Enriquecimiento de minerales auríferos

Minerales auríferos

Los minerales auríferos son formaciones minerales naturales que contienen oro en cantidades que hacen que su extracción sea económicamente viable.

Características generales

Se distinguen los yacimientos primarios (que incluyen vetas con un contenido de oro de 1...30 g/t) y los placeres aluviales (contenido de oro de 0,5...50 g/m³). Además de los minerales auríferos, se conocen minerales auríferos de cobre, níquel, plomo y zinc, plata, hierro (cuarcitas ferruginosas) y manganeso, en los que el oro actúa como subproducto. Se han descubierto más de 30 minerales auríferos. De importancia industrial primaria es el oro nativo, de importancia secundaria son la kuestellita (Au alrededor del 10-20%) y los telururos: calaverita - AuTe2 (40-43% Au), krennerita - (Au, Ag)Te2 (40% Au), silvanita - (Au, Ag)Te4, (25-27% Au), petzita Аg3АuТе2 (25% Au). Los más raros son: cuproaururo (AuCu2), rodita (Au, Rh), porpecita (Au, Pd), aurostibita (AuSb2), maldonita (Au2Bi), sulfuro de oro (uytenbogardeíta) (Ag3AuS2), etc. Los componentes asociados a los minerales de oro son: Ag, Cu, Pb, Zn, Bi, As, Sb, Te, Hg, W, Sn, Co, Ni.

Se distingue entre minerales auríferos endógenos, exógenos y metamorfoseados.

Minerales auríferos endógenos

Todos los minerales auríferos endógenos son de origen hidrotermal. El contenido de Au varía de 2-3 a varios cientos de g/t. Forman vetas masivas en forma de placa, cuerpos en forma de tubo, depósitos de vetas y stockwork.

Mineral rico en cuarzo y oro

La composición de los minerales auríferos es variada (hasta 200 minerales). Predominan los minerales de oro, sulfuro y cuarzo. Están presentes carbonatos de calcio y hierro, barita, clorita, sericita y turmalina. Entre los minerales de mena predomina la pirita y es menos frecuente la arsenopirita. Se acompañan de pirrotita, sulfuros y sulfosales de cobre, plomo, cinc, bismuto, plata, óxidos de hierro, plata nativa, bismuto y en algunos casos telururos.

Minerales exógenos que contienen oro

Los minerales auríferos exógenos se concentran en placeres, con menor frecuencia en zonas de oxidación de yacimientos de sulfuros auríferos. El oro se presenta en forma de granos redondeados y semirredondeados, escamas (de 0,5 a 4 mm de tamaño), a veces intercrecimientos con cuarzo en arena o material arcilloso que contiene cantos rodados, guijarros y (o) piedra triturada de varias rocas. También se encuentran pepitas. El contenido de Au es de 100-150 mg/m³ a decenas de g/m³, la finura es de 800 a 950. En las zonas de oxidación, el oro se concentra en las partes inferiores de los minerales oxidados, principalmente en asociación con hidróxidos de hierro y manganeso, con minerales hipergénicos de cobre, arsénico, plata, carbonatos, caolinita. El contenido de Au es de 2-3 a 10 g/t. Los minerales auríferos forman depósitos complejos, lentes y nidos.

Minerales auríferos metamorfoseados

Los minerales auríferos metamorfoseados se encuentran asociados a capas de conglomerados auríferos, menos comúnmente gravelitas. El oro se encuentra en forma de granos, a veces semirredondeados (5-100 µm), depositados en cemento de cuarzo-sericita-clorita, y también en forma de vetas delgadas que se entrecruzan con guijarros de cuarzo. El contenido de oro es de 3-20 g/t, la finura es superior a 900.

Minería de oro

Según los expertos, la cantidad total de oro extraído de las entrañas de la Tierra en el período histórico observado supera las 135 mil toneladas. Además, más del 40% de esta cantidad está representada por joyas, el 30% se concentra en reservas estatales, casi el 20% se encuentra en forma de lingotes y monedas y solo el 10% se utiliza en la industria con fines técnicos y tecnológicos.

