CURSO: DISEÑO DE PLANTA CURSO: DISEÑO DE PLANTA MINERAMINERADOCENTE: Ing. Merlín Ramos Díaz DOCENTE: Ing. Merlín Ramos Díaz

TEMA : Proceso Merril CroweTEMA : Proceso Merril Crowe

Presentado Por: Presentado Por: Bustamante Núñez José Bustamante Núñez José

Eduar Eduar Cubas Tapia EliserCubas Tapia EliserVásquez Regalado Vásquez Regalado

RogelioRogelio

UNIVERIDAUNIVERIDADD

ALAS ALAS PERUANASPERUANAS

PROCESO DE LIXIVIACIÓN

El mineral con contenidos de oro proveniente de los tajos es depositado en las pilas o canchas de lixiviación (también se les conoce como PAD), luego es regado (por goteo) con una solución de Cianuro de Sodio para obtener o recuperar el oro que se encuentra en el mineral.

EL PAD DE LIXIVIACIÓN

Es una estructura donde se acumula el mineral extraído del cerro para ser lixiviado (disuelto) y recuperar el oro existente.

SOLUCIÓNES CIANURADASCon un sistema de riego por goteo, es decir mangueras con huequitos por donde sale la solución.

Tendido del sistema de riego por goteo.

Detalle de la salida de la solución cianurada.

PROCESO DE COLUMNAS DE CARBÓN

Este proceso permite concentrar la cantidad de oro de la solución rica que hay en las pozas de operaciones, para luego recuperarlo en el proceso Merrill Crowe.

Este proceso de carbón pasa por dos etapas:

La AdsorciónLa adsorción, consiste en pasar la solución rica (con el oro en estado líquido) a través de columnas cargadas con carbón activado, para que el oro sea atrapado en los poros del carbón.La DesorciónEl proceso de desorción consiste en sacar el oro atrapado en la superficie del carbón haciendo circular una solución cianuradas que atrapa el oro y que luego pasa al proceso de Merrill Crowe.

PROCESO MERRILL PROCESO MERRILL CROWECROWE

PROCESO MERRILL CROWE

LA INTRODUCCIÓN la precipitación de polvo de zinc no era simple. Durante los primeros ensayos, la debilidad inherente del proceso de virutas de zinc fue el bloqueo de la cantidad considerable de oro. Los mejores resultados se lograron por CW Merrill en Montana en 1907 y 1908, cuando añadió humos de zinc a la solución de embarazadas y se bombea la emulsión a través de un filtro- prensa. El precipitado de oro y el exceso de polvo se mantuvo en los marcos de filtro estéril, mientras que la solución pasa a través de la lona del filtro en un tanque de almacenamiento para su reutilización en la planta de cianuración.

Actualmente el tratamiento Actualmente el tratamiento convencional de las soluciones convencional de las soluciones eluídas del carbón es la eluídas del carbón es la depositación electrolítica; Sin depositación electrolítica; Sin embargo la tecnología del Merrill embargo la tecnología del Merrill Crowe es actualmente una Crowe es actualmente una alternativa válida en la recuperación alternativa válida en la recuperación de oro a partir de estas solucionesde oro a partir de estas soluciones

PROCESO MERRILL CROWE

Cementación de oroCementación de oro ¿Cómo y porque se cementa el oro?¿Cómo y porque se cementa el oro?

El orden electroquímico de los metales El orden electroquímico de los metales en soluciones cianuradas determina su en soluciones cianuradas determina su solubilidad relativa en dicho solvente.solubilidad relativa en dicho solvente.

