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Efecto de la concentración del peróxido de hidrógeno y de sulfato de cobre en la destrucción del cianuro en los efluentes mineros de Minas Arasi S A C

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Academic year: 2020

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(1)P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. U N IV E R S ID A D N A C IO N A L D E S A N A G U S T IN F A C U L T A D D E IN G E N IE R ÍA D E P R O C E S O S E S C U E L A P R O F E S IO N A L D E IN G E N IE R ÍA Q U IM IC A. “ E F E C T O D E L A C O N C E N T R A C IÓ N D E L P E R Ó X ID O D E H ID R Ó G E N O Y D E S U L F A T O D E C O B R E E N L A D E S T R U C C IÓ N D E L C IA N U R O E N L O S E F L U E N T E S M IN E R O S D E M IN A S A R A S I S .A .C .”. T e s is p re s e n ta d a p o r:. B a c h . E d g a r A lo n z o B e ja r a n o P in t o. B a c h . D a v id G e o r g e C h á v e z R o m e r o. P a ra O p ta r e l T ítu lo P ro fe s io n a l d e :. IN G E N IE R O. A R E Q U IP A. 2014. Q U IM IC O. – P E R Ú.

(2) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. C O N T E N ID O C A P ÍT U L O I. 1. P L A N T E A M IE N T O D E L A IN V E S T IG A C IÓ N. 1. 1 .1 .. IN T R O D U C C IÓ N. 1. 1 .2 .. P L A N T E A M IE N T O D E L P R O B L E M A. 2. 1 .3 .. O B JE T IV O S. 2. 1 .3 .1 .. O b je tiv o g e n era l. 2. 1 .3 .2 .. O b j e t i v o s e s p e c íf i c o s. 2. 1 .4 .. V A R IA B L E S. 2. 1 .4 .1 .. V a ria b le s in d e p e n die n te s. 2. 1 .4 .2 .. V a ria b le s de p e n d ie nte s. 2. 1 .5 .. H IP Ó T E SIS. 3. 1 .6 .. JU ST IF IC A C IÓ N. 3. 1 .6 .1 .. J u s t if i c a c i ó n T é c n ic a. 3. 1 .6 .2 .. J u s t if i c a c i ó n E c o n ó m i c a. 3. 1 .6 .3 .. J u s t if i c a c i ó n A m b ie n t a l. 3. C A P ÍT U L O II. 4. R E V ISIÓ N B IB L IO G R Á F IC A. 4. 2 .1 .. 4. P R O C E S A M IE N T O D E M IN E R A L E S D E O R O Y P L A T A. 2 .1 .1 .. L IX IV IA C IÓ N. 4. 2 .1 .2 .. P R O C E S O M E R R IL L C R O W E. 5. 2 .1 .3 .. A D S O R C IÓ N P O R C A R B Ó N A C T IV O G R A N U L A R. 2 .2 .. Q U ÍM IC A D E L C IA N U R O E N M E D IO A C U O SO. 14. 16. 2 .2 .1 .. D IS O L U C IÓ N D E L O R O Y P L A T A E N S O L U C IO N E S C I A N U R A D A S. 17. 2 .2 .2 .. C O M P U E S T O S D E C IA N U R O. 19. i.

(3) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. a.. C i a n u r o t o ta l. 19. b.. C ia n u ro L ib re. 19. c.. C o m p u e s t o s C i a n u r a d o s S im p l e s. 21. d.. C o m p le jo s d e C ia n u ro. 21. F u e n te : W ik ip e dia. 22. e.. 23. 2 .3 .. O tro s C o m p u e stos D e riv a d os d e l C ia n uro. 23. T O X IC ID A D D E L C IA N U R O. 2 .3 .1 .. M e c a n ism o d e to xic id a d de l cia n u ro. 23. 2 .3 .1 .1 .. P r o c e s o s v it a le s i n h i b i d o s .. 23. 2 .3 .1 .2 .. F a c to re s d e to x icid a d d el c ia n uro. 27. a.. T o x ic id a d d el c ia n uro libre. 28. b.. T o x ic id a d d e lo s c o m ple jos c ia n ura d o s.. 29. c.. T o x ic id a d d el c ia n uro W A D. 30. d.. T o x ic id a d d e otro s c om p u e stos c ia n ura d o s. 31. . T io c ia n ato. 31. . C ia n a to. 31. . A m o n ía c o. 32. e.. 2 .4 .. 33. T o x ic id a d d e eflu e nte s. M É T O D O S D E T R A T A M IE N T O. D E L O S E FL U E N T E S. P R O C E SO D E C IA N U R A C IÓ N. 2 .4 .1 .. M É T O D O S D E D E T O X IF IC A C IÓ N. G E N E R A D O S E N U N 34. 34. 34. a.. D ilu c ió n. b.. E x tra c c ió n d e lo s p ro d u c to s tó x ic o s d e la so lu c ió n y c o n v e rsió n d e fo rm a s tó x ic a s a. f o r m a s n o t ó x ic a s. 2 .4 .2 .. M E T O D O S D E D IS M IN U C IO N D E L A T O X IC ID A D. 35. 35. ii.

(4) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. 2 .4 .2 .1 .. D e g ra d a c ió n n a tura l. 35. 2 .4 .2 .2 .. V o l a t i li z a c i ó n. 38. 2 .4 .2 .3 .. A d s o r c i ó n e n S u p e rf i c i e s M i n e r a l e s. 39. 2 .4 .2 .4 .. D e g r a d a c i ó n f o t o lí t ic a. 40. 2 .4 .2 .5 .. F o r m a c i ó n d e c o m p l e j o s d e h i e rr o. 41. 2 .4 .2 .6 .. O x i d a c i ó n d e f a s e s c ia n u r a d a s p a r a f o r m a r c o m p u e s t o s m e n o s t ó x i c o s. 42. C A P ÍT U L O III. 56. M A T E R IA L E S Y M É T O D O S. 56. 3 .1 .. 56. E Q U IP O S Y M A T E R IA L E S. 3 .1 .1 .. 3 .2 .. E q u ip o s. 56. 3 .1 .1 .1 .. p H - m e t r o M e tt l e r T o l e d o S G 2 – S e v e n G o p H. 56. 3 .1 .1 .2 .. B a l a n z a A n a l ít i c a M e tt l e r T o l e d o X S 1 0 0 3 S. 57. 3 .1 .1 .3 .. E sp e c tro fotó m etro N O V A 6 0. 58. M A T E R IA L E S. 62. 3 .2 .1 .. S e le c c ió n d el p u n to d e m u e stre o. 62. 3 .2 .2 .. P e ró x id o d e h idró g e n o. 62. 3 .2 .3 .. S u lfa to d e c o b re. 67. 3 .2 .4 .. M a t e ri a l e s d e v i d r i o. 71. 3 .3 .. M É T O D O S. 71. 3 .3 .1 .. T é c n i c a d e m u e s t re o y c o n s e r v a c i ó n d e m u e st r a. 71. 3 .3 .2 .. C o n s e r v a c i ó n d e l a s m u e s tr a s. 71. 3 .3 .3 .. A n á l i s i s d e l C i a n u r o L i b r e p o r E s p e c tr o f o t ó m e t r i a .. 72. 3 .3 .4 .. D i s e ñ o e x p e r im e n ta l. 75. 3 .3 .4 .1 .. P ru e b a s e n la b ora torio .. 75. 3 .3 .4 .2 .. P ru e b a s e n c am p o .. 77. iii.

(5) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. C A P IT U L O IV. 78. 4 .1 .. 78. R E SU L T A D O S Y D IS C U SIÓ N .. 4 .1 .1 .. C u a n t i f ic a c i ó n d e l a C o n c e n tr a c i ó n d e C i a n u r o L i b r e .. 78. 4 .1 .2 .. E f e c t o d e la d o s i s d e p e r ó x i d o d e h i d r ó g e n o .. 79. 4 .1 .2 .1 .. 4 .1 .3 .. E f e c t o d e la d o s i s d e p e r ó x i d o d e h i d r ó g e n o y s u lf a t o d e c o b r e .. 4 .1 .3 .1 .. S e le c c ió n. 4 .1 .5 .. P r e s e n t a c i ó n d e r e s u lt a d o s .. 4 .1 .5 .1 .. 4 .2 .. 102. d e l o s fa c t o re s i n f l u y e n t e s .. 103. A n á l i s i s P a r a O b t e n e r l a D o s is d e l T r a t a m i e n t o. C o m p a r a c i ó n d e A p li c a c i ó n d e H. 91. 91. R e su lta d o s.. 4 .1 .4 .. 4 .1 .6 .. 79. R e su lta d o s.. 2. O. 2. con C uSO. 4. e n l a D e s tr u c c i ó n d e C i a n u r o. R E SU L T A D O S E N PL A N T A .. 103. 104. 105. 4 .2 .1 .. R e s u l t a d o s d e l a o x i d a c i ó n c o n P e r ó x i d o d e H i d r ó g e n o y S u l fa t o d e C o b r e .. 105. 4 .2 .2 .. R e su lta d o s d e la P o z a d e M a y o re s E v e nto s.. 111. 4 .2 .2 .1 .. R e su lta d o s d e P o za d e M a y o res E v e n to s.. 111. 4 .2 .2 .2 .. R e su lta d o s d el L a g u n a je .. 112. C O N C L U SIO N E S. 115. R E C O M E N D A C IO N E S. 116. B IB L IO G R A F IA. 117. A N E X O S. 122. iv.

(6) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. TA BLA S T A B L A 1 S O L U B IL ID A D E S R E L A T IV A S D E C O M P L E J O S C IA N U R A D O S E N A G U A .. T A B L A. 2. T O X IC ID A D. D E. D IV E R S O S. EFLU EN TES. D E. LA V A D ER O S. D E. 22. O R O. PA R A. A L E V ÍN D E T R U C H A. T A B L A. 3. V ÍA S. D E. 33. D E G R A D A C IÓ N. D E. C O M PU ESTO S. C IA N U R A D O S ,. LO S. M I C R O O R G A N I S M O S R E S P O N S A B L E S Y L A REACCIÓN RELEVANTE.. T A B L A. 4. E S P E C IF IC A C IO N E S. T É C N IC A S. D EL. P H -M E T R O. 52. M ETTLER. TO LED O. –. SG 2. SEV EN G O. 56. T A B L A 5 E S P E C IF IC A C IO N E S T É C N IC A S D E L A B A L A N Z A A N A L ÍT IC A M E T T L E R T O L E D O X S1003S. 57. T A B L A 6 P R O P IE D A D E S F IS IC O Q U ÍM IC A S D E L PE R Ó X ID O D E H ID R Ó G E N O. 63. T A B L A 7 P R O P IE D A D E S F IS IC O Q U ÍM IC A S D E L SU L F A T O D E C O B R E. 68. T A B L A 8 F O R M A D E C O N S E R V A C IÓ N D E M U E S T R A S P A R A A N Á L IS IS .. 72. T A B L A 9 M A T R IZ D E E N S A Y O P A R A D E T E R M I N A C IÓ N D E C N. T A B L A 10 R E S U L T A D O S D E L C N. T A B L A. 11. R ESU LTA D O S. D EL. –. -. EN EFLU EN TES.. L IB R E A C O N C E N T R A C I Ó N D E H. C N. –. L IB R E. A. C O N C E N T R A C IÓ N. 2. D E. O. 2. A L 50%. H. 2. O. 2. A L. 75. 76. 50%. [ ]. Y. SU LFA TO D E C O B R E.. 77. T A B L A 12 R E S U L T A D O S D E L O S A N Á L IS IS D E C IA N U R O L IB R E. 78. T A B L A 13 R E S U L T A D O S D E L T R A T A M I E N T O E S T A D ÍS T I C O. 78. T A B L A. 14. R ESU LTA D O S. D EL. C N. –. L IB R E. A. C O N C E N T R A C IÓ N. D E. H. 2. O. 2. A L. 50%. [ ] 0 .4. M L /L. T A B L A. 79. 15. R ESU LTA D O S D EL. T R A T A M IE N T O. E S T A D ÍS T IC O. C O N C E N T R A C IÓ N. D E. H. 2. A L 5 0 % [ ] 0 .4 M L /L. T A B L A. 16. R ESU LTA D O S. D EL. C N. –. L IB R E. A. C O N C E N T R A C IÓ N. D E. H. 2. O. 2. A L. 50%. [ ] 0 .8 81. 17. R ESU LTA D O S D EL. T R A T A M IE N T O. E S T A D ÍS T IC O. C O N C E N T R A C IÓ N. D E. A L 5 0 % [ ] 0 .8 M L /L. T A B L A M L /L. 2. 80. M L /L. T A B L A. O. 18. R ESU LTA D O S. H. 2. O. 2. 82. D EL. C N. –. L IB R E. A. C O N C E N T R A C IÓ N. D E. H. 2. O. 2. A L. 50%. [ ] 1 .6 84. v.

