consumo de reactivos ................................................... 21. 1.4.7.. Las consideraciones medio-ambientales ....................................................... 23. 1.5.. PROBLEMA ................................................................................................. 23. 1.6.. HIPÓTESIS................................................................................................... 23. 1.7.. OBJETIVOS ................................................................................................. 23. 1.7.1.. Objetivo general ............................................................................................ 23. 1.7.2.. Objetivos específicos ..................................................................................... 23. 1.8.. JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA ......................................................... 24. CAPITULO II ............................................. 25. MATERIALES Y METODOS ................................... 26. MATERIALES ............................................................................................. 26. lio te. 2.1. ca. de. In g. en. ie. ría. Q. uí m. ica. 1.4.. Características de la muestra ....................................................................... 26. 2.1.2. Materiales, Instrumentos y equipos ............................................................. 28. 2.2. METODOS.................................................................................................... 30. 2.2.1. Método experimental .................................................................................... 30. Bi b. 2.1.1. 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/.

(10) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ica. CAPITULO III ........................................... 35. uí m. RESULTADOS ........................................................................................... 36. CAPITULO IV ........................................... 40. Q. DISCUCIONES DE RESULTADOS ........................................................ 41. ría. CAPITULO V ........................................... 43. ie. CONCLUSIONES ...................................................................................... 44. en. CAPITULO VI ........................................... 45. In g. RECOMENDACIONES ............................................................................ 46. de. CAPITULO VII........................................... 47. Bi b. lio te. ca. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ...................................................... 48. x. 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. uí m. ica. APENDICES. Análisis de oro y plata ................................................... 51. APENDICES II:. Análisis químico thiourea libre ..................................... 54. ría. Q. APENDICES I:. Fotos de la parte experimental del procesamiento del. en. APENDICES IV:. ie. APENDICES III: Prueba de thioureación ................................................. 58. Bi b. lio te. ca. de. In g. mineral.......................................................................... 66. xi. 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) ica. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. uí m. LISTADO DE TABLAS. Tabla 1: Usos que le dan al ácido cítrico en distintas industrias .......................................... 8. Q. Tabla 2: Constante de equilibrio K para algunos complejos de oro (I) y (II) ..................... 16. ría. Tabla 3: Composición química del mineral ...................................................................... 27 Tabla 4: Análisis granulométrico del mineral a malla 200 ................................................ 27. en. ie. Tabla 5: Factores y niveles para el diseño experimental ................................................... 31 Tabla 6: Datos experimentales del porcentaje de extracción de oro .................................. 37. In g. Tabla 7: Datos experimentales sobre consumo de thiourea en gramos .............................. 37. Bi b. lio te. ca. de. Tabla 8: Datos de valores de consumo del titulante .......................................................... 55. xii. 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. uí m. ica. LISTADO DE FIGURAS. Figura 1: Ubicación geográfica del mineral en Pataz .......................................................... 3. Q. Figura 2: Estructura química de la thiourea. ..................................................................... 14 Figura 3: Diagrama de bloques para el procesamiento del mineral aurífero. ..................... 33. ría. Figura 4: Extracción de oro frente a la concentración de thiourea ..................................... 38. ie. Figura 5: Extracción de oro frente a la concentración de ácido cítrico .............................. 38. en. Figura 6: Consumo de thiourea frente a la concentración de thiourea ............................... 39. Bi b. lio te. ca. de. In g. Figura 7: Consumo de thiourea frente a la concentración de ácido cítrico ......................... 39. xiii. 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. uí m. ica. NOMENCLATURA. : 70 % en peso del mineral total pasa la malla N° 200. Tu. : Thiourea.. Rx. : Reacción.. L. : Liquido.. S. : Solido.. Tu. : Gramos de thiourea.. [Tu]. : Concentración de thiourea. Vsolución. : Volumen de solución. ría ie en. In g. de. lio te. Tuconsumida. : Volumen de muestra.. ca. Vmuestra. Q. 70 % - m 200. : Gramos de thiourea consumida.. : Porcentaje en peso retenido.. % P.A.R.. : Porcentaje en peso acumulado retenido.. Bi b. % P.R.. % P.A.P.. : Porcentaje en peso acumulado retenido.. xiv. 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) ie. ría. Q. uí m. ica. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Bi b. lio te. ca. de. In g. en. CAPITULO I. 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/.

(16) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 1.1. ica. INTRODUCCION. REALIDAD PROBLEMÁTICA. uí m. En la actualidad las menas auríferas son comúnmente procesados mediante técnicas. de Lixiviación con cianuro, sin embargo, en la última década el uso de cianuro ha sido restringido por su carácter tóxico que lo hace nocivo para el ser humano y la. Q. vida silvestre. Es por esto que se han investigado agentes lixiviantes diferentes al. oro entre los que destaca la thiourea [10].. ría. cianuro, con el fin de utilizarlos como alternativas en los procesos de lixiviación de. ie. La lixiviación con thiourea es un complemento excelente para considerarse donde la. en. cianuración es deficiente, ineficaz o impracticable debido a su carácter contaminante.. In g. Estudios previos han demostrado que la velocidad de disolución del oro en una solución de thiourea es 5 veces más rápida que en una solución de cianuro, en condiciones optimizadas y comparables [5].. de. La presente investigación nos permitió evaluar el comportamiento de un mineral oxidado proveniente del Cerro El Toro –Huamachuco-Provincia de Sánchez. ca. Carrión-La Libertad , utilizando la thiourea como una alternativa efectiva que reemplaza a1 cianuro en la lixiviación de oro, justificando esta investigación al. lio te. minimizar la contaminación ambiental y elevar el porcentaje de extracción de oro o mantener la obtenida con cianuro, pero con la ventaja de una rápida velocidad de disolución en tiempos menores de lixiviación y sobre todo a pH ácido controlado, con ácido cítrico(C₆H₈O₇), siendo este último un ácido orgánico el cual reemplaza. Bi b. al ácido sulfúrico(H₂SO₄) en un proceso normal de lixiviación.. 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/.

