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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA METALURGICA

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

Influencia de la concentración de cianuro de sodio, tamaño de partícula

y sobre él % recuperación de oro de un mineral de aurífero mediante

cianuración por agitación.

AUTORES:

URACAHUA LLERENA, Arthur Yuri.

GARCIA REYES, Marlon.

ASESOR:

ING. JUAN VEGA GONZÁLES

TRUJILLO – PERÚ

2014

I. GENERALIDADES

1. Título:

Influencia de la concentración de cianuro de sodio, tamaño de partícula sobre él %

recuperación de oro de un mineral de aurífero mediante cianuración por agitación.

2. Personal investigador:

2.1 Autor: URACAHUA LLERENA, Arthur Yuri.

2.2 Coautor: GARCIA REYES, Marlon.

3. Tipo de investigación

3.1. Por su naturaleza:

Aplicada.

3.2. Por su forma:

Experimental.

4. Régimen de investigación:

Libre.

5. Localidad o institución donde se desarrolla el proyecto:

Ciudad de Trujillo, Universidad Nacional de Trujillo, Facultad de Ingeniería, Laboratorio

de Procesamiento de Minerales de la Escuela de Ingeniería Metalúrgica.

6. Duración del proyecto y horas semanales dedicadas:

7 Meses y 8 horas semanales.

7. Cronograma y etapas:

Tabla N° 01: Cronograma de actividadesEtapas Inicio Termino Horas/Semanales

1. Toma de datos 01-09-2014 29-11-2014 8

2. Tratamiento de datos 01-12-2014 31-01-2015 8

3. Redacción del informe 02-02-2015 28-03-2015 8

8. Recursos:

8.1. Personal:

02 investigadores

01 asesor

8.2. Bienes:

Tabla N°.02

Concepto Tipo UM Cantidad

Materia prima Mineral aurífero Kg 30Agua L 50

Reactivos CN- Kg 30 Cal Kg 20

Rodamina Gotas 20

Equipo

Bureta - 1Probeta - 1Cronómetro - 1Vaso - 1Tamices - 4Espectofotómetro - 1

8.3. Servicios:

Tabla N° 03


Impresión

Fotocopias

Anillado

-

-

-

-

-

-

70

100

2

ViáticosDesayuno - 24Almuerzo - 24

Pasaje - Soles 96

Análisis de laboratorio Porcentaje de recuperación

- 8

8.4. Local:

Laboratorio de procesamiento de minerales de la escuela de Ingeniería Metalúrgica.

9. Presupuesto:

Tabla N°04Concepto Tipo UM Cantidad Precio

unitario (soles)

Total s/.

Reactivos CN−¿ Kg 30 40 120Cal Kg 20 5 100

Material de escritorio

Papel - 100 0.1 10Disco CDFotocopiasAnillado

---

101001

1.50.12.5

15102.5

Impresión - 70 0.1 7

ViáticosDesayuno 24 3 72Almuerzo 24 5 120

Pasajes - Soles 96 0.7 67.2Análisis de laboratorio

Porcentaje de recuperación - 8 50 400

TOTAL S/. 923.00

10. Financiamiento:

10.1. Recursos universitarios:

Tabla N°05


Materia prima Mineral aurífero Kg 30Agua L 50

Equipo

Bureta - 1Probeta - 1Cronómetro - 1Vaso de precipitación

- 1

Tamices - 4Espectofotómetro - 1

10.2. Recursos externos:

S/. 0.00

10.3. Autofinanciamiento:

S/. 923.00

II. PLAN DE INVESTIGACION

1. Antecedentes y justificación del problema:

1.1. Realidad problemática:

El presente trabajo consiste en el análisis del tratamiento adecuado para minerales

auríferos de la mina informal ubicada en el distrito de Agallpampa - Otuzco - La Libertad

debido a que está en exploración, las reservas de esta mina todavía no están probadas; sin

embargo, pobladores de la zona que trabajan en esta mina expresan que dicho mineral

tiene una ley de 9 g Au/ TM de mineral, ley de Ag 450 g/TM de mineral, ley de Pb 13 %,

además impurezas como As en un 0.4 %.

A nivel nacional los yacimientos auríferos del Perú de mayor a menor producción

de oro Enero a Junio del 2013: está en Chaupiloma Sur y Acumulación Chaquicocha

(Empresa Minera Yanacocha-Cajamarca) con 442,1 y 174,3 miles de Oz finas de Au

respectivamente, Acumulación Ato Chicama (Empresa Minera Barrick Misquichilca-La

Libertad) con 302,7miles de Oz finas de Au, M.D.D (Empresa Madre de Dios)con 235,2

miles de Oz finas de Au y otras reservas de minerales auríferos pequeñas que se

encuentran en el Perú.