(7) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. T A B L A. 19. R ESU LTA D O S D EL. T R A T A M IE N T O. E S T A D ÍS T IC O. C O N C E N T R A C IÓ N. D E. H. 2. A L 5 0 % [ ] 1 .6 M L /L. T A B L A. 20. R ESU LTA D O S. D EL. C N. –. L IB R E. A. C O N C E N T R A C IÓ N. D E. H. O. 2. 2. A L. 50%. [ ] 2 .0 86. 21. R ESU LTA D O S D EL. T R A T A M IE N T O. E S T A D ÍS T IC O. C O N C E N T R A C IÓ N. D E. H. 2. A L 5 0 % [ ] 2 .0 M L /L. T A B L A. 22. 23. R ESU LTA D O S. R ESU LTA D O S. D E S T R U C C IÓ N. D E. D E. L O S P R O M E D IO S D E. LA S PR U EB A S D E. D E S T R U C C IÓ N. 24. D E. LO S. C IA N U R O. P O R C E N T A JE S D E A. D IF E R E N T E S. R E D U C C IÓ N. D O S IS. D E. D E. 88. LA S PR U EB A S D E. P E R Ó X ID O. D E. H ID R Ó G E N O 89. R ESU LTA D O S. D EL. C N. –. L IB R E. A. C O N C E N T R A C IÓ N. D E. H. 2. O. 2. A L. 50%. [ ] 0 .4. M L /L Y S U L F A T O D E C O B R E ( 0 .0 8 G ). T A B L A. 25. R ESU LTA D O S D EL. 91. T R A T A M IE N T O. E S T A D ÍS T IC O. C O N C E N T R A C IÓ N. D E. H. 2. A L 5 0 % [ ] 0 .4 M L /L Y S U L F A T O D E C O B R E ( 0 .0 8 G ). T A B L A. 26. R ESU LTA D O S. D EL. C N. –. L IB R E. A. 27. R ESU LTA D O S D EL. C O N C E N T R A C IÓ N. D E. H. 2. O. 2. A L. 50%. 28. R ESU LTA D O S. 93. T R A T A M IE N T O. D EL. C N. -. E S T A D ÍS T IC O. C O N C E N T R A C IÓ N. D E. H. 2. L IB R E. A. 29. R ESU LTA D O S D EL. C O N C E N T R A C IÓ N. D E. H. 2. O. 2. A L. 50%. 30. R ESU LTA D O S. 95. T R A T A M IE N T O. D EL. C N. –. E S T A D ÍS T IC O. C O N C E N T R A C IÓ N. D E. H. 2. L IB R E. A. 31. R ESU LTA D O S D EL. C O N C E N T R A C IÓ N. D E. H. 2. O. 2. A L. 50%. 32. R ESU LTA D O S. C IA N U R O. A. D E C O B R E.. D E. D IF E R E N T E S. 97. T R A T A M IE N T O. E S T A D ÍS T IC O. L O S P R O M E D IO S D E D O S IS D E. 2. [ ] 0 .8. C O N C E N T R A C IÓ N. D E. H. A L 5 0 % [ ] 0 .8 M L /L Y S U L F A T O D E C O B R E ( 0 .0 9 G ). T A B L A. O. 96. M L /L Y S U L F A T O D E C O B R E ( 0 .0 9 G ). T A B L A. 2. [ ] 0 .4. A L 5 0 % [ ] 0 .4 M L /L Y S U L F A T O D E C O B R E ( 0 .0 9 G ). T A B L A. O. 94. M L /L Y S U L F A T O D E C O B R E ( 0 .0 9 G ). T A B L A. 2. [ ] 0 .8. A L 5 0 % [ ] 0 .8 M L /L Y S U L F A T O D E C O B R E ( 0 .0 8 G ). T A B L A. O. 92. M L /L Y S U L F A T O D E C O B R E ( 0 .0 8 G ). T A B L A. 2. D E. A L 50%. T A B L A. O. 87. C IA N U R O A D IF E R E N T E S D O S IS D E P E R Ó X ID O D E H ID R Ó G E N O A L 5 0 %. T A B L A. 2. 85. M L /L. T A B L A. O. P E R Ó X ID O. O. 2. 98. LA S PR U EB A S D E D E H ID R Ó G E N O. 2. D E S T R U C C IÓ N. A L 50%. Y. D E. SU LFA TO 99. vi.

(8) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. T A B L A. 33. R ESU LTA D O S. D E S T R U C C IÓ N. D E. D E. C IA N U R O. LO S A. %. D E. R E D U C C IÓ N. D IF E R E N T E S. D O S IS. D E. D E. LA S. P E R Ó X ID O. PR U EB A S D E. H ID R Ó G E N O. A L 50% Y SU LFA TO D E C O B R E.. T A B L A. D E. 100. 3 4 R E S U L T A D O S D E L A N Á L IS IS P A R A. O B TEN ER LA. D O S IS D E L T R A T A M IE N T O . 103. T A B L A. 35. C O N D IC IO N E S. IN IC IA L E S. D E. LA. M U ESTR A. M IN E R A A R A S I S A C .. D E. E FLU EN TE. IN D IC A D A. PO R 105. T A B L A 36 C O N D IC IO N E S O P E R A C IÓ N IN S IT U .. 106. T A B L A 37 R E S U L T A D O S P O Z A M A Y O R E S E V E N T O S. 111. T A B L A 38 R E S U L T A D O S P O Z A D E S E D IM E N T A C IÓ N. 113. v ii.

(9) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. F IG U R A S. F IG U R A 1 E S Q U E M A D E L IX I V IA C I Ó N E N P IL A S. 4. F IG U R A 2 D IA G R A M A D E F L U JO D E L P R O C E S O M E R R IL C R O W E. 13. F IG U R A 3 P R O C E S O D E C A R B Ó N E N C O L U M N A C IC. 15. F IG U R A 4 C IR C U IT O T ÍP I C O D E A D S O R C IÓ N E N C IC. 15. F IG U R A 5 C L A S IF IC A C IÓ N D E L O S C O M P U E S T O S D E C IA N U R O. 19. F IG U R A 6 E Q U I L IB R IO D E P H E N T R E C N. -. Y H C N. 20. F IG U R A 7 V ÍA G L I C O L ÍT I C A D E L M E T A B O L IS M O C E L U L A R. 24. F IG U R A 8 C IC L O D E K R E B S D E L M E T A B O L IS M O C E L U L A R. 25. F IG U R A 9 C A D E N A R E S P I R A T O R IA D E L M E T A B O L I S M O C E L U L A R .. 26. F IG U R A 1 0 D E G R A D A C IÓ N D E C IA N U R O E N L A G U N A S A L O L A R G O D E L T IE M P O .. 30. F IG U R A 1 1 P R O C E S O S D E D E G R A D A C IÓ N D E L O S C O M P U E S T O S C I A N U R A D O S. 37. F IG U R A. 1 2 D IA G R A M A D E F L U JO D E L P R O C E S O D E O X ID A C IÓ N P O R P E R Ó X ID O D E. H ID R Ó G EN O. F IG U R A. 44. 1 3 D IA G R A M A D E F L U JO D E L P R O C E S O D E O X ID A C IÓ N P O R D IÓ X ID O D E. A Z U F R E Y A IR E. 46. F IG U R A 1 4 D E S C R IP C I Ó N D E L O S E L E M E N T O S D E C O N T R O L .. 61. F IG U R A 15 P U N T O D E M U E S T R E O. 62. F IG U R A 1 6 P R E P A R A C IÓ N D E L A S O L U C IÓ N D E C U S O. F IG U R A 1 7 M É T O D O D E D E T E R M IN A C IÓ N D E C N. -. 4. .. 70. L IB R E. 74. F IG U R A 1 8 P R U E B A S D E D E S T R U C C IÓ N D E C IA N U R O C O N H. 2. O. 2. A L 5 0 % [] 0 .4 m L /L. 80. F IG U R A 1 9 P R U E B A S D E D E S T R U C C IÓ N D E C IA N U R O C O N H. 2. O. 2. A L 5 0 % [] 0 .8 m L /L. 82. F IG U R A 2 0 P R U E B A S D E D E S T R U C C IÓ N D E C IA N U R O C O N H. 2. O. 2. A L 5 0 % [] 1 .6 m L /L. 85. F IG U R A 2 1 P R U E B A S D E D E S T R U C C IÓ N D E C IA N U R O C O N H. 2. O. 2. A L 5 0 % [] 2 .0 m L /L. 87. F IG U R A 2 2 S E L E C C IÓ N D E D O S IS Ó P T I M A D E P E R Ó X ID O D E H ID R Ó G E N O A L 5 0 %. 89. F IG U R A 2 3 % D E R E D U C C IÓ N D E P E R Ó X I D O D E H ID R Ó G E N O A L 5 0 %. 90. F IG U R A. 24 P R U E B A S D E D E S T R U C C IÓ N. S U L F A T O D E C O B R E (0 .0 8 g ). D E C IA N U R O. C O N H. 2. O. 2. A L 5 0 % [ ] 0 .4 m L /L Y 92. v iii.

(10) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. F IG U R A. 25 P R U E B A S D E D E S T R U C C IÓ N. D E C IA N U R O. C O N H. 2. O. 2. A L 5 0 % [ ] 0 .8 m L /L Y. S U L F A T O D E C O B R E (0 .0 8 g ). F IG U R A. 26 P R U E B A S D E D E S T R U C C IÓ N. 94. D E C IA N U R O. C O N H. 2. O. 2. A L 5 0 % [ ] 0 .4 m L /L Y. S U L F A T O D E C O B R E (0 .0 9 g ). F IG U R A. 27 P R U E B A S D E D E S T R U C C IÓ N. 96. D E C IA N U R O. C O N H. 2. O. 2. A L 5 0 % [ ] 0 .8 m L /L Y. S U L F A T O D E C O B R E (0 .0 9 g ). F IG U R A 2 8 R E S U L T A D O S P R O M E D IO D E H. 98. 2. O. 2. Y C uSO. 100. 4. F IG U R A 29 R E S U L T A D O S D E L O S P O R C E N T A JE S D E R E D U C C IÓ N D E H. 2. F IG U R A. 4. 3 0 C O M P A R A C IÓ N. D E A P L IC A C IÓ N. D E H. 2. O. D E S T R U C C IÓ N D E C IA N U R O. 2. Y H. 2. O. 2. C O N C uSO. O. 2. Y C uSO. 4. 101. EN LA 104. F IG U R A 31 P O Z A D E M A Y O R E S E V E N T O S .. 106. F IG U R A 3 2 T A N Q U E S H O M O G E N E IZ A D O R E S. 108. F IG U R A 3 3 S IS T E M A D E D O S IF IC A C IÓ N. 109. F IG U R A 3 4 P L A N T A D E D E S T R U C C I Ó N D E C IA N U R O. 109. F IG U R A 3 5 P O Z A S D E S E D IM E N T A C IÓ N. 112. ix.