A finales del siglo XX, se hizo rentable procesar minerales pobres y difíciles de enriquecer: incluir reservas fuera de balance en la operación; reanudar la operación de canteras y vertederos, minas y pozos anteriormente "desactivados"; procesar vertederos de desechos artificiales de muchas plantas mineras y de procesamiento. Se produjeron cambios fundamentales en la tecnología de enriquecimiento de minerales auríferos debido al enriquecimiento en pilas, así como en pilas con cianización y lixiviación biológica en columnas, el método de "carbón en pulpa", la mejora de otros métodos piro- e hidrometalúrgicos (por ejemplo, enriquecimiento en autoclave de minerales refractarios). Esto condujo a un aumento de la rentabilidad del procesamiento secundario de minerales pobres y "relaves" de plantas de enriquecimiento con un contenido de oro de 1,0-0,3 g / t y menos.

La rápida transición de la minería subterránea a la minería a cielo abierto (de 1988 a 2003, la participación de la minería a cielo abierto aumentó del 30 al 70% en todo el mundo) y la introducción activa de equipos altamente productivos en las operaciones mineras, el transporte y el procesamiento del mineral contribuyeron a una marcada reducción de los costos directos y las pérdidas generales en la producción de oro.

La producción mundial de oro en 2009 fue de 2.572 toneladas. Los mayores productores son:

• Sudáfrica (220 t. (2008),
• Estados Unidos (298 t. (2002),
• Australia (225 t. (2009),
• Indonesia (90 t (2008),
• China (313,98 t. (2009),
• Rusia (205,2 t. (2009),
• Canadá (95 t. (2009),
• Perú (175 t. (2008),
• Uzbekistán (85 t. (2001),
• Ghana (72 vol. (2001).

Enriquecimiento de minerales auríferos

El proceso de enriquecimiento es un sistema único en el que los elementos individuales están interconectados. Solo se pueden lograr resultados elevados si se tiene en cuenta un enfoque sistémico que tenga en cuenta la interacción de los elementos del sistema, es decir, en este caso, la gama completa de procesos.

El enriquecimiento por gravedad es, sin duda, uno de los procesos más conocidos. A él se debe la historia de que el oro fue el primer metal que la humanidad conoció varios miles de años antes de nuestra era. La propia naturaleza se encargó de ello, liberando los granos de oro de los minerales que los contenían en los lechos de los ríos y arroyos que discurrían por las rocas auríferas, dándoles un atractivo tal que nuestros antepasados ​​lejanos no pudieron dejar de notarlo. La extracción masiva de oro de los placeres comenzó con métodos de enriquecimiento por gravedad, después de lo cual estos métodos "se incorporaron" activamente a la tecnología industrial de procesamiento de minerales de los yacimientos primarios.

Los esquemas y modos de enriquecimiento de minerales auríferos dependen significativamente de su composición mineral, de su destrucción, de la presencia o ausencia de impurezas que complican la extracción del oro, así como del tamaño de las partículas de oro.

Minerales primarios con bajo contenido de sulfuro

Dependiendo del tamaño, el oro se suele extraer de minerales primarios con bajo contenido de sulfuro mediante un esquema de flotación por gravedad de una o dos etapas en combinación con amalgamación o cianuración. Si el mineral contiene oro de tamaño suficientemente grande, se utiliza el enriquecimiento por gravedad después de la primera etapa de trituración. Este esquema, que utiliza procesos de gravedad, permite la extracción de hasta el 80% del oro.

En la cianuración de los residuos de concentración por gravedad, la recuperación de oro aumenta hasta el 95%. Sin embargo, la cianuración es inaceptable para los minerales que contienen sustancias carbonosas, así como sulfuros de cobre y antimonio. Además, la cianuración no extrae el oro que se encuentra finamente diseminado en minerales de sulfuro. En este caso, es aconsejable utilizar la flotación de oro junto con los minerales de sulfuro. Con sulfuros y oro finamente diseminados y desiguales, los mejores resultados se pueden obtener mediante el enriquecimiento mediante esquemas de flotación por etapas. Sin embargo, en el caso de residuos con un contenido de oro superior al del vertedero, se someten a un enriquecimiento por gravedad en hidrociclones o en máquinas jigging con el retorno de la fracción de arena o concentrado al inicio del proceso o a un ciclo de cianuración independiente.