En el ámbito mundial los yacimientos auríferos en el mundo de mayor a menor su

producción de oro en el 2011: está Grasberg (Empresa Minera Freeport-McMoRan

Copper & Gold-Indonesia) con 1, 444,000 Oz finas de Au , Cortez (Empresa Minera

Barrick Gold -Estados Unidos)con 1, 421,000 Oz finas de Au, Gold strike (Empresa

Minera Barrick Gold- Condados de Eureka y Elko en Nevada ) con 1, 088,000 Oz finas

de Au, Veladero (Empresa Minera Barrick Gold -Argentina) con 957,000 Oz finas de

Au, Vaal River (Empresa Minera Anglo Gold Ashanti -Sudáfrica ) con 831,000 Oz finas

de Au, West Wits (Empresa Minera- Anglo Gold Ashanti–Sudáfrica) con 792,000 Oz

finas de Au, otras reservas de minerales auríferos pequeñas que se encuentran en el

Mundo.

http://www.oroyfinanzas.com/2011/07/finaliza-la-huelga-en-la-mayor-mina-de-oro-y-cobre-del-mundo/

A medida de solución del problema al tratar este mineral aurífero se realizaran

diversas pruebas en laboratorio como cianuración. Para que así podamos prevenir las

pérdidas de oro y plata en los relaves.

1.2. Antecedentes:

De la revisión bibliográfica se ha encontrado suficiente información con respecto al

tema de investigación:

Anónimo afirma que experimentalmente se ha comprobado que la concentración de

NaCN para minerales de oro, aumenta conforme la concentración lo hace, hasta llegar a

un máximo con una concentración de 400 a 500 gramos de NaCN por tonelada de

solución.

Marsden (1992) (citado por Romero y Flores 2010) mencionó que la velocidad de

disolución del oro es proporcional a la superficie expuesta del oro, la misma que depende

del tamaño de la partícula mineral y del grado de liberación del metal precioso. En

general, la velocidad de disolución aumenta con el menor tamaño de partícula (mayor

liberación de oro).

Marsden (1992) (citado por Romero y Flores 2010) hace mención que el proceso de

agitación funciona muy bien para minerales con tamaños inferiores a 150 µm, la

densidad de pulpa utilizada varía entre 35-50% de sólidos dependiendo del tamaño de

partícula, la gravedad específica y la presencia de minerales que incrementan la

viscosidad de la pulpa, como las arcillas, la cianuración se inicia con la regulación del pH

de trabajo entre 9.5 - 11.5, mediante la adición de cal, previa a la adición de cianuro.

Gonzaza (2005) afirma que: “la concentración de cianuro de 0,1% y de cal 0.03%

por un periodo de 32 horas, para obtener la máxima recuperación de oro. Por otra parte se

determinó que el tener promedio de oro y plata en los tamices es de 60 a 65 g/TM para

cuando el mineral que se encuentre conminuido el 80% sea menor a 225 μm.”

Delgado y Mendoza (2006) concluyeron en que los tiempos adecuados de molienda

y lixiviación son 10 y 30 horas respectivamente, ya que lapsos superiores a éstos no

evidencian aumentos significativos en el porcentaje de disolución de oro, sino que por el

contrario, implican mayor consumo de energía y cianuro, siendo inviable

económicamente.

Ramos (2008) afirma que: “Con la cianuración directa para 36 horas de cianuración

se obtiene una recuperación de 81.21% para el oro. En cambio, para la plata se obtuvo

una recuperación baja pues solo llega a 49.86% “

Guerrero (2011) Los parámetros adecuados para llevar a cabo este tipo de proceso de

cianuración por agitación son los siguientes:

Relación solución: mineral: 5:1, % de cianuro: 0,075 %, Malla empleada: - 200

Velocidad de agitación: 500 rpm, Tiempo: 120 minutos.

1.3. Problema:

¿En qué medida influye la concentración de cianuro de sodio, el tamaño de partícula

sobre él % recuperación de oro del mineral aurífero, mediante cianuracion en botella en

el laboratorio de Ing. Metalúrgica de la UNT?

1.4. Objetivos:

1.4.1. Objetivo general:

Determinar los valores óptimos de concentración de cianuro de sodio, tamaño de

partícula del mineral sobre él % recuperación de oro del mineral aurífero, mediante

cianuración en botella en el laboratorio de Ing. Metalúrgica de la UNT.

1.4.2. Objetivos específicos:

a) Determinar el efecto de la concentración de cianuro de sodio sobre él %

recuperación de oro del mineral aurífero, mediante cianuración en botella en

laboratorio de Ing. Metalúrgica de la UNT.

b) Determinar el efecto del tamaño de partícula del mineral sobre él % recuperación de

oro del mineral aurífero, mediante cianuración en botella en laboratorio de Ing.