Secuencia de solubilidadSecuencia de solubilidad Mg – Al – Zn – Fe – Cu – Hg – AuMg – Al – Zn – Fe – Cu – Hg – Au Cualquier metal de ésta secuencia Cualquier metal de ésta secuencia

tenderá a disolver en solución de tenderá a disolver en solución de cianuro mas rápido que el metal de su cianuro mas rápido que el metal de su derecha, desplazándolo y precipitándoloderecha, desplazándolo y precipitándolo

Cementación de oroCementación de oro

La cementación con Zn es un proceso electroquímico. El Zn se disuelve en los sitios anódicos y los e- cedidos sirven para reducir los aniones complejos en los sitios catódicos

Zn + 4CN- = Zn(CN)4-2 + 2 e- Reacción anódica

2 Au(CN)2- + Zn = 2 Au + 4 CN-2 Reacción catódica

2 Au(CN)2- + Zn = 2 Au + Zn(CN)4

-2 Reacción global

CAUSAS DE UNA MALA CEMENTACIÓN:

Demasiado oxígeno en la solución (vacío insuficiente en la torre de vacío o cono de precipitación succionando aire).Insuficiencia de zinc.Insuficiencia o exceso de sal de plomo.Insuficiencia de cianuro libre en la solución (alto consumo de zinc).

REQUISITOS FUNDAMENTALES PARA UNA EFICIENTE CEMENTACIÓN:

Estar clasificada con menos de 5 ppm de sólidos.Estar desoxigenada hasta 1 ppm de oxígeno.Tener concentración de cianuro libre adecuada.Tener un pH en el rango de 9 a 11 (con una adecuada adición de cal).Contener una adecuada cantidad de sales de plomo.

Proceso Merrill CroweProceso Merrill Crowe

La precipitación de La precipitación de oro con zinc ha oro con zinc ha experimentado experimentado innovaciones con el innovaciones con el tiempotiempo

Adición de sal soluble Adición de sal soluble de plomo (1-4 % del de plomo (1-4 % del peso de Zn)peso de Zn)

Adición de polvo de zincAdición de polvo de zinc De-aereación de la De-aereación de la

solución pregnantsolución pregnant

PROCESO MERRILL CROWE

Ventajas:Bajos costos de labor para la operación y mantenimientoRápida velocidad de reacción y altas recuperacionesPuede manejar grandes ratios de plata a oro en la solución pregnantDesventajas:La solución pregnant necesita pre-tratamiento antes de la cementaciónEl proceso es sensible a iones interferentesBaja selectividad para soluciones contaminadas

DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROCESO METALURGICO:

Cementación de oroCementación de oro

Pasivación del ZnPasivación del Zn La pasivación de la superficie activa del La pasivación de la superficie activa del

zinc, provoca una menor velocidad de zinc, provoca una menor velocidad de reacción y en el caso extremo cesa reacción y en el caso extremo cesa totalmente la cementacióntotalmente la cementación

La pasivación se presenta debido al La pasivación se presenta debido al aislamiento de la superficie del zinc aislamiento de la superficie del zinc debido a recubrimientos de una densa debido a recubrimientos de una densa capa y compacta de metales precipitados, capa y compacta de metales precipitados, además de formación de Zn(OH)además de formación de Zn(OH)22

Etapas en el Proceso Merrill CroweEtapas en el Proceso Merrill CroweClarificaciónClarificación Solución proveniente de las pilas de lixiviación. es Solución proveniente de las pilas de lixiviación. es

sedimentada en decantadores Hopper para eliminación sedimentada en decantadores Hopper para eliminación de partículas en suspensión a fin de obtener una solución de partículas en suspensión a fin de obtener una solución clara con 50 ppm de sólidos.clara con 50 ppm de sólidos.

Los filtros clarificadores reducen los contenidos de Los filtros clarificadores reducen los contenidos de sólidos en suspensión a menos de 5 ppm.sólidos en suspensión a menos de 5 ppm.

La filtración es auxiliada por revestimientos de diatomita. La filtración es auxiliada por revestimientos de diatomita. Esto permite al filtro remover partículas inferiores a una Esto permite al filtro remover partículas inferiores a una micra de tamañomicra de tamaño

Etapas en el Proceso Merrill CroweEtapas en el Proceso Merrill CroweDesoxigenación Eliminación casi total del oxígeno disuelto .