Minerales de pirita y oro

En los minerales de oro y pirita, el oro finamente disperso suele estar asociado a la pirita, por lo que se separa mediante flotación junto con la pirita. Para obtener desechos con un contenido de oro residual, se amplía el frente de flotación de control con la producción de un concentrado terminado en cada operación de control, que se envía a cianuración. Si el oro finamente diseminado en piritas no se extrae mediante cianuración, el concentrado de flotación se quema antes de la cianuración a una temperatura de 650 - 700 °C para obtener un subquemado poroso, que asegura la revelación de los granos de oro. A veces, para reducir las pérdidas de oro con desechos residuales, se utiliza su cianuración. Sin embargo, si hay oro libre en el mineral, durante la combustión es absorbido por los componentes de bajo punto de fusión del mineral y no se extrae durante la cianuración posterior. En este caso, se utiliza un esquema en el que el concentrado por gravedad se cianura con la disolución del oro libre. Los desechos de cianuración se envían a flotación de sulfuro con posterior quema y cianuración del concentrado.

Minerales de sulfuro de oro y cobre

En los minerales de oro y cobre sulfurados, el oro no solo se encuentra en estado libre, sino también finamente diseminado en sulfuros (principalmente en calcopirita). Además de los sulfuros de cobre, los minerales suelen contener pirita, arsenopirita, pirrotita, que también contienen oro, pero en cantidades menores que la calcopirita. Dichos minerales, después de eliminar el oro libre de ellos mediante procesos de gravedad (jigging, enriquecimiento en compuertas) y moler hasta un tamaño de 70% de clase - 0,2 mm, se envían a la 1ª flotación colectiva, donde se alimentan xantato y aceite de pino. Después de moler los desechos de flotación hasta un tamaño de 95% de clase - 0,2 mm, se les elimina el oro libre mediante jigging, y el drenaje de clasificación pasa a la 2ª flotación colectiva, que también se realiza con xantato y aceite de pino.

El concentrado a granel, después de las operaciones de limpieza, se envía a la flotación de cobre, donde se lleva a cabo la depresión de la pirita con cal, pero con una alcalinidad reducida, porque el oro se deprime en un ambiente altamente alcalino. El concentrado de oro y cobre resultante, después de la deshidratación y el secado, se envía a una fundición de cobre. Los metales preciosos durante el procesamiento electrolítico del cobre crudo, que se crea durante la fundición, pasan a lodos electrolíticos, de los cuales se extraen los metales preciosos en plantas especiales. El concentrado de pirita se envía a la cianuración para extraer el oro que contiene. La extracción total de oro según este esquema es del 90 - 91%.

Minerales de oro y arsénico

Los minerales de oro y arsénico (oro-arseno) son los más difíciles de enriquecer, ya que pueden contener hasta un 10% de arsénico en forma de arsenopirita con una cantidad significativa de oro en una inclusión fina, casi en emulsión. Además de arsenopirita, los minerales suelen contener calcopirita. Estos minerales son muy difíciles de enriquecer debido a la presencia de esquistos carbonáceos (minerales refractarios).

El enriquecimiento de los minerales de oro y arsénico se lleva a cabo mediante un esquema combinado de flotación por gravedad. Después de la separación del mineral inicial mediante jigging con limpieza en mesas de concentración del concentrado por gravedad, el desecho del ciclo por gravedad se envía a flotación con la separación del concentrado colectivo.

Una dificultad particular en la flotación de sulfuros la representan las sustancias carbonosas que pasan al concentrado y aumentan significativamente su rendimiento, pero reducen el contenido de oro. Además, estos concentrados no pueden procesarse más mediante cianuración, porque las lutitas carbonosas son un sorbente del complejo oro-cianuro. En este caso, el concentrado carbonoso se separa del concentrado a granel con la adición de cal, agente espumante y queroseno, y los desechos de flotación de las lutitas carbonosas con la adición de sulfato de cobre se separan en concentrados de oro-pirita y oro-arseno.

Minerales polimetálicos

En los minerales polimetálicos, el oro se encuentra generalmente en estado finamente disperso en minerales de sulfuro, principalmente en pirita y calcopirita, con menor frecuencia en galena y esfalrita, y, además, puede encontrarse en estado libre.

La tecnología para extraer oro de minerales polimetálicos consiste en capturar el oro libre en el ciclo de molienda y extraerlo de forma más completa con concentrados en los que se asocia a los principales componentes valiosos.

Enriquecimiento por gravedad de minerales auríferos

Actualmente, la concentración gravitacional de oro es ampliamente utilizada en las plantas de extracción de oro en todos los países del mundo, incluidos aquellos que son los principales productores de este metal.