(11) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. C A P ÍT U L O I P L A N T E A M IE N T O 1 .1 .. D E L A IN V E ST IG A C IÓ N. IN T R O D U C C IÓ N. El. P erú. es. un. p a ís. tra d ic io n a lm e n te. m in e ro. y. la s. g ran d es. c a n tid a d e s. de. reserv as. n a tu ra le s d e d iv e rso s m in e ra le s lo c o n v ie rte n e n u n o d e lo s p rim e ro s p ro d u c to re s d e m e ta le s, e n tre e llo s e l o ro , a n iv e l m u n d ia l.. E l P e rú m e jo ró e n e l ra n k in g g lo b a l d e p ro d u c c ió n m in e ra e n e l 2 0 1 2 y a sc e n d ió a l p u e sto. sie te d e sd e. el. o c ta v o. lu g a r. que. ocupó. el. año. p re v io ,. de. e sta. m a n e ra , la. p a r t i c i p a c i ó n d e l P e r ú e n l a p r o d u c c i ó n m i n e r a m u n d i a l r e p r e s e n t ó e l 4 ,1 % d e l t o t a l e l año. pasado,. con. un. v a lo r. de. p ro d u c c ió n. por. e n c im a. de. lo s. U S $ 2 7 .0 0 0. m illo n e s. (G e stió n ).. H a b la n d o. e sp e c ífic a m e n te. d el o ro , el P erú. se e n c u e n tra d e n tro d e lo s p rim e ro s. 10. m a y o re s p ro d u c to re s d e e ste m e ta l p re c io so , u b ic á n d o se e n q u in to lu g a r a n iv e l m u n d ial a l c ie rre d e l a ñ o 2 0 1 3 (E l C o m e rc io ). E s p o r e llo q u e. la in d u stria m e ta lú rg ic a d e l o ro. re p re se n ta u n o d e la s a c tiv id a d e s m á s im p o rta n te s d e l p a ís e n e l a sp e c to e c o n ó m ic o .. L a s te c n o lo g ía s m o d e rn a s p a ra la e x tra c c ió n d e o ro so n v a ria d a s, p e ro e n tre la s m á s v ia b le s te c n o ló g ic a y e c o n ó m ic a m e n te se e n c u e n tra n e l p ro c e so M e rril -C ro w e y e l d e carb ó n. a c tiv a d o . E l p ro c e so m á s u tiliz a d o e n n u e stro p a ís e n la g ra n m in e ría e s e l. M e rril C ro w e , e l c u a l p ro c e sa so lu c io n e s lix iv ia d a s d e o ro . E l p ro c e so d e lix iv ia c ió n d e lo s m in e ra le s d e o ro y p la ta se re a liz a n c o n c ia n u ro d e so d io .. L o s c ia n u ro s tie n e n m u c h a s a p lic a c io n e s in d u stria le s. S o n u sa d o s fre c u e n te m e n te e n la m in e ría d e l o ro y d e la p la ta , p a ra e x tra e r y re c u p e ra r lo s m e ta le s. E l m ism o a y u d a a d iso lv e r é sto s d e l m in e ra l q u e lo c o n tie n e m e d ia n te e l p ro c e so d e lix iv ia c ió n .. Las. p la n ta s. de. lix iv ia c ió n. de. m in e ra le s. de. o ro. y. p la ta. con. so lu c io n e s. c ia n u ra d a s. g e n e ra n v o lú m e n e s d e re sid u o s c o n e le v a d a s c a n tid a d e s d e c ia n u ro lib re . L o s e flu e n te s líq u id o s. de. e sto s. p ro ceso s,. c o n tie n e n. e le m e n to s. ta le s. com o. c ia n u ro. de. so d io ,. c o m p u e sto s d e c ia n u ro d e a lta so lu b ilid a d , c ia n a to s, tio c ia n a to s y c ia n u ro a c o m p le ja d o c o n m e ta le s p e sa d o s, q u e so n p o te n c ia lm e n te tó x ic o s y p re se n ta n d iv e rsa s e sta b ilid a d e s y. con. d ife re n te s. m é to d o s d e tra ta m ie n to , sie n d o la o x id a c ió n d e l c ia n u ro lib re p o r. p e ró x id o d e h id ró g e n o la u tiliz a d a e n e l p re se n te e stu d io , c o n e l o b je tiv o d e e v ita r la c o n ta m in a c ió n. a m b ie n ta l. y. p ro b le m a s. de. sa lu d ,. c u m p lie n d o. así. con. lo s. lím ite s. p e rm isib le s re g la m e n ta d o s p o r la s le y e s p e ru a n a s v ig e n te s.. 1.

(12) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. 1 .2 .. P L A N T E A M IE N T O. D E L PR O B L E M A. L o s e flu e n te s q u e c o n tie n e n su b p ro d u c to s d e c ia n u ro p ro v e n ie n te s d e lo s tra ta m ie n to s u tiliz a d o s. en. la. In d u stria. M in e ra. son. e m itid o s. a. cu erp o s. re c e p to re s, lo s. lím ite s. p e r m i s i b l e s d e c o n t e n i d o d e s u b p r o d u c t o s d e c i a n u r o e s t á n e s t a b l e c i d o s e n l a R .M . N º 0 1 1 -9 6 -E M /V M M y lo s e stá n d a re s e sta b le c id o s p o r e l G o b ie rn o d e l P e rú se e n c u e n tra n d e fin id a s e n la L E Y N ° 2 9 3 3 8 : L e y G e n e ra l d e R e c u rso s H íd ric o s .. L o s c o m p u e sto s re sid u a le s d e l c ia n u ro tie n e n e l p o te n c ia l d e in flu ir n e g a tiv a m e n te e n lo s. su e lo s, a g u a s. su p e rfic ia le s. y. su b te rrá n e a s. E l c ia n u ro. es. un. c o m p u e sto. to x ic o. in h ib id o r d e l m e ta b o lism o , p o r e sta ra z ó n lo s e flu e n te s m in e ro s d e b e n se r tra ta d o s a n te s d e se r lib e ra d o s, p a ra re d u c ir su c o n te n id o d e c ia n u ro h a sta c u m p lir c o n lo s lím ite s p e rm isib le s.. Los. e flu e n te s. m in e ro s. de. M in a s. A rasi. SA C. deben. ad ecu arse. a. la s. e x ig e n c ia s n o rm a tiv a s a c tu a le s, p o r lo q u e se re q u ie re tra ta rlo s a fin d e d ism in u ir lo s re sid u o s d e c ia n u ro a lo s n iv e le s e x ig id o s p o r n o rm a .. 1 .3 .. O B JE T IV O S 1 .3 .1 .. O b je tiv o g e n e r a l E v a lu a c ió n d e l e fe c to d e la c o n c e n tra c ió n d e l p e ró x id o d e h id ró g e n o y su lfa to de. co b re. en. la. d e stru c c ió n. del. c ia n u ro. de. lo s. e flu e n te s. m in e ro s. de. M in a s. A R A SI SA C .. 1 .3 .2 .. O b je tiv o s e sp e c ífic o s . C u a n tific a r e l c ia n u ro lib re p re se n te e n e flu e n te s d e M in a s A R A S I S A C .. . D e te rm in a r la c o n c e n tra c ió n ó p tim a d e p e ró x id o d e h id ró g e n o y su lfa to d e c o b re , p a ra la d e stru c c ió n d e l c ia n u ro re sid u a l.. . D e te rm in a r. un. tra ta m ie n to. en. p la n ta. p ara. a lc a n z a r lo s. lím ite s. m á x im o s. p e rm isib le s, p a ra c ia n u ro lib re re sid u a l.. 1 .4 .. V A R IA B L E S 1 .4 .1 .. 1 .4 .2 .. V a r ia b le s in d e p e n d ie n te s . D o sis d e p e ró x id o d e h id ró g e n o .. . D o sis d e l c a ta liz a d o r. (S u lfa to d e C o b re ). V a r ia b le s d e p e n d ie n te s. . C o n c e n tra c ió n d e c ia n u ro. re sid u a l.. 2.

(13) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. 1 .5 .. H IP Ó T E SIS. D a d o q u e la d e stru c c ió n d e c ia n u ro se d e b e a su o x id a c ió n h a sta c ia n a to , e s p ro b a b le q u e la a d ic ió n d e c a n tid a d e s c re c ie n te s d e p e ró x id o d e h id ró g e n o y c a ta liz a d o r su lfa to de. co b re. a. una. so lu c ió n. c ia n u ra d a ,. p ro d u zcan. un. m ay o r g rad o. de. d e stru c c ió n. de. c ia n u ro , lim ita d o p o r e l e fe c to e n c o n tra rio d e l p o te n c ia l d e h id ró g e n o .. 1 .6 .. JU ST IF IC A C IÓ N. 1 .6 .1 .. J u stific a c ió n T é c n ic a. E l p e ró x id o. de. h id ró g e n o , re su lta se r u n e fe c tiv o o x id a n te p a ra c o n v e rtir e l. c ia n u ro a c ia n a to , lo q u e d ism in u irá lo s n iv e le s c o n ta m in a n te s d e lo s e flu e n te s m in e ro s. A d e m á s, e l e flu e n te re u tiliz a d o. tra ta d o. con. p e ró x id o. de. h id ró g e n o. puede. ser. e n e l p ro c e so n o o c a sio n a n d o n in g ú n p ro b le m a m e ta lú rg ic o c o m o. su c e d e e n e l c a so d e o tro s m é to d o s d e c ia n u ra c ió n .. 1 .6 .2 .. J u stific a c ió n E c o n ó m ic a. C o n sid e ra n d o q u e la n o rm a tiv id a d a m b i e n ta l e s c a d a v e z m á s e x ig e n te y q u e e l D S -0 5 5 -2 0 1 0 -E M ,. C a p ítu lo II A u to rid a d M in e ra , S u b c a p ítu lo V S a n c io n e s, e n. e l A rt. 2 0 a p lic a la e sc a la d e m u lta s y sa n c io n e s a p ro b a d a s p o r O S IN E R G M IN , lo s g a sto s e n e l c o n tro l d e la c a lid a d d e lo s e flu e n te s d e c ia n u ra c ió n , d e b e n se r v isto s c o m o u n a in v e rsió n a lta m e n te re n ta b le .. D ic h a e sc a la. c o n sid e ra m u lta s p a ra e l se c to r m in e ro d e h a sta 1 0 0 0 U IT p o r. fa lta s a la s n o rm a s d e se g u rid a d a m b ie n ta l e in d u stria l ,. 1 .6 .3 .. J u stific a c ió n A m b ie n ta l. El. im p a c to. m e d io. a m b ie n ta l. g en erad o. por. lo s. e flu e n te s. c ia n u ra d o s , a fe c ta. n e g a tiv a m e n te a la flo ra , fa u n a y o tro s c o m p o n e n te s p re se n te e n e l e n to rn o , a sí c o m o ta m b ié n a fe c ta d ire c ta m e n te a l h o m b re . P o r lo ta n to , se h a c e n e c e sa rio e v ita r d ic h o im p a c to m e d ia n te m e c a n ism o s d e tra ta m ie n to p re v io s a la e m isió n d e lo s e flu e n te s.. 3.