(17) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. uí m. ica. Figura 1: Ubicación geográfica de Huamachuco.. Bi b. lio te. ca. de. In g. en. ie. ría. Q. Huamachuco. 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/.

(18) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 1.2. ANTECEDENTES BIBLIOGRÁFICOS. ica. En 1941, Plaskin y Kozhukhova, reportaron inicialmente un trabajo utilizando la disolución de oro y plata en solución ácida de thiourea con ácido sulfúrico y peróxido de hidrógeno, observando un comportamiento similar para la lixiviación. uí m. de ambos metales [10].. En 1980, Wan C.C y Chenk C.K, estudiaron el método de lixiviación con thiourea. Q. para la extracción de oro y plata a partir de un mineral en medio ácido. El efecto de varias cantidades de oxidante también fue investigado. Se hizo uso de un. ría. experimento que constaba de un disco giratorio que cuando la solución lixiviación contenía 1.0% de thiourea, ácido sulfúrico d 0.5% y 0.1% de iones férricos, la tasa. ie. de oro y plata de disolución fue 10 veces más rápido que una solución que contiene 0.5% de cianuro de sodio y óxido de calcio 0.05%. Los estudios preliminares de. en. lixiviación de oro y plata de la solución de thiourea fueron alentadores [3].. In g. En 1981, el investigador del departamento minería y geología de la universidad de Arizona Brent Hiskey realizó un trabajo donde se determinó que la Thiourea es un reactivo capaz de complejar oro y plata. Con el oxidante adecuado la thiourea puede. de. disolver eficazmente oro metálico y plata. Para la disolución de oro, tenemos a los siguientes oxidantes: El peróxido de sodio, el peróxido de hidrógeno, el hierro férrico, el oxígeno (el aire u oxígeno puro), el ozono, el dióxido de manganeso,. ca. magnesio y bicromato, de los cuales el más efectivo es el sulfato férrico para lograr una lixiviación con thiourea.Un sistema de lixiviación con thiourea posee ventajas. lio te. potenciales sobre cianuración convencional incluyendo soluciones ácidas en lugar de alcalina, complejos catiónicos en contraste con los complejos de cianuro de metal-aniónico [1].. Bi b. En 1989, Van Staden y Laxent P.A, en busca de obtener otros reactivos más factibles para lixiviar oro y plata, consideraron los siguientes reactivos: cianuro, thiourea, tiocianato, cloruro, polisulfuro y tiosulfato; de los cuales la thiourea es la que presenta grandes ventajas en las pruebas de lixiviación: 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/.

(19) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. a) No tóxico, por lo que se usa de manera segura. b) Tasas razonables de lixiviación.. ica. c) Tiene alta selectividad para el oro [12].. uí m. En 1989, Quilcate Villanueva y Lozano Mostacero, concluyeron en el estudio. comparativo de cianuro con thiourea, que como el mineral presenta muy poca cantidad de Fe (trazas) entonces es necesario agregar sulfato férrico como oxidante. Q. en caso contrario en innecesario [11].. acerca de la. ría. En el 2001, el profesor Esteban Dominic M, realizó un estudio. velocidad de reacción en el proceso de lixiviación de oro y la plata con thiourea lixiviación usando cianuro,. ie. frente a la velocidad de reacción del proceso de. llegando a la concusión que la velocidad de disolución del oro en una solución de. en. thiourea es 5 veces más rápida que en una solución de cianuro, en condiciones. In g. optimizadas y comparables [5].. En 2003, el ing. Gonzalo Chávez Chirinos, realizó una investigación sobre la lixiviación en columnas con soluciones de thiourea de un mineral sulfurado de baja. de. ley y llegando a la conclusión que tecnológicamente el proceso de thioureación proporciona resultados semejantes a los de la cianuración. La cinética de la reacción con thiourea se mostró altamente favorable frente a la del cianuro cuando se. ca. realizaron ensayos en botella agitada pero la cinética en columnas no reflejó esa. lio te. ventaja a favor de la thiourea [2]. En 2006, Jinshan Li y Jan D. Miller, estudiaron la cinética de reacción de la lixiviación con thiourea y su impacto ambiental dando como resultado que. la. thiourea tiene una toxicidad muy inferior y más rápida cinética inicial de reacción. Bi b. para la lixiviación de oro, usando un oxidante correcto, comparado con el cianuro. De todos los oxidantes probados, el sulfato férrico ha mostrado ser más efectivo [8].. 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/.

(20) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 1.3. FUNDAMENTO TEORICO. ica. 1.3.1 MINERALES OXIDADOS:. Los óxidos son minerales en los que el oxígeno forma enlaces con los metales, sólo. uí m. oxígeno en el caso de los óxidos y oxígeno con hidrógeno (OH-) en los hidróxidos. Comprenden unos 250 minerales aproximadamente.. En un mineral oxidado, el material del mineral ha sido oxidado o erosionado,. Q. posiblemente en un área que es atípica de los yacimientos sulfuros primarios, y para los cuales se requiere algún tipo de procesamiento especial.. ría. La oxidación y otros procesos de alteración hidrotermal llevan a la descomposición de la estructura de la roca, lo que causa un aumento en la permeabilidad. Esto. ie. usualmente permite que se obtengan altas extracciones por lixiviación mediante la. en. lixiviación en pilas de una mineral directo de mina; aunque el tamaño de las partículas de minerales puede ser muy grueso.. Una característica perjudicial de la oxidación y alteración de la roca es la formación. In g. de importantes cantidades de sílica hidratada, amorfa y/o pobremente cristalina, minerales de arcilla, sales de sulfato y fases ganga de óxido e hidróxido. Algunas de estas fases tienen solubilidad relativamente alta en conminución y la lixiviación con. de. cianuro pueden servir como fuertes cianicidas (consumidores de cianuro), debido a la formación de áreas extremadamente grandes y de fresca superficie con un alto. ca. potencial de absorción. Otras fases, como los minerales de arcilla y sílice amorfa, pueden afectar el procesamiento en gran medida.. lio te. El oro usualmente se presenta liberado o asociado a los productos de la alteración de pirita y otros minerales sulfurosos; los más comunes son óxidos de hierro como la hematita (Fe2O3), magnetita (Fe3O4) y limonita (FeOOH·nH2O); aunque el oro. también puede asociarse a los óxidos/hidróxidos de manganeso. Generalmente, el. Bi b. grado de liberación del oro se incrementa mediante la oxidación; sin embargo, en algunos casos, pueden encontrarse revestimientos de protección de óxidos secundarios e hidratados en oro [4].. 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/.

