UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA

La Universidad Católica de Loja

Programa de Maestrías

“Tratamiento Microbiológico Como Alternativa Biohidrometalúrgica En La Recuperación De Oro De Los

Minerales Refractarios”

Autor:Ing. Víctor A. Sanmartín Gutiérrez

Director:Ing. Msc. Humberto Carrión P.

Tesis previa a la obtención del título de Master en Gestión Productiva Universitaria

Introducción• Ecuador rico en recursos minerales no

aprovechados de una manera racional y óptima = poca inversión en el desarrollo tecnológico y políticas no adecuadas.

• Se sigue aplicando métodos artesanales• Menas polimetálicas características refractarias

con leyes importantes de oro. • Actualmente recuperaciones muy bajas de oro

en un gran sector de las áreas mineras en el sur del Ecuador.

• En el distrito minero San Gerardo se ha determinado la presencia de pirita, arsenopirita y pirrotina, inclusive oro electrum en la mineralogía de la zona (proyecto PRODEMINCA).

Introducción• Una herramienta que mejora la recuperación de

oro refractario biolixiviación = biooxidación de los minerales refractarios recuperación óptima y un máximo aprovechamiento de los recursos minerales racional y ecológicamente adecuada.

• Tratamiento subsiguiente lixiviación con cianuro o cianuración solubiliza el oro de los minerales bioxidados.

• Biolixiviación no es tomada como una tecnología innovadora dentro de la industria minero-metalúrgica del Ecuador.

Introducción

Objetivo General

Mejorar el rendimiento en la recuperación de oro de minerales refractarios utilizando el tratamiento microbiológico o biolixiviación como una nueva alternativa de pretratamiento a la cianuración.

IntroducciónObjetivos Específicos• Concentrar gravimétricamente por mesa

vibratoria para enriquecer el mineral.• Someter la muestra mineral concentrada a

tratamiento microbiológico a diferentes concentraciones de pulpa y diferentes granulometrías.

• Cianurar las muestras pretratadas por biolixiviación a condiciones estandar de operación.

• Determinar el consumo de cianuro y cal durante el proceso de cianuración.

• Determinar el porcentaje de recuperación de oro (rendimiento).

Introducción

Hipótesis

La granulometría y la dilución de pulpa en la biolixiviación inciden en la recuperación de oro; y el consumo de cianuro y cal en la cianuración.

IntroducciónBiolixiviación

Molienda

Concentración gravimétrica en mesa

Concentrado Mixto Livianos

Secado

Pesado

Lixiviación

Secado

Pesado

Cianuración

Stock Relaves

Control Bacteriano

InóculoH2SO4

H2O

IntroducciónCiaunuración

Material de la Biolixiviación

Secado

Pesado

Cianuración

Filtración

Análisis: CN- residual Au en solución

NaCNCaOH2O

Solución rica con Au

Análisis:CN- residualCaO residualAu en solución

Colas o relaves

Análisis:Au en sólido

Materiales y MétodosÁrea de estudio:

Campo minero San Gerardo, parte central del campo minero Ponce Enriquez

↓

Provincia del Azuay

↓

Sur de Ecuador

Materiales y Métodos

1. Preparación de la Muestra

Homogenización

Cuarteo

Molienda

Materiales y Métodos2. Caracterización de la

Muestra

Peso Específico

Análisis Granulométrico

Análisis Químico

Análisis Mineralógico

Materiales y Métodos

3. Concentración Gravimétrica

3. Concentración Gravimétrica

Mesa Vibratoria Mesa Vibratoria

Concentrados, Mixtos y Livianos

Concentrados, Mixtos y Livianos

Materiales y Métodos

4. Lixiviación Bacteriana

Biolixiviación ≠ concentración:

Pulpa y Malla

CrecimientoBacteriano

Cámara de Neubauer

Oxidación de Fe+2 a Fe+3

Materiales y Métodos

5. Cianuración

Condiciones de Operación

Procedimiento

Consumo de Cal y Cianuro

Balances Metalúrgicos y Rendimiento

Materiales y Métodos

h. Análisis deVarianza

g. DiseñoFactorial

f. Variables Dependientes

e. ValoresConstantes

d. Niveles

c. Variables Independientes

b. Consorcio de Bacterias

a. EstudioManipulado

6. DiseñoExperimental

% recuperar Au

Consumo Cal

Temperatura

TiempopHConsumo

CN

Prueba de

Duncan

ProgramaXLSTAT

2007

Granulometría; y, % pulpa

Mallas: 193 y 230

Pulpa (%): 40, 50 y 60

Materiales y Métodos

Códigos de los Tratamientos

Tratamiento # Malla % Pulpa Biolixiviación

M193 193 33 No

M230 230 33 No

M193-D40 193 40 Sí

M193-D50 193 50 Sí

M193-D60 193 60 Sí

M230-D40 230 40 Sí

M230-D50 230 50 Sí

M230-D60 230 60 Sí

Resultados y Discusión

Análisis Químico

Au 12,39 ppm

Zn 0,03 %

Pb 0,03 %

Cu 2,5 %

Fe 15 %

As 7,84 %

S 8,9 %

Peso Específico promedio 2,92

Resultados y Discusión

Análisis Mineralógico

Pirita 15 %

Arsenopirita 10 %

Calcopirita 6,1 %

Ganga 68 %

Resultados y Discusión

Resultados y Discusión

Concentración en Mesa de Sacudidas

Ley de Cabeza Au (ppm)

Fracción de concentrados Au

(ppm)

12,39 19,84

Resultados y Discusión Figura 1.Crecimiento Bacteriano Malla 193 a

los 21 días de Biolixiviación

8,43E+07

1,21E+08 1,23E+08

0,00E+00

2,00E+07

4,00E+07

6,00E+07

8,00E+07

1,00E+08

1,20E+08

1,40E+08

M193-D40 M193-D50 M193-D60

Tratamiento

Nº bacterias/ml

Resultados y DiscusiónFifura 2. Crecimiento Bacteriano Malla 230 a los 21 días

de Biolixiviación

6,42E+08

8,63E+088,18E+08

0,00E+00

1,00E+08

2,00E+08

3,00E+08

4,00E+08

5,00E+08

6,00E+08

7,00E+08

8,00E+08

9,00E+08

1,00E+09

M230-D40 M230-D50 M230-D60

Tratamiento

Nº bacterias/ml

Resultados y Discusión

Figura 3. Porcentaje de Fe+3 a malla 193

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0,16

0,18

10 días 14 días 16 días 18 días 21 días

Tiempo

% FeM193-D40

M193-D50

M193-D60

Resultados y DiscusiónFigura 4. Porcentaje de Fe+3 a malla 230

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0,16

0,18

10 días 14 días 16 días 18 días 21 días

Tiempo

% Fe

M230-D40

M230-D50

M230-D60

Resultados y Discusión

0

5

10

15

20

25

Cal kg/t

Tratamiento

Figura 5. Consumo de Cal en el proceso de Cianuración

Resultados y Discusión

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

CN kg/t

Tratamiento

Figura 6. Consumo CN en el proceso de Cianuración

Resultados y Discusión

0

10

20

30

40

50

60

70

% Au

Tratamiento

Figura 7. Recuperación de Oro en el proceso de Cianuración

Conclusiones

La concentración gravimétrica en mesa vibratoria logró enriquecer el mineral de 12,39 ppm de ley (concentración de entrada) a 19,84 ppm de ley.

Para el crecimiento bacteriano, los mejores tratamientos fueron M193-D60 y M230-D50, determinado en la cámara de Neubauer y verificado mediante el porcentaje de oxidación del hierro II a hierro III en la biolixiviación.

Conclusiones

Tratamientos con leyes más altas de oro recuperado → M230-D60 con un rendimiento de 66,16 % ; y, M193-D50 con un rendimiento de 64,12 % mejores tratamientos en la recuperación de oro.

Tratamientos sin biolixiviar recuperación de oro muy baja aproximadamente la mitad de los tratamientos con biolixiviación.Tratamiento M193 = 38,2 % de recuperación de Au y M230 = 44,1 %.

Conclusiones

El consumo de cal y cianuro en los tratamientos con biolixiviación fueron elevados por la liberación que se produce de oro y cationes como Cu, Fe, etc. agentes cianicidas.

También se produce ácido sulfúrico = pH muy ácido demandándose de cal para volverlo básico (aprox. pH 10).

Recomendaciones

Concentración gravimétrica en mesa reconcentración del mineral para enriquecer aún más.

Mejorar las condiciones de biolixiviación: Temperatura = 30º C ± 2º, pH ácido = 1,5 a 2, agitación constante a 180 rpm, controlar el porcentaje de sulfatos.

Recomendaciones

Lavar previamente el mineral una, dos hasta tres veces para eliminar la acidez generada en la biolixiviación.

Seguir haciendo ensayos a futuro mejorando las condiciones que inciden en la biolixiviación;

También probar con variaciones de los factores que inciden en la cianuración como son el pH, la concentración de cianuro, etc.

Agradecimientos

• UTPL• Escuela de Administración de Empresas• Ing. Msc. Humberto Vinicio Carrión

Paladines • Unidad de Ingeniería Civil Geología y

Minas • Centro de Biología Celular y Molecular• A mis compañeros de trabajo