(14) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. C A P ÍT U L O. II. R E V ISIÓ N B IB L IO G R Á F IC A. 2 .1 .. P R O C E SA M IE N T O. 2 .1 .1 .. L IX IV IA C IÓ N. D E M IN E R A L E S D E O R O Y P L A T A. E s la d iso lu c ió n se le c tiv a d e lo s m e ta le s, p re se n te s e n la s e sp e c ie s m in e ra ló g ic a s d e c u a lq u ie r. n a tu ra le z a , d e sd e. lo s. só lid o s. que. lo s. c o n tie n e n , m e d ia n te. u n a so lu c ió n. d iso lv e n te a c u o sa . L ix iv ia c ió n. en. P ila s (P a d ): A. d ife re n c ia d e lo s b o ta d e ro s, e n e ste c a so e l m in e ra l. tie n e u n a m a y o r le y y , p o r lo ta n to , e c o n ó m ic a m e n te p a g a p o r u n tra ta m ie n to m á s c o m p le jo a tra v é s d e u n a p la n ta d e c h a n c a d o . L a s p ila s se c a rg a n h a b itu a lm e n te e n tre 3. y. 10. m e tro s,. so b re. un. su stra to. im p e rm e a b le , n o rm a lm e n te. p ro te g id o. con. una. m e m b ra n a d e p lá stic o d e l tip o p o lie tile n o d e a lta , b a ja o m u y b a ja d e n sid a d o c lo ru ro d e p o l i v i n i l o , q u e p u e d e t e n e r d e s d e 0 ,1 a 1 ,5 m m d e e s p e s o r s e g ú n l a s e x i g e n c i a s d e c a d a a p lic a c ió n . P a ra a y u d a r a la re c o le c c ió n d e la s so lu c io n e s se u sa n c a ñ e ría s d e d re n a je p e rfo ra d a s y c a n a le ta s a b ie rta s. L a s so lu c io n e s se d istrib u y e n p o r m e d io d e g o te ro s, in c lu so e n te rra d o s e n. lo s c a so s d e c o n d ic io n e s c lim á tic a s e x tre m a s o b ie n. m e d ia n te a sp e rs o re s d e p e n d ie n d o d e la e v a p o ra c ió n. y la d isp o n ib ilid a d d e a g u a e n. c a d a o p e ra c ió n (F ig u ra 1 ).. F ig u r a 1 E sq u e m a d e lix iv ia c ió n e n p ila s. F u en te: V a n y H u tch in so n (1 9 9 8 ). 4.

(15) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. 2 .1 .2 .. PR O C E SO. M E R R IL L C R O W E. a . A sp e c to s g e n e r a le s d e l p r o c e so M e r r ill-C r o w e. E l p r o c e s o d e p r e c i p i t a c i ó n M e r r i l l -C r o w e e s u t i l i z a d o c a s i u n i v e r s a l m e n t e e n p l a n t a s d e c ia n u ra c ió n (o ro /p la ta ).. P a ra la p re c ip ita c ió n o re c u p e ra c ió n d e v a lo re s m e tá lic o s d e so lu c io n e s d e c ia n u ro , se e n c o n tró u n m é to d o q u e p u e d e se r e x ito so , e ste e s e l p ro c e so M e rrill -C ro w e e n e l c u a l lo s. m e ta le s. sim u ltá n e a. son de. p re c ip ita d o s. p re. c u b ie rta. con. p o lv o. de. z in c. p re c e d id o. de. una. c la rific a c ió n. y d e a re a c ió n , e sto c o n e l o b je tiv o d e e lim in a r só lid o s. su sp e n d id o s, p re c ip ita d o s c o lo id a le s y o x íg e n o d isu e lto .. L a p re c ip ita c ió n e fic ie n te d e l o ro c o n te n id o e n so lu c io n e s d e c ia n u ro d e so d io , c o n p o lv o. de. z in c. depende. de. dos. pasos. e se n c ia le s. p re lim in a re s. o. a c o n d ic io n a d o re s,. lla m a d o s c la rific a c ió n c o m p le ta y re m o c ió n d e o x íg e n o d isu e lto .. L a c la rific a c ió n c o m p le ta sig n ific a n o so la m e n te la re m o c ió n d e fin o s su sp e n d id o s, ta l com o. lo s. que. se. ven. a. sim p le. v ista , sin o. ta m b ié n lo s c o lo id e s m á s d a ñ in o s, p o r. e je m p lo lo s h id ra to s d e a lu m in io , h ie rro y m a g n e sio , lo s c u a le s se fo rm a n y p re c ip ita n e n la s so lu c io n e s m á s c o n c e n tra d a s. P a ra re m o v e r ta le s só lid o s n o c iv o s, e l p ro c e so M e rril C ro w e u tiliz a filtro s a p re sió n d e d ise ñ o m e jo ra d o y e q u ip o p a ra re c u b rir la su p e rfic ie d e l filtro c o n sílic e d ia to m á c e a .. L a sa lid a d e l filtro c la rific a d o r e stá c o n e c ta d a d ire c ta m e n te a la to rre d e a e re a d o ra C ro w e. (T o rre. de. V a c ío ); a sí in m e d ia ta m e n te d e la c la rific a c ió n c o m p le ta y d e la. d e a re a c ió n p a rc ia l, la c u a l c o n siste e n la re m o c ió n d e u n a p a rte d e l o x íg e n o d isu e lto en. la. e ta p a d e c la rific a c ió n p o r e fe c to d e l b o m b e o , la so lu c ió n e n tra a la c á m a ra. p rin c ip a l d e l v a c ío , d o n d e se c o m p le ta la re m o c ió n d e o x íg e n o .. Toda. la. o p e ra c ió n. de. p re c ip ita c ió n. y. re c u p e ra c ió n. su b se c u e n te. de. lo s. m e ta le s. p re c ip ita d o s se sim p lific a y se h a c e m á s e fic ie n te m e d ia n te la re m o c ió n m e c á n ic a d e l o x íg e n o d isu e lto e l c u a l in te rfie ra e n la o p e ra c ió n .. In m e d ia ta m e n te d e sp u é s d e la c la rific a c ió n y la re m o c ió n d e o x íg e n o lib re , la so lu c ión e s p u e sta e n c o n ta c to c o n p o lv o d e z in c , p o r m e d io d e e ste c o n ta c to , lo s m e ta le s e n so lu c ió n p re c ip ita n y so n c o le c ta d o s e n u n filtro , d o n d e se d e p o sita y fo rm a u n a c a p a. 5.

(16) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. u n ifo rm e d e p re c ip ita d o . E l p re c ip ita d o a c u m u la d o d e o ro y p la ta e s p e rió d ic a m e n te re m o v id o p a ra fu n d ic ió n y re fin a c ió n .. L a so lu c ió n e sté ril (S o lu c ió n B a rre n ), e s e n v ia d a e n u n 5 0 %. a u n a p ila d e so lu c ió n. d o n d e e s a c o n d ic io n a d a p a ra re c irc u la rla e n e l p ro c e so d e lix iv ia c ió n , y e l o tro 5 0 % d e e sa so lu c ió n e s e n v ia d a a la p o z a d e m a y o re s e v e n to s p a ra su p o ste rio r tra ta m ie n to y a sí e n v ia rla a l m e d io a m b ie n te ; la se n c ille z d e e ste p ro c e so ra d ic a e n q u e u n a so la b o m b a c e n trifu g a d e se llo se re q u ie re p a ra im p u lsa r la so lu c ió n a tra v é s d e la s e ta p a s su c e siv a s d e c la rific a c ió n , d e a re a c ió n y p re c ip ita c ió n .. b.. P r o c e so sim u ltá n e o d e C la r ific a c ió n - P r e c ip ita c ió n M e r r ill C r o w e .. L a n o ta b le e fic ie n c ia d e l p ro c e so , d e. p re c ip ita c ió n. M e rrill-C ro w e se d e b e e n g ra n. p a rte a la sim u ltá n e a c la rific a c ió n y d e a e re a c ió n d e la so lu c ió n , se g u id a p o r la a d ic ió n in m e d ia ta d e p o lv o d e z in c , lle v á n d o se a c a b o la pausa. y. sin. e x p o sic ió n. de. la. so lu c ió n. a. p re c ip ita c ió n d e lo s m e ta le s sin. l a -re a b so rc ió n. d e l o x íg e n o. a tm o sfé ric o .. M u c h a s d e la s so lu c io n e s c ia n u ra d a s, d e sp u é s d e la c la rific a c ió n c o n te n d rá n , e n fo rm a c o n sta n te ,. c o lo id e s. su sp e n d id o s,. a lu m in io ,. m a g n e sio. y. h ie rro .. c o n sistie n d o. E sto s. en. p re c ip ita d o s. g ran. p a rte. de. fre c u e n te m e n te. h id ró x id o s. de. se. en. fo rm an. c a n tid a d e s su fic ie n te s p a ra c u b rir y a isla r e l z in c , in c re m e n ta n d o la p re sió n e n lo s filtro s p re c ip ita d o re s in te rfirie n d o g ra v e m e n te c o n la p re c ip ita c ió n . L a p re se n c ia d e c o b re e n la so lu c ió n e n riq u e c id a d a lu g a r a u n a su sp e n sió n c o lo id a l d e c ia n u ro d e co b re.. E sta s d ific u lta d e s so n m in im iz a d a s y e n m u c h o s d e lo s c a so s p u e d e n , se r p re v e n id a s p o r c o m p le to m e d ia n te la c la rific a c ió n , d e a e re a c ió n y p re c ip ita c ió n .. c.. U na. D e ta lle s d e o p e r a c ió n. p re c ip ita c ió n. e fic ie n te. de. o ro. y. p la ta. depende. del. c o n tro l a p ro p ia d o. de. la s. c a ra c te rístic as d e la su sp e n sió n . U n a d e e sta s c a ra c te rístic a s e s la p re se n c ia d e só lid o s su sp e n d id o s, e n tre lo s c u a le s p o d e m o s e n c o n tra r a l lim o , y p re c ip ita d o s d e c a rb o n a to d e so d io , h id ra to s d e a lu m in io , m a g n e sio y fie rro , p re se n te s e n la so lu c ió n e n riq u e c id a a n te s d e la c la rific a c ió n . L o s só lid o s su sp e n d id o s se p u e d e n p re se n ta r ta m b ié n c o m o su sp e n sio n e s fo rm a c ió n. de. c o lo id a le s,. e n tre. lo s. que. se. e n c u e n tra. al. c a rb o n a to. de. c a lc io . L a. e ste c o m p u e sto o c u rre le n ta m e n te y se e lim in a c a si c o m p le ta m e n te. d u ra n te la e ta p a d e c la rific a c ió n .. 6.