(21) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 1.3.2 ACIDO CITRICO:. ica. El ácido cítrico (C6H8O7), es un acidulante ampliamente usado, inocuo con el medio ambiente. Es prácticamente inodoro, de sabor acido no desagradable, soluble en. uí m. agua, éter y etanol a temperatura ambiente. Es un sólido incoloro, traslúcido o blanco, que se presenta en forma de cristales, granular o polvo. Es anhidro o contiene una molécula de agua de hidratación.. Q. Químicamente, el ácido cítrico comparte las características de otros ácidos carboxílicos. Cuando se calienta a más de 175°C, se descompone produciendo. ría. dióxido de carbono y agua.. Es producido mediante fermentación, que puede llevarse a cabo en tanques profundos (fermentación sumergida, que es el método más común) o en tanques no. ie. profundos (fermentación de superficie) usando carbohidratos naturales, tales como. en. azúcar y dextrosa como sustratos y Aspergillus niger como organismo de fermentación.. In g. El proceso de obtención tiene varias fases como la preparación del sustrato, la fermentación aeróbica de la sacarosa por el Aspergillus, la separación del ácido cítrico del sustrato por precipitación al añadir hidróxido de calcio o cal apagada. de. para formar citrato de calcio. Después se añade ácido sulfúrico para descomponer el citrato de calcio. La eliminación de impurezas se realiza con carbón activado o resinas de intercambio iónico, se continúa con la cristalización del ácido cítrico, el. ca. secado o deshidratación y el empaquetado del producto. El ácido cítrico es un buen conservador y antioxidante natural que se añade. lio te. industrialmente como aditivo. Sus funciones son como agente secuestrante, agente dispersante y acidificante. Se debe almacenar en un lugar fresco, protegido de la luz, en contenedores hechos. Bi b. de acero o aluminio. Los derivados del ácido cítrico más comunes son los citratos solubles: citrato de potasio y citrato de sodio. Otros, también importantes, son los ésteres: citratos de metilo, etilo, propilo, ésteres de glicerol y otros.. 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/.

(22) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Sector. Uso. ica. Tabla 1: Usos que le dan al ácido cítrico en distintas industrias. Para impartir sabor y regular el pH; también incrementa la. uí m. Bebidas. efectividad de los conservadores antimicrobianos Acidulante y regulador del pH para lograr una óptima. Dulces y Conservas. Q. gelificación. Acidulante y regulador del pH con el objetivo de alcanzar. Caramelos Verduras Procesadas. ría. la máxima dureza de los geles. En combinación con ácido ascórbico, previene la oxidación. previniendo pardeamientos indeseables; inhibe el deterioro. en. Alimentos Congelados. ie. Ayuda a la acción de los antioxidantes; inactiva enzimas. del sabor y el color. In g. Disminuye el pH; al actuar como agente quelante; previene. Frutas y Hortalizas Enlatadas. la oxidación enzimática y la degradación del color, resalta. Previene la oxidación. de. Aceites y Grasas. Se utiliza como acidulante, para resaltar el sabor y para optimizar las características de los geles. ca. Confitería y Repostería. el sabor.. En forma de sal, como texturizante. Quesos Pasteurizados y. lio te. Procesados. Estabilizante en cremas batidas. Lácteos. Bi b. Productos de la Pesca. Carnes. Para bajar el pH en presencia de otros conservadores o antioxidantes Se utiliza como auxiliar del procesado y para modificar la textura. 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/.

(23) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 1.3.3 LIXIVIACIÓN:. ica. La palabra lixiviación viene del latín: “Lixivia, -ae” sustantivo femenino que significa lejía. Los romanos usaban este término para referirse a los jugos que. uí m. destilan las uvas antes de pisarlas, o las aceitunas antes de molerlas.. En la actualidad, se denomina lixiviación al proceso en el cual se extrae uno o varios solutos de un sólido, mediante la utilización de un disolvente líquido. Ambas. Q. fases entran en contacto íntimo y el soluto o los solutos pueden difundirse desde el sólido a la fase líquida, lo que produce una separación de los componentes. ría. originales del sólido al lavado de una sustancia pulverizada para extraer las partes solubles.. ie. La lixiviación es un proceso hidrometalúrgico que permite obtener el oro de los minerales oxidados que lo contienen, aplicando una disolución de ácido sulfúrico y. In g. soluciones ácidas [8].. en. agua. Este proceso se basa en que los minerales oxidados son sensibles al ataque de. de. 1.3.4 CIANURACIÓN:. Es el proceso mediante el cual los metales valiosos son llevados a una solución a partir de partículas sólidas, utilizando al cianuro de sodio como agente lixiviante en. ca. un medio acido de pH 9.5 a 10, además del uso de un agente como sulfato férrico, peróxido de hidrogeno, oxigeno u aire. lio te. El principio básico de la cianuración es aquella en que las soluciones alcalinas débiles tienen una acción directa disolvente preferencial sobre el oro y la plata contenidos en el mineral. La reacción enunciada por Elsher en su Journal Prakchen. Bi b. (1946), es la siguiente: 4Au + 8 KCN + O2 + 2 H2O → 4 AuK(CN)2 + 4 KOH. 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/.