La solución rica varia desde 5 a 8 mg/l de oxígeno, esta debe ser reducida a 0.5 – 1.0 mg/l, para una buena producción de barren y usar cantidades razonables de zinc.

Etapas en el Proceso Merrill Etapas en el Proceso Merrill CroweCrowe

Uso de la torre CroweUso de la torre Crowe

A nivel del mar la presión atmosférica A nivel del mar la presión atmosférica es 736 mm Hg. A una altura de 4000 es 736 mm Hg. A una altura de 4000 m. un vacío perfecto puede ser m. un vacío perfecto puede ser obtenido con una presión de 485 mm obtenido con una presión de 485 mm Hg. Sin embargo dado que un vacío Hg. Sin embargo dado que un vacío nunca es perfecto, el vacío de trabajo nunca es perfecto, el vacío de trabajo es obtenido a 100 a 150 mm Hg es obtenido a 100 a 150 mm Hg menos que el sistema perfecto, es menos que el sistema perfecto, es decir 365-385 mm Hg. decir 365-385 mm Hg.

Etapas en el Proceso Merrill Etapas en el Proceso Merrill CroweCroweAdición de zincAdición de zinc

Reemplazo de la viruta de zinc por el polvo Reemplazo de la viruta de zinc por el polvo de zincde zinc

Se consigue incrementar el área superficialSe consigue incrementar el área superficial El zinc es agregado de tal forma que no El zinc es agregado de tal forma que no

haya agitación o remolinos en la superficie haya agitación o remolinos en la superficie que induzca oxigeno dentro de la soluciónque induzca oxigeno dentro de la solución

Etapas en el Proceso Merrill Etapas en el Proceso Merrill CroweCrowe

Adición de sal de plomoAdición de sal de plomo

El acetato o nitrato de plomo crea El acetato o nitrato de plomo crea un acople galvánico en el zin un acople galvánico en el zin (catalizador) produciendo una (catalizador) produciendo una precipitación más rápida y precipitación más rápida y completa, generalmente con menor completa, generalmente con menor consumo de zincconsumo de zinc

Causas de una mala Causas de una mala cementación cementación

Demasiado oxígeno en la solución (vacío Demasiado oxígeno en la solución (vacío insuficiente en la torre de vacío o cono insuficiente en la torre de vacío o cono de precipitación succionando aire)de precipitación succionando aire)

Insuficiencia de zincInsuficiencia de zinc

Insuficiencia o exceso de de sal de plomoInsuficiencia o exceso de de sal de plomo

Insuficiencia de cianuro libre en la Insuficiencia de cianuro libre en la solución (alto consumo de zinc) solución (alto consumo de zinc)

 

 

SISTEMA CON CARBÓN ACTIVADOSISTEMA CON CARBÓN ACTIVADO

VentajasVentajas El licor cargado no requiere pre-tratamientoEl licor cargado no requiere pre-tratamiento El proceso maneja menas lamosas y carbonosasEl proceso maneja menas lamosas y carbonosas Recuperaciones muy eficientes y superiores al Recuperaciones muy eficientes y superiores al Merrill Merrill

CroweCrowe Regeneración del carbónRegeneración del carbón

DesventajasDesventajas Dificultad en la adsorción de leyes altas de plata Dificultad en la adsorción de leyes altas de plata Carbón susceptible a bloquearse sales Ca y Mg Carbón susceptible a bloquearse sales Ca y Mg Desorción y regeneración de carbón son labores Desorción y regeneración de carbón son labores intensasintensas Pérdida de oro en el carbón atriccionadoPérdida de oro en el carbón atriccionado Pérdida de contenido de cianuro en los relaves CIPPérdida de contenido de cianuro en los relaves CIP