(17) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. . C la r ific a c ió n. U n a p e rfe c ta c la rific a c ió n e s p ro b a b le m e n te e l fa c to r m á s im p o rta n te p a ra o b te n e r u n a p re c ip ita c ió n e fic ie n te . D e b e n re m o v e rse to d o s lo s só lid o s su sp e n d id o s e n la so lu c ió n e n riq u e c id a , in c lu y e n d o la s su sp e n sio n e s c o lo id a le s.. L a c la rific a c ió n se d a e n d o s fo rm a s b á sic a m e n te , la c la rific a c ió n a b a ja p re sió n y c la rific a c ió n d e p re c u b ie rta . L a c la rific a c ió n a b a ja p re sió n e s e fe c tu a d a p o r v a c ío c o n filtro s. de. h o ja s. c la rific a c ió n. p ara. es. de. fa c ilita r u tilid a d. el p ara. m a n e jo. y. un a. so lu c io n e s. cóm oda. que. o p e ra c ió n , e ste. c o n te n g a n. tip o. so la m e n te. de. só lid o s. su sp e n d id o s, lo s c u a le s so n re te n id o s p o r e l filtro e n fo rm a e fic ie n te . E l filtra d o d e b e te n e r m e n o s d e 1 0 p p m y p re fe re n te m e n te 5 p p m e n to ta l d e só lid o s su sp e n d id o s p a ra u n a a d e c u a d a p re c ip ita c ió n .. C uando. la. filtra c ió n. es. e fe c tu a d a. b a jo. una. p re sió n. n e g a tiv a. (es. d e c ir. v a c ío ), la. re m o c ió n p a rc ia l d e o x íg e n o d isu e lto y a h a sid o e fe c tu a d a a l e n tra r la so lu c ió n a la to rre. C ro w e. c la rific a c ió n. (T o rre y. de. V a c ío ), d o n d e. d e a re a c ió n. se. c o m p le ta. sim u ltá n e a m e n te , la. la d e so x ig e n a c ió n . A l h a c e r la. c a p a c id a d. de. la. to rre. de. v a c ío. es. c o n sid e ra b le m e n te in c re m e n ta d a y se fa c ilita la re m o c ió n c o m p le ta d e o x íg e n o .. La. c la rific a c ió n. p re. c u b ie rta. c o la b o ra. en. la. e sta b iliz a c ió n d e a lg u n o s p a rá m e tro s. im p o rta n te s e n la o p e ra c ió n ta le s c o m o :. . C o n c e n tra c ió n d e o ro d e la so lu c ió n e n riq u e c id a .. . V e lo c id a d d e flu jo d e la so lu c ió n d e a lim e n ta c ió n .. . C o n c e n tra c io n e s d e c ia n u ro d e la so lu c ió n .. T a le s p a rá m e tro s n o rm a n b á sic a m e n te la a d ic i ó n d e lo s a g e n te s p re c ip ita n te s.. L o s fa c to re s q u e p ro d u c e n b a ja s e fic ie n c ia s se p u e d e n c la sific a r c o m o :. . E x te rn o s.. . D e O p e ra c ió n .. L o s fa c to re s e x te rn o s so n a q u e llo s q u e e n fo rm a in d ire c ta p u e d e n a lte ra r e l d e sa rro llo n o rm a l d e l p ro c e so , ta le s c o m o c o n d ic io n e s c lim a to ló g ic a s y d e m á s e le m e n to s q u e sin e sta r. v in c u la d o s. con. la. o p e ra c ió n. causan. una. a lta. p re sió n. en. lo s. filtro s. sie n d o. n e c e sa rio u n o s m a n te n im ie n to s fre c u e n te s d e lo s filtro s m ic ro p o ro so s.. 7.

(18) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. C o n la in tro d u c c ió n d e la c la rific a c ió n p re – c u b ie rta e sta d ific u lta d e s m in im iz a d a , d e b id o a q u e la s su sp e n sio n e s c o lo id a le s so n d e p o sita d a s so b re la s e n o rm e s á re a s d e su p e rfic ie d e la s h o ja s c la rific a d o ra s.. P a ra u n a b u e n a o p e ra c ió n e s n e c e sa ria q u e e sto s filtro s se a n la v a d o s fre c u e n te m e n te y la. capa. –. p re. c u b ie rta. re m o v id a. y. re n o v a d a , p ro d u c ie n d o u n a e lim in a c ió n d e la s. in c ru sta c io n e s.. D u ra n te la o p e ra c ió n d e la p la n ta u n a o m á s h o ja s c la rific a d o ra s d e b e n se r re tira d a s d ia ria m e n te y la c a p a a d h e rid a d e la p re – c u b ie rta y lim o e s la v a d a c o n a g u a o c o n so lu c ió n a p re sió n . L a c a p a d e p re – c u b ie rta fa c ilita e n o rm e m e n te e l la v a d o , a d e m á s d e p ro lo n g a r la v id a d e l filtro y m a n te n e r su p e rm e a b ilid a d , e s d e c ir la c a p a c id a d , filtra n te d e la h o ja .. E n e l a rra n q u e d e u n a p la n ta n u e v a , to d o s lo s ta n q u e s d e so lu c ió n y lín e a s d e tu b e ría d e b e n se r la v a d o s c o m p le ta m e n te c o n u n a le c h a d a d e c a l p a ra re m o v e r e l a c e ite y g ra sa q u e d e o tra fo rm a p o d ría c a u sa r se rio s p ro b le m a s d e p re sió n e n la c la rific a c ió n y e n lo s filtro s p re c ip ita d o re s.. S e d e b e te n e r e n m e n te q u e la c la rific a c ió n im p e rfe c ta e s la c a u sa m á s fre c u e n te d e p ro b le m a s. y. que. una. c u id a d o sa. a te n c ió n. a. lo s. d e ta lle s. de. c la rific a c ió n. será. re c o m p e n sa d a c o n re su lta d o s m e jo ra d o s e n la p re c ip ita c ió n . L a so lu c ió n c la rific a d a n o d e b e se r e x a c ta m e n te c la ra , p e ro si b rilla n te c o m o la so lu c ió n d e sp o ja d a v e rtid a e n lo s filtro s c la rific a d o re s. E sto p u e d e se r m o n ito re a d o m e d ia n te la in sta la c ió n d e u n tu rb id ím e tro , e l c u á l c o n tin u a m e n te a n a liz a la so lu c ió n c la rific a d a y a le rta si h a y a lg ú n p ro b le m a e n la fa se d e c la rific a c ió n y /o re m o c ió n d e g a se s d isu e lto s.. . D e sa e r e a c ió n. U n a p re c ip ita c ió n e fic ie n te y c o m p le ta d e lo s v a lo re s m e tá lic o s d e la s so lu c io n e s d e c ia n u ro. re q u ie re. de. un. a c o n d ic io n a m ie n to. p o ste rio r. a. la. c la rific a c ió n ,. e ste. a c o n d ic io n a m ie n to c o n siste e n u n a e lim in a c ió n c o m p le ta d e l o x íg e n o d isu e lto , y a q u e la p re c ip ita c ió n c o m p le ta n o p u e d e to m a r lu g a r e n p re se n c ia d e a lg u n a s tra z a s d e o x íg e n o .. E n e l p ro c e so M e rril– C ro w e , e l o x íg e n o e s e lim in a d o m e c á n ic a m e n te so m e tie n d o , la so lu c ió n. a. la. a c c ió n. d e u n a lto v a c io . E l d ió x id o d e c a rb o n o e s sim u ltá n e a m e n te. 8.

(19) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. re m o v id o , y p o r lo ta n to se m in im iz a la fo rm a c ió n d e c a rb o n a to d e c a lc io e n e l filtro p re c ip ita d o r.. L a c a n tid a d d e m g /L. o x íg e n o. d isu e lto e n u n a so lu c ió n e n riq u e c id a típ ic a v a ria d e 5 a 8. y d e b e s e r r e d u c i d a a c e r c a d e 0 ,5 a 1 ,0 m g / L p a r a l a p r o d u c c i ó n d e b u e n a s. so lu c io n e s. d e sp o ja d a s. cuando. se. u tiliz a n. 0 ,0 5. -. 0 ,1 5. K g d e z in c p o r to n e la d a d e. so lu c ió n .. . P r e c ip ita c ió n .. L a e ta p a fin a l d e l p ro c e so M e rr il – C ro w e e s la p re c ip ita c ió n , la c u a l u tiliz a p o lv o d e z in c c o m o a g e n te p re c ip ita n te , la b u e n a e fic ie n c ia d e e sta o p e ra c ió n d e p e n d e e n g ra n p a rte d e l b u e n d e sa rro llo d e la s o p e ra c io n e s m e n c io n a d a s a n te rio rm e n te , a sí c o m o e l b u e n c u id a d o d e la a lim e n ta c ió n d e l z in c m e tá lic o , la s sa le s d e p lo m o a ñ a d id a s, y d e la b u e n a re la c ió n q u e se e sta b le z c a e n tre e llo s. U n b u e n p re c ip ita d o p u e d e lle g a r a te n e r c o n te n id o s d e o ro d e 3 a 5 %. e n p e so , v a ria n d o e ste c o n te n id o c o n fo rm e se. d e sa rro lla la o p e ra c ió n .. E l p o lv o d e z in c u tiliz a d o p a ra lle v a r a c a b o la p re c ip ita c ió n d e o ro , c o n tie n e e n tre 9 5 y 97%. d e z i n c m e t á l i c o , m i e n t r a s q u e l a s s a l e s d e p l o m o s o n d e p u r e z a d e l 9 9 ,8 y. 9 9 ,9 % , l a r e l a c i ó n o p t i m a e n p e s o e n t r e e l z i n c y s a l e s d e p l o m o e s d e 1 0 0 : 1 ( z i n c – p lo m o ).. E l p re c ip ita d o o b te n id o tie n e fo rm a d e m a sa e sp o n jo sa , c o n u n e sp e so r d e 2 a 5 c m y d e u n a g ra n su p e rfic ie , e l p e so p u e d e v a ria r e n tre 2 5 K g h a sta 5 0 K g , p o r se m a n a , c o n u n c o n te n id o d e h u m e d a d h a sta d e l 6 0 % .. U na. buena. p re c ip ita c ió n. se. lle v a. a. cabo. te n ie n d o. e s e n c ia l. c u id a d o. con. a lg u n o s. p a rá m e tro s c o m o so n : la c o n c e n tra c ió n y a lc a lin id a d d e la so lu c ió n d e c ia n u ro , la a lim e n ta c ió n d e z in c , e l u so d e sa le s d e p lo m o , la p re se n c ia d e m e ta le s e n la so lu c ió n y e l tra ta m ie n to q u e se d é a l p re c ip ita d o .. . Las. C o n c e n tr a c ió n d e c ia n u r o y a lc a lin id a d. so lu c io n e s. c o n tie n e n. a lc a lin a s. c a n tid a d e s. de. c ia n u ro. a p re c ia b le s. de. re su lta n te s c ia n u ro. d e l tra ta m ie n to d e m u c h a s m e n a s. lib re. y. c a l. E n. fo rm a. g e n e ra l, e ste. c o n te n id o d e c ia n u ro e s e l re q u e rid o p a ra u n a m á x im a d iso lu c ió n d e o ro y p la ta , e sta c a n tid a d. es. m ayor. que. la. re q u e rid a. p ara. una. p re c ip ita c ió n. e fe c tiv a , y a. que. una. 9.