(24) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. La química involucrada en la disolución de oro y plata en el proceso de cianuración. ica. en pilas es la misma aplicada en los procesos de cianuración por agitación.. El oxígeno, esencial para la disolución del oro y plata, es introducido en la solución. uí m. de cianuro mediante la inyección directa de aire al tanque solución de cabeza, por irrigación en forma de lluvia y por bombeo de la solución recirculante.. Q. La velocidad de disolución de los metales preciosos en soluciones de cianuro depende del área superficial del metal en contacto con la fase líquida, lo que hace. ría. que el proceso de disolución sea un proceso heterogéneo; la velocidad de disolución depende también de la velocidad de agitación lo que indica que el proceso sufre la. ie. presión de un fenómeno físico.. en. Otros factores que influyen en la velocidad de disolución son las siguientes:. In g. a) Tamaño de la partícula. - Cuando se presenta oro grueso libre en la mena, la práctica generalizada es recuperarlo por medio de trampas antes de la cianuración ya que las partículas gruesas podrían no disolverse en el tiempo que dura el. de. proceso.. Bajo condiciones consideradas ideales con respecto a la aireación y agitación, Barsky encontró que la velocidad mínima de disolución de oro es 3.25. ca. mg/cm2/hora.. lio te. b) Oxígeno. - Es un elemento indispensable en la disolución del oro y plata (aireación de la pulpa); siendo el aire atmosférico la fuente de oxígeno utilizado. Bi b. en el proceso de cianuración.. c) Concentración de la solución de cianuro. - La solubilidad del oro en una solución de CN aumenta al pasar de las soluciones diluidas a las concentradas. La solubilidad es muy baja con menos de 0.005% NaCN, crece rápidamente cuando contiene 0.01% NaCN y después lentamente, llegando al máximo 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/.

(25) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. cuando contiene 0.25% NaCN. La proporción más eficaz es de 0.05 a 0.07% NaCN. La concentración usual de CN para el tratamiento de menas de oro es de. ica. 0.05% NaCN y para menas de plata de 0.3% para concentrados de oro-plata, la fuerza de NaCN está entre 0.3 - 0.7%. El NaCN es el más usado en el proceso. uí m. de cianuración, aunque también se emplea el KCN.. d) Temperatura. - La velocidad de disolución de los metales en una solución de. Q. NaCN aumenta con el incremento de la temperatura, hasta 85°C arriba de esta. ría. temperatura; las pérdidas por descomposición del cianuro es un serio problema.. e) Alcalinidad protectora. - Las funciones del hidróxido de calcio en la. ie. cianuración son los siguientes:. Evitar pérdidas de cianuro por hidrólisis.. -. Prevenir pérdidas de cianuro por acción del CO2 del aire.. -. Neutralizar los componentes ácidos.. -. Facilitar el asentamiento de las partículas finas de modo que pueda separarse. In g. en. -. de. la solución rica clara de la mena cianurada.. f) Porcentaje de finos. - Este aspecto es muy importante, porque, cuando el % de finos es alto, mayor al 20% del total (< -10 mallas, 1.7 mm) las partículas. ca. tienden a aglutinarse en consecuencia no dejan pasar las soluciones de cianuro por lo que estos minerales requieren otro tratamiento posiblemente curado con. lio te. cal, cemento o. Bi b. 1.3.5 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO. La lixiviación en pila es una lixiviación por percolación de mineral acopiado sobre una superficie impermeable, preparada para colectar las soluciones; a escala industrial contempla el tratamiento de 1000, 10 000 hasta 50 000 ton/día o más de mineral. La adopción de la técnica está condicionada a las características del 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/.

(26) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. mineral, habiéndose determinado en forma práctica y a escala piloto las características favorables, por sus menores costos de capital y de operación, es. ica. también atractiva para el desarrollo de depósitos pequeños. Su gran flexibilidad operativa le permite abarcar tratamientos cortos (semanas) con mineral chancado o. uí m. bastante prolongados (meses hasta años) con mineral grueso, al tamaño producido en la mina.. En líneas generales, el mineral fracturado o chancado es colocado sobre un piso. Q. impermeable formando una pila de una altura determinada, sobre la que se esparce solución diluida de cianuro de sodio que percola a través del lecho disolviendo los. ría. metales preciosos finamente diseminados.. La solución de lixiviación, enriquecida en oro y plata se colecta sobre el piso permeable que, dispuesto en forma ligeramente inclinada, la hace fluir hacia un. ie. pozo de almacenamiento. Desde este pozo, la solución es alimentada a una serie de. en. estanques de clarificación, filtración, precipitación, etc. retornando el efluente estéril. In g. a la pila de mineral:. a) Trituración: Dependiendo del tamaño al cual sea adecuado triturar puede existir chancado en 1, 2 ó 3 etapas. En este tipo de lixiviación son comunes los. de. chancados sólo hasta la etapa secundaria.. b) Cianuración: Consta de un tanque de cabeza de una capacidad instalada a una. ca. altura sobre la pila. La solución lixiviante fluye por gravedad hacia el Pad. La solución pregnant es recepcionada mediante un canal de concreto que al igual. lio te. que al piso de las pilas tiene una pendiente de 1.5% pasando luego a los filtros mediante una tubería plástica. La solución después de habérsele eliminado los finos y el oxígeno pasa un tanque. Bi b. de agitación herméticamente cerrado en donde se le adiciona zinc en polvo y acetato de plomo.. c) Precipitación: El principio de la precipitación de metales preciosos contenidos en soluciones de CN empleando polvo de zinc, está basado en el hecho de que el 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/.

(27) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. oro y la plata son electronegativos respecto al zinc, ocurriendo un reemplazo. hidrógeno del agua por el sodio según la siguiente reacción:. ica. electroquímico del oro y la plata por el zinc, seguido por el desplazamiento del. uí m. NaAu(CN)2 + 2NaCN + Zn + H2O→ Na2Zn(CN)4 + Au + H + NaOH. En la práctica, ocurre un exceso en el consumo de Zn por encima de la demanda. Q. teórica debido a que tanto el CN con el álcali libre en la solución tienden a atacar. ría. al Zn disolviéndolo.. Las reacciones son más eficientes con la adición de acetato de plomo:. Bi b. lio te. ca. de. In g. en. ie. Pb (CH3COO)2 + Zn → Zn(CH3COO)2 + Pb [11].. 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/.