Según la naturaleza de las materias primas procesadas, estas fábricas se dividen en 3 grupos:

• minerales de cuarzo y sulfuro de cuarzo que contienen metales preciosos principalmente en forma soluble en cianuro.
• minerales de pirita y arsénico-pirita con oro finamente diseminado en sulfuros resistentes a la cianuración, así como minerales que contienen materia carbonosa con actividad de sorción.
• minerales complejos que contienen, además de oro y plata, metales pesados ​​no ferrosos (cobre, plomo, zinc, antimonio), así como uranio.

Dentro de cada grupo se determina el número de empresas que utilizan procesos de enriquecimiento por gravedad, flotación y cianuración (Tablas 1, 2).

Tabla 1. Escala de aplicación de la gravedad, flotación y cianuración

Tabla 2. Enriquecimiento de minerales por gravedad

El enriquecimiento por gravedad se practica en más de un tercio de las empresas, sin embargo, la gravedad sin combinación con otros procesos casi nunca se utiliza.

En los últimos años se han producido grandes avances en la tecnología de enriquecimiento por gravedad de las materias primas de minerales de oro. Esto se manifiesta, en primer lugar, en la creación de nuevos dispositivos capaces de extraer no sólo partículas grandes sino también muy pequeñas de oro metálico liberado durante el proceso de molienda del mineral, como los concentradores centrífugos y las máquinas de jigging centrífugo, en las que la intensidad de separación de las partículas de oro y otros minerales con una densidad de grano menor aumenta muchas veces.

En la gran mayoría de los casos, se utiliza la gravedad en combinación con la cianuración, la flotación o ambos procesos. Para minerales simples, los esquemas más típicos son el enriquecimiento por gravedad y flotación por gravedad con cianuración de relaves de flotación y, en algunos casos, concentrados por gravedad. El objetivo principal de la gravedad en estas variantes es extraer el oro libre de gran tamaño del mineral para transformarlo en productos (concentrados) procesados ​​en un ciclo metalúrgico separado de la masa principal del mineral.

Además de aumentar (generalmente entre un 2 y un 4 %) la recuperación general de oro, esto ayuda a prevenir o al menos reducir significativamente la acumulación de oro en los equipos de molienda y mezcla.

La flotación, al igual que el enriquecimiento por gravedad, es un método de enriquecimiento mecánico, en el que la concentración y separación de los componentes minerales se lleva a cabo sin dañar su estructura cristalina y composición química. Dichos métodos también pueden incluir la separación magnética, eléctrica y radiométrica (incluida la clasificación fotométrica), la separación de minerales por forma y tamaño de partícula, la adhesión selectiva (captura por superficies pegajosas) y algunos otros procesos. Sin embargo, a diferencia de los métodos anteriores, incluida la gravedad, la flotación se basa en el uso de reactivos químicos que realizan una variedad de funciones.

La base del enriquecimiento por flotación, que generalmente se lleva a cabo en un entorno acuoso, es el principio de impartir propiedades hidrófobas a los granos del componente extraído, por lo que no son humedecidos por el agua y son “empujados” al límite de las fases líquida y gaseosa, incluso si la densidad de estos granos es muchas veces mayor que la densidad del agua.

La hidrofobicidad de los granos minerales se confiere mediante reactivos colectores (colectores), introducidos en la suspensión y fijados en la superficie de las partículas extraídas, por ejemplo, sulfuros. El proceso de separación de estos últimos del resto de la masa mineral (relaves de flotación) se intensifica mediante la aireación de la pulpa con aire, utilizando espumantes especiales y reactivos que deprimen la flotación de los minerales de roca estéril, así como regulando el índice de hidrógeno (pH), es decir, creando un ambiente de pulpa ácido, alcalino o neutro.

Debido a la gama extremadamente amplia de reactivos de flotación, cuyo número total es de aproximadamente 6-8 mil, se han creado las posibilidades de concentrar prácticamente cualquier mineral por flotación. Sobre la misma base, se han desarrollado principios y métodos de separación (selección) de varias mezclas minerales para obtener productos individuales (concentrados) que cumplan con los requisitos del mercado y las condiciones de su uso posterior o procesamiento químico-metalúrgico. En este sentido, la flotación, como método de enriquecimiento mecánico de materias primas minerales, tiene capacidades muy grandes, lo que determina su amplio uso en varias industrias, incluida la metalurgia ferrosa y no ferrosa, la industria del carbón, en la producción de diamantes, fósforo, grafito, barita, magnesita, arcillas de caolín puro y otros productos minerales. En la actualidad, la flotación procesa más de 2 mil millones de toneladas de minerales anualmente, y esta es la mejor característica de este proceso tecnológico.