(20) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. so lu c ió n p re v ia m e n te d e a e re a d a , ú n ic a m e n te n e c e sita te n e r la c o n c e n tra c ió n n e c e sa ria p ara. d iso lv e r. la. c a n tid a d. re q u e rid a. de. z in c. p ara. p ro v o car. la. p re c ip ita c ió n ;. m a n te n ie n d o a sí e n so lu c ió n lo s su b p ro d u c to s, ta le s c o m o e l h id ró x id o d e z in c . S i se a c o n d ic io n a. a p ro p ia d a m e n te ,. c o n te n ie n d o. 0 ,0 5. p o d ría. k ilo g ra m o s. o. e sta b le c e rse. m ás. de. que. N aC N. lo s. por. lic o re s. to n e la d a. de. lix iv ia c ió n. son. fá c ilm e n te. p r e c i p i t a d o s , y q u e h a s t a c a n t i d a d e s t a n p e q u e ñ a s c o m o 0 ,0 2 K g d e N a C N p u e d e n a m e n u d o se r su fic ie n te s p a ra lle v a r a c a b o la p re c ip ita c ió n . S in e m b a rg o c u a n d o se u tilic e n e sta s c o n c e n tra c io n e s m ín im a s, se e n c o n tra ra q u e u n g o te o c o n tin u o d e u n a so lu c ió n c o n c e n tra d a d e c ia n u ro a d ic io n a d a a l a lim e n ta d o r d e z in c a y u d a ra a lg u n a s veces. a la a c tiv a c ió n d e z in c a se g u ra n d o a sí la a u se n c ia d e o ro e n la s so lu c io n e s. d e sp o ja d a s.. Las. p rin c ip a le s fu n c io n e s d e la c a l u tiliz a d a e n la c ia n u ra c ió n so n la d e e v ita r la. fo rm a c ió n d e á c id o c ia n h íd ric o , p ro m o v e r la se d im e n ta c ió n d e lo s só lid o s d e m a y o r ta m a ñ o. en. la. so lu c ió n. e n riq u e c id a. p ara. ayudar. a. la. c la rific a c ió n. de. la. so lu c ió n. e n riq u e c id a . M e n o s fre c u e n te m e n te , u n a lto c o n te n id o d e c a l p u e d e se r re q u e rid o p a ra descom poner. lo s. su lfa to s. de. p la ta. o. lo s. su l fo te lu ru ro s. de. o ro . E n. lo. que. a. la. p re c ip ita c ió n se re fie re , se n e c e sita u n a c a n tid a d m u y p e q u e ñ a d e c a l; so la m e n te la su fic ie n te p a ra a se g u ra r la d iso lu c ió n d e la sa l d e p lo m o a g re g a d a c o m o p lu m b a to a lc a lin o. y. e fic ie n te . consum o. p ara U na. c o a g u la r c a n tid a d. e x c e siv o. de. el. z in c. p re c ip ita d o. in n e c e sa ria. z in c. y. de. p ro m u ev e. cal la. aseg u ran d o d u ra n te. fo rm a c ió n. la. una. filtra c ió n. p re c ip ita c ió n. de. un. z in c a to. rá p id a. p ro v o ca de. y un. c a lc io. de. a c u e rd o a la sig u ie n te e c u a c ió n :. Ca  OH 2  Zn  CaZnO2  2H   2e E l z in c a to fo rm a. (1 ). d e c a lc io fo rm a d o e s so lu b le si h a y su fic ie n te c ia n u ro p re se n te , d e o tra. p erm an ece. en. su sp e n sió n. o. cu b re. la. su p e rfic ie. del. z in c ,. in te rfirie n d o. g ra v e m e n te c o n la p re c ip ita c ió n . E sto y u n a c la rific a c ió n d e fic ie n te so n la s c a u sa s p rin c ip a le s d e u n a p re sió n e x c e siv a e n lo s filtro s p re c ip ita d o re s. E l tra ta m ie n to d e m e n a s d e o ro – p la ta la s so lu c io n e s d e b e n c o n te n e r su fic ie n te á lc a li p a ra d e sc o m p o n e r lo s c o m p le jo s d e c ia n u ro -p la ta fo rm a d o s a l p re c ip ita rse la p la ta so b re e l z in c , y p o d e r m a n te n e r e l c ia n u ro. lib re. en. la. so lu c ió n. d e sp o ja d a . L o. a n te rio r p e rm ite. ta m b ié n. a lc a n z a r u n a a lc a lin id a d o p tim a , p a ra e l c o n tro l d e lo s c o lo id e s y /o la fo rm a c ió n d e p re c ip ita d o s n o c iv o s d e a lg u n a s so lu c io n e s. C u a lq u ie r c a m b io d e la a lc a lin id a d d e b e. 10.

(21) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. se r h e c h o g ra d u a lm e n te a lte ra n d o la a lim e n ta c ió n d e c a l a l c irc u ito d e m o lie n d a ; n o se d e b e a d ic io n a r la c a l a l e sta n q u e d e a lm a c e n a m ie n to d e la so lu c ió n e n riq u e c id a , la c a l o e l m e d io á lc a li d e b e a ñ a d irse so lo a la p ila d e so lu c ió n d e sp o ja d a c o m o a g e n te b a sific a d o r p a ra e l c ia n u ro . L a a lc a lin id a d a p ro p ia d a p a ra c u a lq u ie r m e n a y /o lic o r d e lix iv ia c ió n. debe. ser. so la m e n te. d e te rm in a d a. por. e x p e rim e n ta c ió n. re c ie n te. y /o. e x p e rie n c ia p re v ia d e o p e ra c ió n .. . A lim e n ta c ió n d e p o lv o d e z in c c o m o p r e c ip ita n te .. L a a lta e fic ie n c ia d e sa rro lla d a p o r e l p ro c e so d e p re c ip ita c ió n M e rril – C ro w e , se d e b e a la u tiliz a c ió n d e p e q u e ñ a s c a n tid a d e s d e z in c , e l c u a l e s u tiliz a d o p a ra p re c ip ita r lo s m e ta le s. de. la s. so lu c io n e s. L a im p o rta n c ia d e l u so d e p o lv o d e z in c d e c o n te n id o. m e tá lic o y u n ifo rm id a d a lta h a a u m e n ta d o e n lo s ú ltim o s a ñ o s. T a m b ié n e l ta m a ñ o d e l p o lv o d e z in c d e b e se r su fic ie n te m e n te fin o c o m o p a ra o b te n e r la m á x im a su p e rfic ie d e c o n ta c to e n tre e l z in c y la so lu c ió n .. Zn  4 NaCN  NaAu  CN 2   Au  Na2 Zn  CN 4  2 NaCN. (2 ). L a fo rm a p a ra la a lim e n ta c ió n d e l p o lv o d e z in c e stá b ie n e sta n d a riz a d a . C o m ú n m e n te se u tiliz a b a n d a s d e a lim e n ta c ió n , to rn illo s d e a lim e n ta c ió n o a lim e n ta c ió n v o lu m é tric a . E sta ú ltim a se c a ra c te riz a p o r lle v a r a c a b o la fo rm a c ió n d e u n a d isp e rsió n d e z in c p a ra su in tro d u c c ió n a l p ro c e so .. L a c a n tid a d d e z in c re q u e rid a v a ría c o n la c o n d ic ió n d e la so lu c ió n , c o n la n a tu ra le z a y c a n tid a d d e im p u re z a s p re se n te s y lo s m e ta le s a se r p re c ip ita d o s. S o b re m e n a s d e o r o l i m p i a s e l c o n s u m o d e p o l v o d e z i n c v a r i a d e 0 ,0 1 a 0 ,0 3 k g p o r t o n e l a d a d e so lu c ió n . E so s v a lo re s in c re m e n ta ra n d e b id o a la p re se n c ia d e c a n tid a d e s a p re c ia b le s d e p la ta y c o b re .. . T r a ta m ie n to d e l p r e c ip ita d o .. E l c a rá c te r y g ra d o d e l p re c ip ita d o p ro d u c id o e n e l p ro c e so M e rrill -C ro w e d e p e n d e rá d e a lg u n o s fa c to re s. E l m á s im p o rta n te e s la n a tu ra le z a d e la m e n a a se r tra ta d a , la c a n tid a d d e o ro , p la ta , c o b re y p lo m o d isu e lto s e n la so lu c ió n , im p u re z a s a rra stra d a s de. la. m ena, donde. la. c la rific a c ió n. con. p re -c u b ie rta. ha. m in im iz a d o. e ste. ú ltim o. p ro b le m a . L a d e a e re a c ió n y c o n tro l q u ím ic o d e la so lu c ió n d e te rm in a rá g ra n d e m e n te la c a n tid a d d e z in c y lo s su b -p ro d u c to s d e z in c e n e l p re c ip ita d o , c o n m e n a s lim p ia s. 11.

(22) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. c o n o ro e l p ro d u c to p u e d e c o n te n e r d e sd e 6 0 a 9 0 % d e o ro , re p re se n ta n d o d e l 5 a 1 0 % e n p e s o d e l p r e c i p i t a d o . E n m e n a s c o n m e z c l a s d e o r o y p l a t a y p a r t i c u l a r m e n te d o n d e e l c o n te n id o d e p la ta e s re la tiv a m e n te a lto , e l p re c ip ita d o p u e d e ir d e sd e v a lo re s d e l o rd en d e 9 5 %. d e o ro c o m b in a d o c o n p la ta , re p re se n ta n d o d e l 3 a l 5 %. p re c ip ita d o . D e b id o a q u e e n m uchas. p la n ta s. fu n d en. en peso del. la a c tu a lid a d se o b tie n e n p re c ip ita d o s d e a lto g ra d o ,. después. de. un. secado. p a rc ia l. com o. ú n ic o. tra ta m ie n to. p re lim in a r. C u a n d o e l p re c ip ita d o e s d e b a jo g ra d o e s p o sib le d a r u n tra ta m ie n to c o n á c id o. su lfú ric o. con. el. o b je tiv o. de. rem o v er. el exceso. de. z in c ; c u a n d o. se. tie n e n. p re c ip ita d o s c o n e le v a d o c o n te n id o d e m e ta le s b a se c o m o e l c o b re o p lo m o se le so m e te a u n a c a lc in a c ió n , e sto e s p a ra o x id a r lo s m e ta le s b a se p a ra q u e p u e d a n se r e lim in a d o s e n la e sc o ria e n fu n d ic ió n . L o s p u n to s a n te rio re s se a p lic a n p rin c ip a lm e n te a. m enas. d e o ro ; e l p re c ip ita d o d e p la ta d e a lto g ra d o e s in v a ria b le m e n te fu n d id o. d ire c ta m e n te .. d.. R e fin e r ía .. E l o ro o b te n id o e n e l p ro c e so M e rrill C ro w e e s so m e tid o a o p e ra c io n e s d e se c a d o e n h o rn o s d e re to rta s a 6 5 0 °C . F in a lm e n te , e l p ro d u c to o b te n id o p a sa p o r u n p ro c e so d e fu n d ic ió n e n h o rn o a 1 2 0 0 °C p a ra o b te n e r e l D o ré , q u e e s u n a b a rra h e c h a d e u n a m e z c la d e o ro y p la ta .. 12.

(23) 13. Fuente: Minera Arasi S.A.. Figura. C.. (2012).. 2 Diagrama de Flujo del Proceso Merril Crowe. P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a.