(28) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 1.4.. LIXIVIACION CON THIOUREA ACIDIFICADA. ica. 1.4.1 THIOUREA. uí m. Es una sustancia orgánica blanca, cristalina, soluble en agua y en alcohol, con punto. fusión de 180-182 ºC. A temperatura ambiente una solución saturada de thiourea tiene una concentración de 140g/L. la thiourea puede ser obtenida haciendo calentar. Q. tiocianato de amonio (NH4SCN) concentrado en presencia de disulfuro de carbono (CS2); esta relación es catalizada en presencia de alúmina.. de. In g. en. ie. ría. Figura 2: Estructura Química de la Thiourea. ca. Comercialmente la thiourea puede ser obtenida por reacción de gas sulfhídrico. lio te. (H2S) con cianamida (CN- NH2), de acuerdo a la relación siguiente: H2S + H2NC≡N ↔ CS (NH2)2. La thiourea tiene varias aplicaciones en la industria química y metalúrgica, por. Bi b. ejemplo, puede ser usada con eficiencia como aditivo orgánico a fin de mejorar las cualidades del cobre durante su refinación electrónica; confiere al nylon resistencia al fuego, puede ser usada como inhibidor del blanqueado y amarillamiento de las lanas cuando son expuestas a la luz solar. 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/.

(29) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 1.4.2 THIOUREACION. ica. La thioureación sigue los mismos pasos de la cianuración solo que tiene mejoras y a. la vez desventajas. En vez de utilizar como solución lixiviante cianuro de sodio,. uí m. utiliza thiourea que es un reactivo derivado de la urea, en relación con la cianuración.. La thiourea es 4 a 5 veces más rápida que la cianuracón, también podría ser ideal. Q. donde se tenga la presencia de minerales que consumen mucho cianuro como el. ría. cobre, arsénico y antimonio etc.. Ventajas:. ie.  Usa diversos oxidantes tales como el peróxido de sodio, el peróxido de. en. hidrogeno, el hierro férrico, el oxígeno (el aire u oxígeno puro),el ozono, el dióxido de manganeso, magnesio y bicromato, sulfato férrico.  Descomposición de la thiourea en sustancias no toxicas (inertes).. In g.  Lixiviación 4 a 5 veces más veloz..  Disolución de complejos que no reaccionan con el cianuro.  Pérdidas pequeñas de los valores debido a las impurezas.. de.  Baja toxicidad.. ca.  No requiere tratamientos costosos en sus relaves (neutralización previa con cal).. lio te. Desventajas:.  Requiere equipos especiales que soporten medios muy ácidos (pH a usar 2.5).  Degradación de la thiourea por oxidación.. Bi b.  Requiere tratamiento adicional en la recuperación del oro y la plata de la solución.. 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/.

(30) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Las propiedades del Au (I) y Au (III) como complejos se estudiaron. ica. 1.4.3 QUÍMICA DE LA THIOUREACIÓN. sistemáticamente y de demostró que la estabilidad de estos disminuye con el. uí m. incremento de la electronegatividad del átomo ligado al oro en el complejo en. particular. Los valores que se observan, se deben relacionar con la configuración de electrones preferida por el ligante que participa en el complejo. Son los ligantes. Q. débiles (aquí representados por el cianuro, thiourea, tiocianato y tiosulfato). Presentan preferencias para coodinarse con los metales de valencia menor m,en este. ría. caso Au1+ (auroso) y los ligantes fuertes (como son el cloruro , bromuro y yoduro). ie. Lo hacen preferentemente con el Au3+ (áurico).. en. Tabla 2: Constantes de equilibrio K para algunos complejos de oro (I) y (III). Au(I): AUROSO. CN-. 2x1038. 1056. Tiocianato. SCN-. 1.3x1017. 1042. Tiosulfato. S2O32-. 5x1028. ---. Cloruro. Cl-. 1x 109. 1026. Bromuro. Br-. 1x1012. 1032. Yoduro. I-. 4x1019. 5x1047. 2x1023. --. lio te. ca. de. Cianuro. Thiourea. SC(NH2). Bi b. Au(III):AURICO. In g. LIGANTES. 2+. Fuente (Domic E., 2001, Hidrometalurgia). 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/.

(31) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. La naturaleza catiónica de los complejos Au (Tu)2+ y Ag (Tu)2+ en contraparte con los complejos negativos Auro-cianuro (Au (CN)2- ) y Argento-cianuro (Ag (CN)2- ),. ica. son elementos de mayor interés en el proceso de thioureación. Actualmente, debido al rápido desarrollo en las últimas décadas de técnicas de investigación de. uí m. estructuras químicas; se acepta que la molécula de thiourea tiene las siguientes. ría. Q. formas de resonancia.. Thiourea SC (NH2)2. ie. 1.4.4 REACCIONES PRINCIPALES Y MECANISMOS DE DISOLUCIÓN. , es un compuesto orgánico, sus cristales pueden disolverse. en. en agua o en una solución ácida para formar especies acuosas estables. La forma acuosa de la thiourea puede reaccionar con el oro (I) para producir un. In g. complejo termodinámicamente estable o el ión auroso. β2= 2x1023 ………. 1.1. de. Au+ + 2 SC (NH2)2 = Au (SC (NH2)2 )2+. Donde el β2 es un complejo constante (valor de equilibrio) para un ión auroso con. ca. dos ligandos - moléculas de thiourea (la misma definición para β en las siguientes ecuaciones). El ión áurico Au (III) no es estable en la solución de thiourea, pero más. lio te. bien oxida a la thiourea, por sí mismo reduciéndose al ión auroso Au(I), tal complejo lo describe en (1.1). Con la ayuda de oxidantes, la thiourea puede disolver oro.. La reacción anódica de media celda para disolución de oro en una solución ácida. Bi b. fue sugerida como: Au + 2 SC (NH2)2 = Au (SC (NH2)2 )2+. + e-. Eº = 0.38V… 1.2. 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/.