La flotación desempeña un papel bastante importante en el enriquecimiento de las materias primas de mineral de oro. Sin embargo, se tiene en cuenta una circunstancia importante que distingue las capacidades de flotación de los minerales que contienen oro de la mayoría de los minerales de metales no ferrosos. Estos últimos se caracterizan por una clara separación de las principales etapas tecnológicas: enriquecimiento del mineral y procesamiento metalúrgico de concentrados. Estas etapas se llevan a cabo en empresas separadas (plantas de enriquecimiento, plantas metalúrgicas), que a menudo forman parte de varias asociaciones de producción. Al mismo tiempo, la gran mayoría de las plantas de recuperación de oro operan según esquemas con un ciclo completo de procesamiento del mineral hasta el producto final comercializable: lingotes de oro (aleación Doré). Por esta razón, el procesamiento del mineral en las empresas mineras de oro, por regla general, se lleva a cabo según esquemas combinados que combinan operaciones de enriquecimiento por flotación por gravedad con cianuración y otras operaciones químico-metalúrgicas (fundición, tostación, oxidación en autoclave u bioquímica, etc.).

Enriquecimiento de minerales por flotación en plantas de extracción de oro

Según la actividad de flotación en los minerales, los minerales auríferos se pueden ordenar en la siguiente secuencia (en orden descendente):

• intercrecimientos de oro metálico con sulfuros de hierro (pirita, arsenopirita) y sulfuros de metales pesados ​​no ferrosos (calcopirita, galena, etc.);
• sulfuros que contienen oro propiamente dicho, en los que el oro está presente en forma de delgadas inclusiones metálicas;
• granos libres de oro y aleaciones naturales de oro y plata (electro, kuestellite, etc.)

El mayor efecto del uso de la flotación se garantiza cuando se extrae oro de minerales con mineralización predominantemente de sulfuro. La flotación rara vez se utiliza para minerales auríferos oxidados, ya que no proporciona indicadores satisfactorios de extracción de metales en concentrados, siendo muy inferior en este aspecto al proceso de cianuración directa del mineral. Sin embargo, el uso de la flotación es muy útil en el proceso de estudios mineralógicos para la extracción de granos finos de oro libre de minerales oxidados para su posterior examen microscópico con el fin de establecer el tamaño y la morfología de los granos de oro. Como regla general, el proceso de flotación de minerales auríferos se lleva a cabo en un ambiente ligeramente alcalino (pH = 7-9). Para crear dicho ambiente, se utiliza sosa o cal (esta última se usa con menos frecuencia, ya que tiene una propiedad depresora débilmente expresada en relación con la pirita aurífera y, en cierta medida, con el oro nativo).

Como colectores se utilizan xantatos de etilo o butilo. Como agentes espumantes se suele utilizar aceite de pino o cresol. A la pulpa (durante la molienda) se le añade sulfato de cobre para activar la pirita.

La depresión de los minerales de ganga, incluidas las arcillas, se lleva a cabo mediante silicato y (con menor frecuencia) sulfuro de sodio. Este último también se utiliza para sulfurar la superficie de partículas minerales oxidadas (malaquita, azurita, cerusita, anglesita, smithsonita, etc.) con el fin de impartirles actividad de flotación.

Para la flotación de minerales que contienen oro y plata, dependiendo de su composición material, se utilizan una variedad de dispositivos: flotadores mecánicos de múltiples cámaras, mecánicos-neumáticos, neumáticos, así como flotadores de gran volumen (de cuba). En los últimos años, se han desarrollado columnas de flotación que están funcionando con éxito en varias empresas mineras de oro, diseñadas para el enriquecimiento de minerales finamente molidos y viscosos para la concentración de oro nativo y sulfuros de grano grueso que contienen oro en ciclos de molienda de mineral. La flotación flash se considera una alternativa a los métodos de gravedad para la extracción de oro de minerales "recién molidos" y se utiliza con eficacia en las fábricas.