(24) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. 2 .1 .3 .. A D SO R C IÓ N P O R C A R B Ó N. A C T IV O. G R A N U L A R. L a a d so rc ió n d e o ro y p la ta m e d ia n te c a rb ó n a c tiv a d o p u e d e re a liz a rse d ire c ta m e n te so b re : la s so lu c io n e s ric a s y c la ra s d e p ila s d e lix iv ia c ió n , d e so lu c io n e s p u rific a d a s y /o c la rific a d a s ; o e n e l m o m e n to e n q u e la lix iv ia c ió n se e sté re a liz a n d o . C a r b ó n e n C o lu m n a (C IC ) E l lic o r lix iv ia d o e s g e n e ra d o e n la m a y o ría d e la s o p e ra c io n e s d e h e a p le a c h in g d e m in e ra le s c o n b a ja le y d e o ro y e stá n p rá c tic a m e n te lib re s d e só lid o s su sp e n d id o s. E n ta le s o p e ra c io n e s la so lu c ió n ric a (lic o r lix iv ia d o c la rific a d o ) e s c irc u la d a a tra v é s d e c o lu m n a s. e m p a q u e ta d a s. e se n c ia lm e n te. sim ila r. L íq u id o /só lid o. es. con al. re a liz a d o. carb ó n. p ro ceso p o r la. a c tiv a d o de. en. c o n tra c o rrie n te .. in te rc a m b io. flu id iz a c ió n. de. ió n ic o .. U n. La. o p e ra c ió n. buen. es. c o n ta c to. la s p a rtíc u la s d e c a rb ó n e n la s. c o lu m n a s o a g itá n d o lo s su a v e m e n te e n ta n q u e s. R e g u la rm e n te se u sa n u n a se rie d e c o lu m n a s o ta n q u e s. E n u n a o p e ra c ió n típ ic a d e a d so rc ió n , la s so lu c io n e s p ro v e n ie n tes de. la. p ila. se. h a c e n p a sa r a tra v é s d e 4 o. 5 c o lu m n a s e n se rie , c a d a u n a d e e sta s. c o n te n ie n d o la m ism a c a n tid a d d e c a rb ó n .. L a p rim e ra c o lu m n a q u e se c o n ta c ta c o n la so lu c ió n e s re tira d a p e rió d ic a m e n te d e l c irc u ito u n a v e z q u e e l c a rb ó n se h a c a rg a d o , c o lo c á n d o se p o ste rio rm e n te e n e l ú ltim o lu g a r c o n c a rb ó n fre sc o m ie n tra s q u e la s re sta n te s a v a n z a n u n lu g a r e n la se rie ; e ste siste m a. de. o p e ra c ió n. en. c o n tra c o rrie n te p e rm ite u n m e jo r a p ro v e c h a m ie n to d e la. c a p a c id a d a d so rb e n te d e l c a rb ó n .. La. a lim e n ta c ió n. puede. e fe c tu a rse. en. se n tid o. d e sc e n d e n te ,. h a c ie n d o. p e rc o la r. la. so lu c ió n a tra v é s d e u n le c h o fijo d e c a rb ó n , o a sc e n d e n te p a sa n d o la so lu c ió n a u n a v e lo c id a d a p ro p ia d a p a ra m a n te n e r la s p a rtíc u la s e n le c h o su sp e n d id o o flu id iz a d o . L a a d so rc ió n. en. le c h o fijo re q u ie re d e u n a m e n o r c a n tid a d d e c a rb ó n q u e e l siste m a. flu id iz a d o , p e ro e stá lim ita d o a o p e ra r so lo c o n so lu c io n e s c la rific a d a s y a u n f lu jo e s p e c í f i c o d e n o m á s d e 2 L / h .d m. 2. d e se c c ió n . E l siste m a flu id iz a d o , p u e d e fu n c io n a r. c o n so lu c io n e s tu rb ia s y a u n flu jo q u e , p a ra c a rb o n e s g ru e so s c o m o e l -6 + 1 6 m a lla p u e d e l l e g a r h a s t a u n o s 1 0 L / h .d m. 2. . L a s fig u ra s 3 y 4 ilu stra n e l e sq u e m a g e n e ra l d e l. p ro ceso .. U n a v e z q u e se h a n d e p o sita d o e l o ro y lo s o tro s m e ta le s, e l c a rb ó n a c tiv a d o d e b e lle v a r a c a b o e l p ro c e so d e e lu c ió n c o n e l q u e se d e sp re n d e rá n lo s m e ta le s d e l c a rb ó n . A l fin a liz a r e l p ro c e so d e e lu c ió n se o b te n d rá u n a so lu c ió n d e o ro a p a rtir d e la c u a l e l. 14.

(25) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. o ro. p o d rá. ser. recu p erad o. m e d ia n te. un. p ro ceso. de. e le c tro d e p o sic ió n. o. por. p r e c i p i t a c i ó n d e z i n c y e l c a r b ó nC I aA cN t Ui vR aA dC oI O pN o EdN r áP I sL eA rS p r e p a r a d o p a r a s u r e u t i l i z a c i ó n .. S O. L U. C I O. N. R I C A. F ig u r a 3 P ro c e so d e C a rb ó n e n c o lu m n a C IC A. D. S O. C O. R C IO. L U. M. N N. E N A. S. R E A. C T IV C A. S O D. L U. C IO. E S O. N. D. R C I O. E. D. E S O. R C IO. N. E N. C O. L U. M. N. A. A. C IO. R B O. N. D. E L. N. S. N C A. S O. E L E C T R O D. E P O. S I C I O. L U. C I O. C E M. N. C O. E N. T A. N. N. C E N. C IO. N. T R A. C O. D. R B O. N. P O. B R E. A. N. Z n S O. L U. P O. O D. R O E P O. E L E C T R O S I T A. D. O. P R E C I P I T A A. u / A. D. O. D. C I O. N. B R E. E. g. F u en te: M in era A ra si S A C (2 0 1 2 ).. F ig u r a 4 C irc u ito típ ic o d e a d so rc ió n e n C IC. F u en te: M in era A ra si S A C (2 0 1 2 ).. 15.

(26) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. 2 .2 .. Q U ÍM IC A D E L C IA N U R O. E N M E D IO A C U O SO. E l té rm in o c ia n u ro sirv e p a ra n o m b ra r a u n a fa m ilia d e c o m p u e sto s q u ím ic o s q u e se c a ra c te riz a n. por. la. p re se n c ia. de. un. á to m o. de. carb o n o. e n la z a d o. a. un. á to m o. de. n itró g e n o m e d ia n te u n e n la c e c o v a le n te trip le .. (C ≡ N ). -. ió n c ia n u ro. E l á c id o c ia n h íd ric o , H C N , e s u n á c id o d é b il e n so lu c io n e s a c u o sa s y su c o n sta n te d e a c i d e z e s d e 6 ,2 x 1 0. -1 0. a 2 5 ° C y u n a c o n s t a n t e d e d i s o c i a c i ó n p K a = 9 ,3 1 a 2 0 ° C. 1. (B ro d e riu s , 1 9 7 3 ) p a ra u n a re a c c ió n d e e q u ilib rio d e :. HCN( ac )   H  ( ac )  CN ( ac ) Por. e llo ,. la s. so lu c io n e s. acuosas. a lc a lin a s. de. m e ta le s. e le v a d a c o n c e n tra c ió n d e io n e s h id ro x ilo s y , e n. (3 ). c ia n u ra d o s. la fo rm a c ió n. c o n tie n e n. una. d e c o m p le jo s, e sto s. c o m p ite n e x ito sa m e n te p o r e l m e ta l:. HCN( ac )  OH ( ac )  CN ( ac )  H 2O(l ) En. la fig u ra 6. se m u e stra e l e q u ilib rio d e d iso c ia c ió n d e l H C N. (4 ). e n fu n c ió n d e l p H .. A u n p H c e r c a n o a 9 ,3 , l a m i t a d d e l c i a n u r o t o t a l s e e n c u e n t r a c o m o H C N , m i e n t r a s e l. re sto. se. p re se n ta c o m o. c ia n u ro lib re (C N. to ta l se e n c u e n tra c o m o C N. A. su. v e z , ta n to. e l á c id o. -. y, a pH. c ia n h íd ric o. -. ). A. pH. 1 0 ,2 , m á s d e l 9 0 %. 8 ,4 , s o b r e e l 9 0 %. com o. el. io n. d e l c ia n u ro. e stá c o m o H C N .. c ia n u ro. lib re , e n. p re se n c ia. de. -. o x íg e n o y b a jo c o n d ic io n e s a d e c u a d a m e n te o x id a n te s, se o x id a n a c ia n a to (C O N ) d e a c u e rd o a la s e c u a c io n e s sig u ie n te s:. 4 HCN( ac )  3O2( g )   4CNO( ac )  2H 2O(l )  3CN( a c )  2 O2 (g ) H 2O l(  3 CNO ). (5 ). 2 OH. a( c ). a( c ). (6 ). E sta s re a c c io n e s so n in d e se a b le s d u ra n te e l p ro c e so d e lix iv ia c ió n , y a q u e re d u c e n e l c ia n u ro lib re d isp o n ib le y la s e sp e c ie s d e c ia n a to n o d isu e lv e n e l o ro . L a s re a c c io n e s de. o x id a c ió n. d e b e ría n. ser. te rm o d in á m ic a m e n te. e sp o n tá n e a s. S in. em b arg o , en. la. p rá c tic a e so n o o c u rre , y se re q u ie re n o x id a n te s m u y p o d e ro so s, ta le s c o m o e l O z o n o. 1. B R O D E R I U S S .J . D e t e r m i n a t i o n o f m o l e c u l a h i d r o c y a n i c a c i d i n w a t e r s t u d i e s o n t h e. c h e m istry a n d to x ic ity to fish o f m e ta l-c y a n id e c o m p le x e s . P h . D . T h e sis, O re g o n S ta te U n iv e rsity . O re g o n E sta d o s U n id o s, 1 9 7 3 . 16.

(27) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. (O. 3. ),. el. re a c tiv o. P e ró x id o o x id a n te. de. H id ró g e n o. p ara. lo g ra r. (H. que. 2. O. la. 2. ),. el. á c id o. H ip o c lo ro so. (H C lO ). u. o tro. re a c c ió n p a ra la d e stru c c ió n d e l c ia n u ro se. p ro d u z c a a u n a v e lo c id a d sig n ific a tiv a .. 2 .2 .1 .. D ISO L U C IÓ N D E L O R O Y P L A T A. E N SO L U C IO N E S C IA N U R A D A S. E x iste u n a g ra n a fin id a d q u ím ic a e n tre e l o ro y e l c ia n u ro , q u e e s la b a se d e lo s p ro ceso s. de. c ia n u ra c ió n . L a. d iso lu c ió n. d el o ro. p o r e l c ia n u ro se c re e q u e e s u n. p ro ceso en d o s p aso s:. 2 Au( s )  4 NaCN ( ac )  2 H 2O(l )  O2( g )   2 Na  Au  CN 2 . ( ac ).  (7 ). 2 NaOH ( ac )  H 2O2( ac ) 2 Au( s )  4 NaCN( ac )  H 2O2( ac )   2 Na  Au  CN 2 . ( ac ).  2 NaOH ( ac ). (8 ). D a d a la g ra n a fin id a d e n tre e l o ro y e l c ia n u ro , e s p o sib le u tiliz a r d iso lu c io n e s d e c ia n u ro re la tiv a m e n te d ilu id a s , d e b id o a l fu e rte c o m p le jo fo rm a d o e n tre e l c ia n u ro y e l o ro . E n a u se n c ia d e o tro s c ia n u ro s m e tá lic o s c o m p le jo s, u n a d iso lu c ió n d e N a C N d e 1 0 0 m g /L , c o n a p ro x im a d a m e n te 5 0 m g /L d e c ia n u ro lib re , p u e d e p ro v o c a r u n a m á x im a v e lo c id a d y d e e x te n sió n d e d iso lu c ió n . (V a rg a s, 1 9 9 5 ). L a re a c c ió n c o n la p la ta m e tá lic a e s a n á lo g a . S in e m b a rg o e l c ia n u ro d e p la ta e s m á s d é b il q u e e l c ia n u ro d e o ro y p a ra d iso lv e rla d e b e e m p le a rse d iso lu c io n e s d e c ia n u ro m ás. c o n c e n tra d a s. o. tie m p o s. de. c o n ta c to. m ás. la rg o s. A. ig u a ld a d. de. las. dem ás. c o n d ic io n e s, la d iso lu c ió n d e u n c o n te n id o e q u iv a le n te d e p la ta e n e l m in e ra l re q u ie re a p ro x im a d a m e n te 1 0 v e c e s la p ro p o rc ió n d e c ia n u ro n e c e sa ria p a ra la e x tra c c ió n d e o ro .. E n e sta s c o n d ic io n e s e l o ro p u e d e d iso lv e rse d o s v e c e s m á s rá p id o q u e la p la ta . L a s a le a c io n e s d e e sto s d o s m e ta le s p re c io so s se d isu e lv e n a v e lo c id a d e s in te rm e d ia s. L a n e c e sid a d. de. c o n d ic io n e s. m ás. a g re siv a s. cuando. hay. p la ta. en. p re se n c ia , p u e d e. fa v o re c e r e l a ta q u e so b re o tro s m in e ra le s m e tá lic o s p re se n te s e n la m e n a , lo q u e ll e v a a. a u m e n ta r e l c o n su m o. de. c ia n u ro , a. d ism in u ir la se le c tiv id a d y a a u m e n ta r la s. c o n c e n tra c io n e s d e m e ta le s e n d iso lu c ió n . L a s e le v a d a s c o n c e n tra c io n e s d e c ia n u ro y de. c ia n u ro s. m e tá lic o s. en. la. d iso lu c ió n. a u m e n ta n. la. c o m p le jid a d. y. el costo. del. tra ta m ie n to .. 17.