(32) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. La thiourea por sí misma no es estable bajo las condiciones oxidantes y puede ser oxidada. Los primeros productos de oxidación de la thiourea principalmente. ica. dependen de los oxidantes usados y la composición de las soluciones. Si son usados. oxidantes fuertes, tales como manganatos y bicromato, los productos directos son. uí m. sulfato y amonio. También son usados los oxidantes moderados, tales como el agua. oxigenada, ion férrico y el oxigeno,el primer producto puede ser bisulfuro de formamidina [NH2(NH)CSSC(NH)NH2 O FDS] y los productos finales pueden ser. Q. elementales urea y asufre. Sin embargo, bajo la oxidación se creyó que la thiourea ser oxidada en las etapas sucesivas para formar un número de productos como. ría. sigue:. Eº= 0.42V… 1.3. ie. 2SC (NH2)2= (SC (NH) (NH2))2 + 2H+ + 2 e-. en. (SC (NH) (NH)2)2=SC (NH2)2 + compuestos sulfúricos. …… 1.5. In g. Compuestos sulfúricos = CN.NH2 + Sº. ….. 1.4. La reacción (1.3) es reversible entre thiourea SC (NH2)2 y el bisulfuro de. de. formamidina.. El bisulfuro de formamidina se descompone para producir thiourea y compuestos. ca. sulfúricos [NH2 (NH) CSOOH], que más adelante se descomponga en cianuro y azufre elemental.. lio te. El azufre elemental está en un estado coloide y es finalmente oxidado para sulfatar y el cianuro experimenta hidrolisis en medio acido para formar urea CO (NH 2)2.. Una observación importante, al comparar el proceso el proceso de disolución del. Bi b. oro con thiourea versus el de cianuro, es que en el caso de la thiourea todas las reacciones se desarrollan en ambiente acido, de pH 1.5 a 2.5 aproximadamente. Asimismo, como se ha visto, se requiere condiciones oxidantes. En todo caso se debe quedar claro que también la thiourea necesita de un paso de oxidación previo, antes de reaccionar con el oro. 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/.

(33) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Para el presente análisis se considera al oxigeno (temperatura ambiente = 25ºC). ica. como oxidante de la thiourea.. uí m. Primer paso: Thiourea + oxidante ↔ Disulfuro de Formamidina. ……………………… 1.6. Q. 2CS (NH2)2 + O2 ↔ C2S2N4H6 + H2O2. ría. Segundo paso:. ie. Disulfuro de Formamidina + Thiourea + Oro + Ácido Cítrico ↔ Auro-Thioureato. en. C2S2N4H6 + 2CS (NH2)2 + 2Auº + C6H8O7 ↔ 2Au (CS (NH2)2)2 +...1.7. In g. La suma de ambos pasos será la reacción global:. de. Thiourea + Oxigeno + Oro ↔ Auro-thiourea sulfato 4CS (NH2)2 + 4O2 + 2Auº ↔ 2 Au (CS (NH2)2)2SO4 + ………… 1.8. ca. Como en todos los casos de reacciones químicas entre sustancias deseadas también aquí ocurren reacciones no deseadas, porque se consumen, sea directamente el. lio te. reactivo de thiourea o alguno de sus productos intermedios, como disulfuro de formamidina: en este caso dichas reacciones indeseadas también denominadas. Bi b. “reacciones competitivas”. 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/.

(34) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. REACCIONES COMPETITIVAS:. ica. Reacción competitiva Nº 1. →. CO (NH2)2 + H2S ………..1.9. Q. CS (NH2)2 + H2O. uí m. Thiourea + Agua → Urea + Ácido Sulfhídrico. Es decir, se pierde reactive a causa de la descomposición de thiourea a urea por. ría. hidratación.. ie. Reacción competitiva Nº 2. en. Disulfuro de formamidina → thiourea + Cianamida + Azufre elemental. In g. C2S2N4H6 → CS (NH2)2 + CN (NH2) + Sº ……… 2.0. Es decir, también se pierde reactivo cuando este está en la forma de su producto. de. intermedio del disulfuro de formamidina, el que se descompone en una reacción de equilibrio irreversible a productos indeseados, tales como cianamida, azufre. Bi b. lio te. ca. elemental y thiourea [11].. 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/.

(35) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 1.4.5. LA SENSIBILIDAD FRENTE A LOS CONSTITUYENTES DE MINERALES. ica. En la cianuración, hay principalmente dos mecanismos que causan alto consumo de. cianuro, la primera parte resulta de la presencia de algunos minerales de sulfuro, los. uí m. cuales pueden reaccionar con el cianuro produciendo tiocianatos y otros productos.. El segundo mecanismo es la presencia de algunos metales base, como cobre, zinc, plomo, níquel, etc., que pueden formar complejos muy estables con el cianuro.. Q. Que si el contenido de cobre en mineral aurífero fuera arriba de 0.1%, el consumo de cianuro será significativo. Sin embargo, no hay signo de reacciones entre. ría. thiourea y estos minerales de sulfuro.. La compleja formación entre thiourea y estos iones metálicos es mucho más débil que entre cianuro e iones metálicos excepto por el cobre, el cual causa algún. ie. consumo de thiourea. Desde este punto de vista, la thiourea seria preferida frente al. 1.4.6.. In g. en. cianuro.. EXTRACCIÓN DE ORO Y CONSUMO DE REACTIVOS. de. Muchos estudios han comparado la lixiviación ácida de thiourea con la cianuración. Se presentó lixiviación con thiourea y cianuro de cuatro materiales: dos colas (uno oxidado y uno no oxidado), concentrado de pirita y la corrida de mineral de mina.. ca. Los resultados muestran que el promedio de recuperación de oro con thiourea son equivalentes al de cianuro, pero el consumo de thiourea (9.0 kg/t) estaba mucho más. lio te. alto que el consumo de cianuro (2.5Kg/l) [6].. Mclnnes y compañeros estudiaron la lixiviación de oro de un mineral oxidado de. Bi b. cobre-oro usando thiourea y cianuro. La recuperación de oro en una solución ácida de la thiourea varió con un incremento en el tiempo y un máximo nivel fue obtenido entre 2 y 4 h. la máxima recuperación de oro fue 95% - 98, lo cual fue más alto que usando cianuro para 24 hrs de lixiviación para este estudio sin embargo, la thiourea fue desfavorable por un consumo de 10.0 kg/t cuando se comparó con el cianuro de 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/.