La flotación como único proceso tecnológico se utiliza en muy raras ocasiones. Se trata principalmente de empresas que procesan minerales complejos que, junto con el oro y la plata, contienen otros metales no ferrosos (cobre, plomo, zinc, antimonio) en concentraciones y formas minerales que permiten la posibilidad y viabilidad económica de la extracción asociada de estos metales en productos líquidos comercializables. La implementación de la flotación en un modo reactivo especial permite extraer concentrados de cobre, plomo, zinc y antimonio de composición aceptable de minerales que contienen oro, que se envían para su posterior procesamiento a plantas metalúrgicas especializadas. Durante la flotación, una parte significativa de los metales nobles presentes en las materias primas originales también pasa a estos concentrados. Las posibilidades de su posterior extracción están determinadas por la tecnología de la producción metalúrgica principal.

La principal estrategia de las empresas mineras de oro que se dedican al procesamiento complejo de minerales polimetálicos, además de obtener concentrados acondicionados de metales no ferrosos durante la flotación, es asegurar la máxima extracción posible de oro en el sitio mediante otros procesos tecnológicos, en particular el enriquecimiento por gravedad y la cianuración. La mayoría de las empresas practican este tipo de tecnología combinada de gravedad-flotación-cianuración en el procesamiento de minerales complejos.

Los objetos favorables para el uso de la flotación son minerales tecnológicamente refractarios, en los que el oro está estrechamente asociado con sulfuros de hierro y no se puede extraer por cianuración sin el uso de procesos preparatorios bastante complejos y costosos: tostación oxidativa, autoclave u oxidación bioquímica de sulfuros.

La flotación permite no sólo concentrar sulfuros que contienen oro (pirita, arsenopirita) en un pequeño volumen de concentrado enviado para el procesamiento metalúrgico, sino también separar estos sulfuros, por ejemplo pirita y arsenopirita o piritas de diferentes generaciones, que difieren en el contenido de oro.

Una opción para enriquecer minerales de oro de baja ley (Au 2,2 g/t) es una tecnología combinada de flotación por gravedad. En el proceso de flotación se utiliza un activador especial de oro metálico y de intercrecimientos de oro con pirita. En combinación con amyl xantate de potasio (colector de pirita) y carbonato de sodio introducido en la pulpa para mantener un pH óptimo de 8,4-8,6, el reactivo permite extraer el 85% del oro en concentrado mientras se conserva alrededor del 75% de la pirita en los relaves de flotación, representados principalmente por fracciones que no contienen oro. Teniendo en cuenta la gravedad, la extracción total de oro en concentrados en la planta es más del 90%, con un rendimiento de concentrado de solo el 1,9% del mineral.

En el procesamiento de minerales de sulfuro carbonoso, la mejora de la calidad y la reducción del rendimiento de los concentrados que contienen oro se logra mediante la eliminación por flotación preliminar de las fracciones de carbón de desecho en términos de contenido de oro del mineral o mediante la flotación secuencial de carbono y sulfuros con una selección cuidadosa del régimen de reactivos en cada etapa.

En caso de presencia simultánea de oro refractario (en sulfuros) y oro fácilmente cianurable en los minerales, el enriquecimiento por flotación se complementa con una operación de cianuración, a la que se someten los minerales iniciales antes de la flotación o los relaves del enriquecimiento por flotación. Los concentrados de pirita y arsenopirita obtenidos durante la flotación también se procesan in situ mediante el método de cianuración, pero sólo después de una apertura química, termoquímica o bioquímica preliminar de los sulfuros auríferos.

En las empresas que procesan minerales simples con oro relativamente fácil de cianurar, la flotación se utiliza solo si asegura la producción de relaves ricos en oro y si esto reduce significativamente los costos del procesamiento hidrometalúrgico, ya que no toda la masa de mineral se somete a cianuración, sino solo los concentrados de flotación.

La flotación se ha convertido en un proceso extremadamente diverso en cuanto a los reactivos y equipos utilizados, lo que permite que se utilice mucho más ampliamente que antes, incluso en minerales pobres y complejos. Gracias a la flotación, es posible aumentar la extracción de oro y garantizar una rentabilidad aceptable del desarrollo del yacimiento. Al mismo tiempo, la multivariancia del proceso requiere estudios tecnológicos y de laboratorio exhaustivos y exhaustivos de los minerales, así como una amplia experiencia y conocimientos para encontrar exactamente la opción que proporcione el mejor efecto para las condiciones específicas.