Proceso Merrill CroweProceso Merrill Crowe

VentajasVentajas Bajos costos de labor para la operación y Bajos costos de labor para la operación y

mantenimientomantenimiento Rápida velocidad de reacción y altas recuperacionesRápida velocidad de reacción y altas recuperaciones Puede manejar grandes ratios de plata a oro en la Puede manejar grandes ratios de plata a oro en la

solución pregnantsolución pregnant

DesventajasDesventajas La solución pregnant necesita pre-tratamiento La solución pregnant necesita pre-tratamiento

antes de la cementaciónantes de la cementación El proceso es sensible a iones interferentesEl proceso es sensible a iones interferentes Baja selectividad para soluciones contaminadasBaja selectividad para soluciones contaminadas

Separación sólido - líquidoSeparación sólido - líquido

EspesamientoEspesamiento Clarificador HooperClarificador Hooper

FiltraciónFiltración PresiónPresión VacíoVacío

El clarificador HooperEl clarificador Hooper Sedimentado circular que retira Sedimentado circular que retira

aproximadamente 90 % de sólidos, produciendo aproximadamente 90 % de sólidos, produciendo un rebose con menos de 50 ppm de sólidos en un rebose con menos de 50 ppm de sólidos en suspensión.suspensión.

Uso de floculante : polímero de partículas con Uso de floculante : polímero de partículas con minúscula carga eléctricaminúscula carga eléctrica

Mecanismo de la floculaciónMecanismo de la floculación

Cuanto mayor sea la valencia del ión Cuanto mayor sea la valencia del ión mayor es su eficiencia como agente mayor es su eficiencia como agente coagulante (aglomerante)coagulante (aglomerante)

Ej. Sales de Al, Fe y Ca. La cal es un buen Ej. Sales de Al, Fe y Ca. La cal es un buen coagulante. Separan, Superfloc,coagulante. Separan, Superfloc,

La floculación incluye la formación de La floculación incluye la formación de aglomerados mucho mas abiertos que los aglomerados mucho mas abiertos que los que resultan de la coagulación y acentúan que resultan de la coagulación y acentúan a las moléculas formar puentes entre las a las moléculas formar puentes entre las partículas suspendidas y separadas.partículas suspendidas y separadas.

Adición en soluciones muy diluídas (0.1 %) Adición en soluciones muy diluídas (0.1 %) sobre la canaleta de alimentaciónsobre la canaleta de alimentación

Mecanismo de la floculación

FiltraciónFiltración

FiltraciónFiltración

Proceso de separación Proceso de separación de sólidos desde un de sólidos desde un líquido, por medio de un líquido, por medio de un medio poroso, el cual medio poroso, el cual retiene el sólido, retiene el sólido, permitiendo el paso del permitiendo el paso del líquido.líquido.

El filtro pasa por 3 El filtro pasa por 3 clases de resistencia:clases de resistencia: Resistencia de canales que Resistencia de canales que

llevan la suspensión hasta llevan la suspensión hasta la cara anterior de la torta.la cara anterior de la torta.

Resistencia de la tortaResistencia de la torta Resistencia del medio Resistencia del medio

filtrantefiltrante

Medio filtranteMedio filtrante La función es generalmente actuar como un La función es generalmente actuar como un

soporte para el cake filtrado, mientras se soporte para el cake filtrado, mientras se forman capas iniciales del cake que forman capas iniciales del cake que ayudarán a la filtración.ayudarán a la filtración.

El verdadero medio filtrante es la masa de El verdadero medio filtrante es la masa de las partículas sólidas retenidas en el filtro. A las partículas sólidas retenidas en el filtro. A su vez, este suele estar soportado en un su vez, este suele estar soportado en un entramado de metal o de madera.entramado de metal o de madera.

Se selecciona por su capacidad para retener Se selecciona por su capacidad para retener los sólidos sin producir un cegamiento.los sólidos sin producir un cegamiento.