(36) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 3.0 kg/t. se encontró que una previa lixiviación con una solución acida para remoción de cobre podría reducir el consumo en ambos casos [9].. ica. En la investigación de la recuperación de oro de un mineral finamente diseminado. usando cianuración y lixiviación con thiourea, se encontró que bajo condiciones. uí m. comparativas de cinética de lixiviación de oro en soluciones ácidas de thiourea. durante las primeras 6 horas fueron mucho más rápidas que en la solución de cianuro. Sin embargo, después de 36 horas, la extracción acumulativa de oro. Q. alcanzo el nivel de 85%, el consumo para ambos reactivos fue significativamente sensible a la variación de las condiciones de lixiviación. el consumo de cianuro. ría. vario de 1 a 12 kg/t de mineral y el consumo de thiourea de 5 a 40 kg/t de mineral.. Lixiviación de mineral aurífero silicioso finamente diseminado con cianuro y. ie. soluciones de thiourea. Después de lixiviar con cianuro por 41 horas, la. en. recuperación de oro fue 97.5% y el consumo de cianuro fue 2.26kg/t, considerando después la lixiviación con thiourea para 5 horas, la recuperación de oro fue 75.5% y. In g. el consumo de thiourea fue 8.79 kg/t. la recuperación de oro y consumo de reactivos para el uso del cianuro fueron superiores a los de la thiourea. Fue encontrado de una revisión de literatura que los pre-tratamientos y el control adecuado de las. de. condiciones de lixiviación con thiourea podrían mejorar la recuperación de oro y el consumo de thiourea.. ca. La toxicidad:. La toxicidad de la thiourea es mucho menos que la del cianuro. Una dosis de. lio te. 50mg/adulto es muy letal para humanos, sin embargo, la dosis letal de thiourea es 10 g/adulto (el Instituto Nacional para la Seguridad Ocupacional y La Salud 1978). Aunque la thiourea ha mostrado ser un agente cancerígeno para las ratas y. Bi b. posiblemente para las truchas, ha sido usada por años en el tratamiento de enfermedades tiroideas en humanos y se considera no cancerígeno para los humanos (La Agencia Internacional para Investigación en Cáncer (IARC) 1974) [8].. 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/.

(37) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 1.4.7. LAS CONSIDERACIONES MEDIO-AMBIENTALES La cianuración ha sido usada en la industria del oro por más de un siglo y muchos. ica. esfuerzos han sido para estudiar la hidrometalurgia de cada paso en este proceso. Si bien el cianuro tiene gran toxicidad, el uso de este ha resultado ser nocivo en la. uí m. mayoría de aplicaciones, si la solución de lixiviación es imposibilitada de extenderse hacia el agua subterránea y el cianuro residual en el agua de desperdicio. está completamente oxidado antes de la descarga. Sin embargo, la oxidación. PROBLEMA. ría. 1.5.. Q. aumenta costos operativos [7].. ¿Cómo influye la concentración de thiourea, sobre la extracción de oro por lixiviación. 1.6.. en. ie. de un mineral oxidado a pH ácido controlado con ácido cítrico?. HIPÓTESIS. In g. Al aumentar la concentración de thiourea a pH ácido, controlado con ácido cítrico, aumenta la cantidad de extracción de oro del mineral oxidado. OBJETIVOS. 1.8.1.. de. 1.7.. OBJETIVO GENERAL. ca. Determinar la influencia de la concentración de thiourea sobre la extracción de oro. lio te. de un mineral oxidado a pH ácido controlado, con ácido cítrico. 1.8.2.. OBJETIVOS ESPECIFICOS. Calcular la máxima extracción de oro del mineral oxidado usando thiourea.. . Evaluar el consumo thiourea durante la lixiviación.. . Evaluar el consumo de ácido cítrico, a pH acido.. Bi b. . 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/.

(38) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 1.8.. JUSTIFICACION DEL PROBLEMA. ica. Este estudio nos permitirá evaluar el comportamiento de un mineral oxidado, utilizando la thiourea como una alternativa efectiva que reemplaza a1 cianuro, en la lixiviación de oro, justificándose esta investigación al minimizar la contaminación. uí m. ambiental y elevar el porcentaje de extracción de oro o mantener la obtenida con cianuro, pero con la ventaja de una rápida velocidad de disolución del oro que se. Bi b. lio te. ca. de. In g. en. ie. ría. Q. traduce en tiempos menores de lixiviación.. 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/.

(39) en. ie. ría. Q. uí m. ica. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Bi b. lio te. ca. de. In g. CAPITULO II. 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/.

(40) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. MATERIAL Y METODOS. ica. 2.1. MATERIALES. uí m. Para la ejecución del proyecto de investigación se utilizaron:  Mineral  Reactivos. ría. 2.1.1. CARACTERÍSTICAS DE LA MUESTRA. Q.  Equipos e Instrumentos. La presente investigación nos permitió evaluar el comportamiento de un mineral. ie. oxidado proveniente del Cerro El Toro –Huamachuco-Provincia de Sánchez. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y MINERALÓGICAS. In g. a.. en. Carrión-La Libertad.. En un mineral oxidado, el material del mineral ha sido oxidado o erosionado, posiblemente en un área que es atípica de los yacimientos sulfuros primarios, y para. de. los cuales se requiere algún tipo de procesamiento especial Una característica perjudicial de la oxidación y alteración de la roca es la formación. ca. de importantes cantidades de sílica hidratada, amorfa y/o pobremente cristalina,. lio te. minerales de arcilla, sales de sulfato y fases ganga de óxido e hidróxido.. b. LA COMPOSICIÓN QUÍMICA. La composición química especificada según los análisis provenientes de laboratorio. Bi b. de procesamiento de minerales es:. 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/.