La base de la tecnología moderna para extraer oro y plata de los yacimientos primarios es la cianuración, que consiste en la lixiviación selectiva de metales preciosos con soluciones acuosas de cianuros alcalinos: sodio, potasio, calcio. Luego, los metales disueltos se separan de las soluciones mediante diversos métodos, obteniendo finalmente productos comerciales de alta calidad: lingotes de metal (metal Doré), que se envían a las plantas de refinación. En algunos casos, la refinación de oro y plata se lleva a cabo directamente en el lugar, es decir, en las condiciones de una empresa minera de oro.

Cabe señalar que en el pasado, la cianuración de concentrados por gravedad que contienen partículas grandes de oro y otros minerales pesados ​​(en particular sulfuros) en dispositivos de tipo tanque (agitadores mecánicos y neumático-mecánicos) se consideraba inaceptable debido a la baja tasa de disolución del oro y la dificultad de mantener la suspensión en estado suspendido, lo que provocaba la sedimentación de fracciones pesadas en el fondo de los dispositivos. En la actualidad, estos problemas se solucionan mediante el uso de mezcladores de tambor horizontales, así como dispositivos con circulación forzada de soluciones de cianuro y reactores cónicos. Estos dispositivos permiten procesar concentrados por gravedad que contienen oro con prácticamente cualquier característica granulométrica mediante cianuración. De este modo, la tecnología tradicional de concentración por gravedad de oro con acabado profundo de concentrados primarios hasta obtener “cabezas de oro” ricas adecuadas para la fundición en aleación de oro y plata (metal Doré) se complementa con un método alternativo de procesamiento hidrometalúrgico de concentrados con un contenido moderado de metal, después de su re-limpieza simple o doble en mesas de concentración u otros dispositivos de acabado.

La eficiencia de esta opción aumenta aún más si no sólo los concentrados gravimétricos sino también los relaves de enriquecimiento gravimétrico del mineral (utilizando un modo de lixiviación más “suave”) son sometidos a cianuración, ya que en este caso es posible dirigir los residuos sólidos del ciclo del “concentrado” al proceso hidrometalúrgico general, obteniendo finalmente un único producto comercial.

La historia de la industria minera y metalúrgica mundial probablemente no conoce otros ejemplos de desarrollo y desarrollo tan dinámicos de los procesos tecnológicos como la lixiviación del oro con cianuro. Prueba de ello son, por ejemplo, las siguientes cifras. El proceso de lixiviación con cianuro fue patentado en octubre de 1887. Al año siguiente, 1888, se creó una instalación semiindustrial de demostración y en 1889 se construyó la primera fábrica del mundo con lixiviación con cianuro de minerales auríferos. Un año más tarde, se puso en funcionamiento la segunda instalación industrial de lixiviación con cianuro, cuya producción de oro aumentó en 4 años de 9 kg (1890) a 9 toneladas (1893), es decir, mil veces. El rápido desarrollo posterior de la tecnología de cianuración hizo que el proceso ocupara muy rápidamente una posición de liderazgo en la producción mundial total de oro a partir de materias primas minerales, que aumentó de 200 a 2500 toneladas por año en 110 años (1890-2000). En los últimos 20 años, el 92% del oro en el mundo se ha obtenido mediante cianuración a partir de minerales de yacimientos primarios (el 8% restante corresponde al metal extraído incidentalmente de minerales de metales pesados ​​no ferrosos: cobre, plomo, antimonio, etc.).

Las ventajas tecnológicas de la cianuración realizada con soluciones con una concentración muy baja de cianuro (0,3-1 g/l y menos) son, en primer lugar, que se lleva a cabo en un ambiente ligeramente alcalino (pH = 9,5~11,5) a temperatura normal (“ambiente”) y presión atmosférica, lo que determina la alta eficiencia económica de la cianuración de minerales de oro.

Un papel importante lo desempeñaron los avances de la Oficina de Minas de Estados Unidos (US BM) en la extracción por adsorción de oro de medios cianurados utilizando carbones activados granulares (1952) y la lixiviación con cianuro en pilas (HCL) de minerales de gran tamaño y vertederos de minerales (1969).

La primera empresa industrial de lixiviación en pilas de oro con adsorción de carbón se creó en 1974 para los vertederos de roca estéril que contenían menos de 2,5 g/t de oro, lo que en aquel momento hacía que su procesamiento con la tecnología industrial convencional no fuera rentable. En los años 80 del siglo pasado, el proceso KB estaba muy extendido en la industria minera de oro de los EE. UU., y luego en otros países. Esto fue facilitado por el siguiente desarrollo de USBM para la aglomeración preliminar de minerales finamente triturados y viscosos antes de KB (1979). En Rusia, en los últimos 10 años, se han creado alrededor de 20 empresas industriales que realizan la lixiviación en pilas de materias primas de mineral de oro, con un volumen total de procesamiento de más de 5 millones de toneladas por año.