La caida de presión delfiltro es equivalente a La caida de presión delfiltro es equivalente a la suma de las presiones generadas por el la suma de las presiones generadas por el filtro, la torta y el medio.filtro, la torta y el medio.

Filtración a presiónFiltración a presión Mientras que los filtros al vacío Mientras que los filtros al vacío

actúan con gradientes de presión actúan con gradientes de presión máxima de 1 atmósfera, los filtros a máxima de 1 atmósfera, los filtros a presión con fuerzas mayores siendo presión con fuerzas mayores siendo por tanto superiores en velocidad de por tanto superiores en velocidad de filtración.filtración.

Producen cakes con humedad inferior Producen cakes con humedad inferior a los de vacío.a los de vacío.

Desventaja: Son discontinuos (filtros Desventaja: Son discontinuos (filtros prensa), por lo que se necesitan una prensa), por lo que se necesitan una multitud de unidades de capacidad multitud de unidades de capacidad reducidareducida..

Filtros clarificadores: Filtros de Filtros clarificadores: Filtros de hojahoja

Consiste de una serie Consiste de una serie de elementos filtrantes de elementos filtrantes planos, denominados planos, denominados hojas dispuestas en el hojas dispuestas en el interior de una carcasa interior de una carcasa presurizada.presurizada.

La solución es La solución es introducida a baja introducida a baja presión al clarificador y presión al clarificador y pasa a través de las pasa a través de las placas dejando las placas dejando las partículas en los lados partículas en los lados de las placasde las placas..

Pre-revestido / precoatPre-revestido / precoat

Revestimiento superficial de las telas Revestimiento superficial de las telas del filtros con material de tierra del filtros con material de tierra diatomea (material arcilloso).diatomea (material arcilloso).

Función: Ayudante de la filtración Función: Ayudante de la filtración formando una pre capa sobre la tela y formando una pre capa sobre la tela y garantizando una superficie permeable garantizando una superficie permeable

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Las impurezas de la solución tapan los poros de la tela filtrante, formando una capa compacta e impermeable sobre la superficie de esta tela, impidiendo que el flujo de la solución sea filtrado.

La formación de la pre-capa sobre la tela filtrante garantiza una superficie permeable, dejando pasar la solución clara, reteniendo los sólidos que vienen con ésta.

La dosificación de Diatomita durante la operación del filtro impide la formación de una capa permeable sobre la pre-capa manteniendo la porosidad del Cake.

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FILTRACION DE SOLUCIONES

FUNCIONES DE LA PRE-FUNCIONES DE LA PRE-CAPACAPA

Evitar que la superficie filtrante ( tela, papel , etc. ) sea obstruida por impurezas, prolongando de este modo la duración del ciclo de filtrado.

Facilitar la limpieza de la superficie filtrante al final del ciclo.

Producir el efecto clarificante al comienzo del ciclo.

Tratamiento de soluciones Tratamiento de soluciones cianuradascianuradas

El exceso de solución cianurada debe El exceso de solución cianurada debe ser procesada en la planta de ser procesada en la planta de tratamiento a fin de destruir el cianuro tratamiento a fin de destruir el cianuro remanente antes de ser evacuada al remanente antes de ser evacuada al medio.medio.

Toda planta de tratamiento debe incluir Toda planta de tratamiento debe incluir procedimientos para destruir el cianuro, procedimientos para destruir el cianuro, precipitar metales y clarificación de las precipitar metales y clarificación de las soluciones.soluciones.

CONCLUCION

BIBLIOGRAFÍA:ASM INTERNATIONAL. Vol. 2. Properties and Selection: Nonferreous Alloys and Special-Purpose Materials. 2007.Ancho, J., Verdeja, L.F., Ballester, A., METALURGIA EXTRACTIVA. Vol. II. PROCESOS DE OBTENCION. Ed. Síntesis. 2005.www.e-goldprospecting.com/html/gold_refining.htmlwww. wikipedia.org/wiki/Gold