(41) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Tabla 3: Composición química del mineral. Oz/TM. %. Au. 2.5. -----. Ag. ----. -------. Fe. -----. 2.12. Cu. -----. 0.34. S. -----. SiO2. ------. Q. uí m. ica. Elementos. ría. 0.04. ie. 20.48. Fuente: análisis en laboratorio de procesamiento de minerales y. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICOS. In g. c.. en. laboratorio de ingeniería química en la Universidad Nacional de Trujillo.. Se realizó un análisis granulométrico con la finalidad de obtener la granulometría a malla 200 para realizar las pruebas de acuerdo al diseño experimental.. de. Tabla 4: Análisis granulométrico del mineral a malla 200 PESO(g) % P.R. %P.A.R (+). %P.A.P(-). +48. 0.0. 0.00. 0.00. 100.00. +65. 2.0. 2.00. 2.00. 98.00. +100. 3.0. 3.00. 5.00. 95.00. +150. 5.0. 5.00. 10.00. 90.00. +200. 20.0. 20.00. 30.00. 70.00. -200. 70.0. 70.00. 100.00. 0.00. TOTAL. 100. 100.00. Bi b. lio te. ca. Nº MALLA. Fuente: Laboratorio de la Escuela de Metalúrgica de la Universidad Nacional de Trujillo 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/.

(42) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 2.1.2. MATERIALES, INSTRUMENTOS Y EQUIPOS. ica. A continuación, se detalla lo que se precisó para llevar a cabo las pruebas experimentales.. . uí m. a. EQUIPOS E INSTRUMENTOS:. Chancadora primaria de quijada; dimensiones 4”x6”; marca “Chipmuk”; modelo: VD67.. Chancadora secundaria de quijada; dimensiones 2”x3.5”; marca “Chipmuk”;. Q. . modelo: VD67.. Molino de bolas; dimensiones 4.5”x2”; capacidad 180Kg; marca “Denver”.. . Balanza analítica S= 0.1 mg; capacidad 303 g; marca “Sartorius”.. . Balanza analítica S= 0.001mg; capacidad 5g; marca “Sartorious”.. . Agitador de tamices RO-TAP; marca “ Haver Hoecker”.. . Tamices Nº 100, 150,200; marca “Haver Hoecker”.. . Molino de bolas de laboratorio; capacidad 1 Kg; marca “Denver”.. . Rodillo para pruebas en botella y agitador de paleta plana.. . pH –metro de marca “Panpeha”.. . 4 baldes de 4 L de capacidad.. de. In g. en. ie. ría. . ca. b. MATERIALES DE LABORATORIO: Fiola de 1000 mL.. . Matraz Ermeleyer de 250 mL.. . Vasos de precipitación de 50, 500, 100 mL.. . Pipetas de 5 mL y 10 mL.. . Micropipetas de 0.1 mL y 0.01mL.. . Embudos de vidrio.. . Buretas de 50 mL.. . Papel filtro whatman Nº40.. . Luna de reloj.. Bi b. lio te. . 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/.

(43) Goteros.. . Piscetas.. . Crisoles de 20 g.. . Copelas Nº7.. uí m. . ica. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación.  Para análisis del mineral:. Q. c. REACTIVOS:. Litargirio:. PbO. . Carbonato de sodio:. Na2CO3. . Bórax:. . Sílice:. . Harina:. ría. . Na2B4O7. ie. SiO2. en. C.  Para análisis de thiourea libre: Nitrato de mercurio. . Difenilcarbacida.. de. In g. . Hg(NO3)2.  Otros reactivos Thiourea:. . Ácido cítrico:. SC(NH2)2. ca. . Bi b. lio te. C6H8O7. 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/.

(44) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 2.2.. METODOLOGÍA DE TRABAJO. ica. 2.2.1 METODO EXPERIMENTAL La muestra se pondrá a agitación en la maquina agitadora, la cual se ajusta al número. uí m. de variables de estudio y demostrará un grado de confiabilidad con resultados aceptables.. Esta prueba nos proporcionará una guía para una probable extracción de oro de un. Q. mineral oxidado, también la información preliminar sobre el consumo total de reactivos tales como la thiourea y ácido cítrico, así mismo se podrá predecir el porcentaje de. ría. recuperación de oro.. En el proceso de thioureación se usa ácido cítrico, con la finalidad de controlar el pH en. ie. el rango de 1.5 – 3, por encima de éste, la thiourea se degrada a urea y pierde el poder. A.. en. lixiviante sobre el oro. DISEÑO EXPERIMENTAL. In g. Muestra: mineral oxidado Relación (L/S) peso: 2:1. Peso de mineral: 10 kg, del cual tomaremos 500 gr para cada prueba.. de. Volumen solución lixiviante: 1000 ml. ca. pH ácido: 1.5 – 3. En la tabla 5, se indican las concentraciones de thiourea y ácido cítrico para cada. Bi b. lio te. muestra.. 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/.

(45) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Tabla 5. Factores y niveles para el diseño experimental. 2. 3. 4. 5. A:CONCENTRACION DE THIOUREA(g/L). 0,2. 0,5. 0,8. 1,1. 1,4. B:CONCENTRACION DE ACIDO CITRICO(g/L). 13.3. 15.8. 16.0. 13.5. 6. 7. 1,7. 2. uí m. 1. ica. NIVELES. VARIABLES. 13.5. 16.0. 16.1. Q. Fuente: Laboratorio de la Escuela de Metalúrgica de la Universidad Nacional de. ría. Trujillo. ie. Variables independientes:. Concentración de thiourea. -. Concentración de ácido cítrico a pH controlado. In g. Variable dependiente:. en. -. de. Porcentaje de extracción de oro. B.. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1. Para el desarrollo del proceso experimental utilizaremos 10 kg. mineral. ca. oxidado proveniente del Cerro El Toro –Huamachuco-Provincia de Sánchez Carrión-La Libertad; la muestra del mineral oxidado será sometido al proceso. lio te. de lixiviación con thiourea analizando así la extracción de oro.. 2. Todas las pruebas se desarrollarán a temperatura ambiente y por intervalos de. Bi b. tiempos (30 min), con duración de 4 a 5 horas.. 3. El mineral oxidado pasará previamente por el proceso de chancado, molienda y remolienda con la finalidad de liberar al oro, ya que dicho material se encuentra en forma microscópica. 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/.