(28) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. A. p e sa r d e la re la tiv a e sp e c ific id a d d e la re a c c ió n o ro -c ia n u ro , h a y o tro s m e ta le s y. c o m p o n e n te s in o rg á n ic o s q u e re a c c io n a n a la v e z c o n e l c ia n u ro y e n c ie rta m e d id a c o n e l h id ró x id o q u e d e b e e sta r p re se n te p a ra m a n te n e r e l c ia n u ro e n f o rm a ió n ic a . Las. re a c c io n e s. im p o rta n c ia. en. con. m in e ra le s. m uchos. fe rrífe ro s, e s. casos,. ya. que. d e c ir p irita. e sto s. o. m in e ra le s. p irro tin a , so n fig u ra n. e n tre. de. g ran. lo s. m ás. c o n su m id o re s d e c ia n u ro d e u n a m e n a d e o ro .. L a fo rm a c ió n d e l io n. -4. fe rro c ia n u ro , [F e (C N )6]. (en. e l c u a l e l F e se e n c u e n tra c o n. e sta d o d e o x id a c ió n + 2 ), e s fre c u e n te m e n te m o tiv o d e p e rtu rb a c ió n d e sd e lo s p u n to s d e v ista o p e ra c io n a l y a m b ie n ta l. P e ro , la s c o n d ic io n e s p a ra su fo rm a c ió n so n m á s lim ita d a s. S e fo rm a c o n re la tiv a ra p id e z e n c o n d ic io n e s d e b a ja a lc a lin id a d y e sc a sa a ire a c ió n , so b re to d o si la p re -o x id a c ió n d e la m e n a h a d a d o lu g a r a la p re se n c ia d e l io n fe rro so . E sto se d e b e e n p a rte a u n a c a íd a d e l p H. c a u sa d a p o r la p re c ip ita c ió n. in c o m p le ta d e l h id ró x id o fe rro so .. D e b e se ñ a la rse q u e la s c o n d ic io n e s p a ra la fo rm a c ió n d e tio c ia n a to y fe rro c ia n u ro a p a rtir. de. m in e ra le s. re stric tiv a s, p u e sto. su lfu ra d o s. que. p u e d e n p ro m o v e r la. la s. de. h ie rro. c o n d ic io n e s. fo rm a c ió n. son. en. e sc o g id a s. d e l o tro . E sto. c ie rta. p ara. m e d id a. m u tu a m e n te. m in im iz a r a u n o d e e llo s. tie n e e sp e c ia l im p o rta n c ia d e sd e. el. p u n to d e v ista d e la d e p u ra c ió n d e l a g u a re sid u a l, d a d o q u e e l tio c ia n a to c re a u n a dem anda. de. o x id a n te , e s. p o te n c ia lm e n te. tó x ic o. por. sí. m ism o. y. se. descom pone. fo rm a n d o a m o n ia c o , q u e a su v e z e s c a u sa d e n u e v a s c o m p lic a c io n e s.. L o s su lfu ro s d e h ie rro n o so n lo s ú n ic o s m in e ra le s c a p a c e s d e g e n e ra r tio c ia n a to e n la s d iso lu c io n e s d e c ia n u ro , to d o s lo s m in e ra le s su lfu ra d o s, e x c e p to p lo m o. tie n e n. e sta. c o m p u e sto s q u e. p o sib ilid a d . E l. c o n te n g a n. p rim e r. á to m o s d e. re q u isito. p ara. e llo. a z u fre in e sta b le s e n. es. la. e l su lfu ro d e fo rm a c ió n. de. d iso lu c ió n . E n tre e llo s. fig u ra n la s m ic e la s d e a z u fre e le m e n ta l y lo s p o lisu lfu ro s, tio su lfa to s y p o litio n a to s a lc a lin o s y a lc a lin o té rre o s. E l c ia n u ro n o re a c c io n a d ire c ta m e n te c o n e l io n. su lfu ro ,. p ero. su lfu ro s. lo s. c o m p o n e n te s. a n te s. c ita d o s. pueden. to d o s. p ro p o rc io n a r io n e s. p ro c e d e n te s d e l a ta q u e a lc a lin o so b re lo s m in e ra le s q u e c o n tie n e n su lfu ro s m e tá lic o s. U n m é to d o p a ra m in im iz a r la s fo rm a c ió n d e tio c ia n a to e s e l d e fa v o re c e r la o x id a c ió n c o m p le ta d e lo s su lfu ro s a su lfa to s, lo q u e p u e d e re a liz a rse e n c ie rta m e d id a p o r la a d ic ió n d e u n a sa l d e p lo m o ju n ta m e n te c o n u n a v ig o ro sa a ire a c ió n .. 18.

(29) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. 2 .2 .2 .. C O M P U E ST O S D E C IA N U R O. a . C ia n u r o to ta l. S e d e n o m in a a sí a to d o lo s c o m p u e sto s d e c ia n u ro e x iste n te s e n u n a so lu c ió n a c u o sa . E ste. es. un. té rm in o. que. se. e m p le a. en. lo s. p ro c e d im ie n to s. to ta l in c lu y e e l c ia n u ro lib re , lo s c ia n u ro s sim p le s y. a n a lític o s.. E l c ia n u ro. to d o s lo s c ia n u ro s c o m p le jo s,. q u e in c lu y e n lo s c ia n u ro s fá c ilm e n te d iso c ia b le s e n á c id o d é b il (c ia n u ro s W A D , e n su s sig la s e n in g lé s).. F ig u r a 5 C la sific a c ió n d e lo s c o m p u e sto s d e c ia n u ro. Complejos fuertes cianurados de hierro  Complejos cianurados débiles  y moderadamente fuertes de Ag,    Cianuro Total  Cd,Co, Hg,Ni y Zn Cianuro WAD    CN  Cianuro Libre     HCN   F u en te: IN N O V A A n d in a (2 0 0 6 ) .. b . C ia n u r o L ib r e -. E s e l té rm in o u t i l iz a d o p a ra d e sc rib ir ta n to a l io n c ia n u ro (C N ) q u e se d isu e lv e e n e l a g u a d e l p ro c e so c o m o c u a lq u ie r c ia n u ro d e h id ró g e n o (H C N ) q u e se fo rm a e n la so lu c ió n . L a s so lu c io n e s á c id a s fa v o re c e n la p re se n c ia d e H C N. y a v a lo re s d e p H. m e n o r e s a 7 c a s i t o d o e l c i a n u r o l i b r e e s t á p r e s e n t e c o m o H C N . A u n p H d e 9 ,2 4 l a s c o n c e n tra c io n e s d e H C N y C N. El cian u ro. -. so n ig u a le s.. d e h id ró g e n o p u e d e o x id a rse a c ia n ó g e n o o á c id o c iá n ic o (c ia n a to ). E l. c ia n ó g e n o e s u n g a s so lu b le e n a g u a c o n u n a p re sió n d e v a p o r d e 5 a tm. a 20. °C .. D e b id o a q u e e ste e s a lta m e n te re a c tiv o e n so lu c ió n , n o p e rm a n e c e sin c a m b ia r p o r la rg o. tie m p o. en. e l a m b ie n te . A lg u n o s. re su lta d o s. de. la b o ra to rio in d ic a n q u e b a jo. c o n d ic io n e s a e ró b ic a s, e l io n c ia n a to e s re la tiv a m e n te e sta b le e n a g u a e n u n ra n g o d e pH. d e 6 ,8 a 7 ,2 y d e 4 ,2 a 5 ,5 p o r 1 0 d í a s d e e x p e r i m e n t o a t e m p e r a t u r a a m b i e n t e. (D ía z y C o n d o ri, 2 0 0 9 ).. E l c ia n u ro lib re o c u rre r a r a m e n t e e n la n a tu ra le z a d e b id o a la a lta re a c tiv id a d d e la m o lé c u la . A. b a ja s c o n c e n tra c io n e s e n e l a m b ie n te , e l c ia n u ro p o d ría : (1 ) re a c c io n a r. 19.

(30) P r o p ie d a d In t e le c t u a l d e la U n iv e r s id a d N a c io n a l d e S a n A g u s t ín d e A r e q u ip a. con. v a ria s. fo rm as. de. azu fre. de. p irita s. u. o tro s. c o n stitu y e n te s. de. m in e ra le s, (2 ). a c o m p le ja rse c o n tra z a s d e io n e s m e tá lic o s, (3 ) lib e ra rse a la a tm ó sfe ra y d isp e rsa rse , (4 ). m e ta b o liz a rse. por. m ic ro o rg a n ism o s,. (5 ). o x id a rse. a. c ia n a to. y. d eg rad arse. q u ím ic a m e n te a a m o n io y d ió x id o d e c a rb o n o , (6 ) re a c c io n a r c o n m a te ria o rg á n ic a y /o (7 ) h id ro liz a rse a a m o n io y fo rm ia to .. E sta s fo rm a s d e c ia n u ro lib re so n im p o rta n te s p o rq u e se c o n sid e ra n c o m o lo s c ia n u ro s m á s tó x ic o s.. E l c ia n u ro lib re , n o e s p e rsiste n te e n la s a g u a s, p u e s a p H 8 , e l H C N se v o la tiliz a y d isp e rsa . L a. re a c c ió n. e n tre. e l io n. c ia n u ro. y. el agua. se. ex p resa. con. la. sig u ie n te. e c u a c ió n :. CN ( ac )  H  ( ac )   HCN( ac ) C u y a c o n sta n te d e e q u ilib rio K = 1 0. . 9 ,2 4. (9 ). , o sea:. . Log  HCN  CN    9,24  pH. (1 0 ). E s d e c i r , a p H = 9 ,2 4 s e e m p i e z a n a p r o d u c i r p é r d i d a s d e c i a n u r o l i b r e p o r f o r m a c i ó n de H C N gaseoso.. F ig u r a 6 E q u ilib rio d e p H e n tre C N. -. y H C N. F u en te: S co tt, J. S . y J. C . In g les ( 1 9 8 1 ).. 20.

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Figura 2 Diagrama de Flujo del Proceso Merril Crowe
Figura 11 Procesos de degradación de los compuestos cianurados

Referencias

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