Por regla general, la lixiviación en pilas se utiliza para los minerales extraídos a cielo abierto con un contenido de oro de 0,5 a 1,5 g/t, de los que se extrae entre el 50 y el 80% del metal mediante cianuración. Esto garantiza la explotación rentable de empresas de distintos tamaños: de 0,5 a 15 millones de toneladas de mineral al año. A veces se utilizan combinaciones de operaciones de lixiviación en pilas y en presas.

La mayor parte del mineral se somete a lixiviación en pilas después de un triturado preliminar a 65 mm y la aglomeración del mineral triturado con una solución de cal y cianuro. El procesamiento de los minerales pobres (Au inferior a 0,5 g/t) se lleva a cabo sin triturado ni aglomeración mediante el método de lixiviación en presas. La recuperación de oro en soluciones es del 70%, incluido el 80% con lixiviación en pilas y el 65% con lixiviación en presas.

Otra dirección para aumentar la eficiencia del proceso hidrometalúrgico es la integración de las operaciones de lixiviación en pilas y presas con la tecnología de cianuración en fábrica.

El proceso de lixiviación en presas se lleva a cabo sobre mineral de tamaño "frontal" sin trituración previa. El oro se extrae de las soluciones en una unidad separada. Los carbones saturados de oro de ambos ciclos de lixiviación se combinan y eluyen utilizando tecnología estándar. La recuperación total de oro es del 90%, incluido el 95% en el ciclo de tecnología de fábrica y el 73% en la lixiviación en presas.

La posibilidad de procesar de forma rentable los materiales de mineral de oro de baja calidad mediante cianuración está confirmada por la práctica de las empresas que realizan la extracción adicional de oro de los relaves antiguos de enriquecimiento de años anteriores. Esta cuestión, dada su importancia (incluso para la industria minera de oro rusa), merece una consideración especial en una publicación aparte. Aquí sólo cabe señalar que, dados los costes mínimos de desarrollo de este tipo de yacimientos de oro "tecnológicos" y preparación de los relaves antiguos para el posterior procesamiento hidrometalúrgico (cianuración mediante tecnología de fábrica), la rentabilidad del proceso está asegurada con la extracción de oro a un nivel de 0,4-0,5 g/t de la materia prima original.

Los objetos de aplicación de la cianuración no son sólo materiales pobres, sino también bastante ricos que contienen oro, en particular, concentrados procedentes de la flotación y del enriquecimiento gravitacional de minerales.

En cuanto a los concentrados de oro por gravedad, hasta hace poco tiempo se consideraba que el único método aceptable para su procesamiento era el acabado profundo (nueva limpieza) con posterior fundición de las "cabezas de oro" resultantes en lingotes de metal. Sin embargo, ahora se han creado dispositivos especiales que permiten lixiviar granos grandes de oro metálico con soluciones de cianuro.

Un área importante de aplicación del proceso de cianuración es el procesamiento de minerales refractarios y concentrados. Entre ellos se encuentran los materiales que contienen inclusiones dispersas de oro en granos densos e insolubles en cianuro de sulfuros de hierro: pirita y arsenopirita. La posibilidad de procesar estos materiales mediante métodos hidrometalúrgicos o pirometalúrgicos "sin cianuro" se ha estudiado durante mucho tiempo. Sin embargo, no se han obtenido resultados positivos, desde el punto de vista económico. Por ello, casi todas las empresas mineras de oro que operan actualmente extraen oro de minerales refractarios de pirita y arsenopirita (concentrados) mediante el mismo proceso de cianuración, pero sólo después de una apertura mecánica adicional (molienda fina y ultrafina), química (oxidación en autoclave), termoquímica (calcinación) o bioquímica de los sulfuros que contienen oro. Por regla general, estas operaciones preparatorias son significativamente más caras que la cianuración en sí. Sin embargo, en conjunto garantizan una alta extracción de oro en el producto comercial final y una eficiencia económica general del proceso tecnológico.

La cianuración también juega un papel importante en el procesamiento de minerales de oro complejos que contienen cobre, plomo, antimonio, zinc y otros metales pesados ​​no ferrosos, cuya extracción asociada parece tecnológicamente posible y económicamente factible