Metalúrgica de la UNT.

c) Determinar el efecto de la interacción de la concentración de cianuro de sodio y el

tamaño de partícula del mineral sobre él % recuperación de oro del mineral aurífero,

mediante cianuración en botella en el laboratorio de Ing. Metalúrgica de la UNT.

2. Marco teórico:

Conminución de minerales

Es un proceso que permite reducirlo el mineral en partículas de tamaño más pequeño,

con el fin de liberar partículas de mineral valioso, incrementando su área superficial

disponible para alguna reacción química. Por un lado, si la reducción de tamaño es

insuficiente, no podrán recuperarse gran parte de los componentes valiosos; mientras que,

si la reducción de tamaño es excesiva, se tendrán exagerados costos de energía.

Ilustración 1: Liberación del mineral aurífero.

Los minerales presentan a menudo microfisuras o fallas por haber soportado

presiones y explosiones en algún momento previo a la conminución.

Algunos minerales con contenido excesivos de arcilla o de material fino generado

durante el chancado, son difíciles de tratar debido a los problemas de porosidad y

permeabilidad del lecho, ocasionado por la segregación de partículas finas.

Cianuración:

Es el proceso por el cual se logra disolver el oro y la plata (en forma preferencial)

mediante una solución alcalina de cianuro.

La base del proceso de cianuración, es que soluciones débiles o diluidas de cianuro

de sodio o potasio, tienen una acción disolvente preferencial sobre partículas de oro

metálico (igualmente sobre la plata), con respecto a otros metales que se encuentran

habitualmente en los minerales de oro.

Termodinámica de la cianuración

Ecuación de Elsner:

4 Au+8 NaCN +O2+2 H 2 O=4 AuNa(CN )2+4 NaOH

El oxígeno, esencial para la disolución del oro y plata, es introducido en la solución de

cianuro mediante la inyección directa de aire al tanque solución de cabeza, por irrigación

en forma de lluvia y por bombeo de la solución recirculante (Guerrero,2011)

Desde el punto de vista termodinámico, la reacción de disolución del oro se realizara si el

potencial de reducción del oxígeno disuelto, E red, es superior al potencial de oxidación

del oro, Eox.

Cuando se necesita que el Ered>Eox

Se deduce que las mejores condiciones termodinámicas para disolver oro son:

a) Presión parcial de oxigeno elevada

b) Concentración de cianuro elevada

c) Concentración de iones OH-baja

Sin embargo las condiciones industriales son casi lo contrario por:

CN−+H 2 O ……….. HCN+OH−¿

Ilustración 2: Diagrama de Pourbaix

Cinética de cianuración:

La cinética de la reacción indica que el proceso electroquímico ocurre en la interface de

las áreas anódica y catódica. En donde la corriente anódica está limitada por la difusión

del CN- a la superficie y en la corriente catódica está limitada por la velocidad de difusión

del oxígeno.

Ilustración 3: Modelo Electroquímico para la Cianuración del Oro

(Fuente: Principles of Extractive Metallurgy, F. Habashi, Vol 2)

Para el desarrollo de las ecuaciones, se parte de la aplicación de la ley de Fick para

la difusión del oxígeno y el cianuro hacia la superficie del oro (interface) bajo

condiciones de estado estacionario y según lo descrito en la figura anterior, lo que nos

da:

d (O2)dt

=DO2

δA1 { [O2 ]−[O2 ] i }

y

d ( CN− )dt

=D

CN−

δA2 {[CN− ]−[CN− ] i }

La velocidad limite máxima para la disolución del oro ocurre cuando:

[CN− ][O2 ]

=4DO2

DCN−

Por lo tanto, al medir experimentalmente los coeficientes de difusión respectivos,

para 25°C, se tiene aproximadamente los siguientes valores: DO2 =2.76 x 10 -5 cm2/s y

DCN- =1.83 x 10 -5 cm2/s se mantiene la relación: DO2 /DCN-= 1.5

Reemplazando estos valores resulta que: la mayor velocidad para la disolución del

oro ocurre cuando se cumple que las concentraciones del cianuro y

del oxígeno disuelto se encuentran en una razón molar de aproximadamente

seis.

[CN− ][O2 ]

=6

Efecto de las impurezas

Las impurezas y elementos extraños al proceso, tienen efectos variables en la

velocidad de disolución. Además ocasionan un consumo elevado de cianuro, en algunos

casos la presencia de impurezas puede llegar al extremo de inhibir la reacción.

Efecto del cobre:

El cobre es un agente que consume el cianuro libre de la solución retardando la

disolución (cianicida), afecta además en la precipitación de oro por cinc, contaminando el

precipitado y causando problemas en la fusión. Las reacciones que más ocurren son:

Cu+NaCN …… .. NaCu (CN )2

Cu+2NaCN …… .. Na2 Cu (CN )3

Cu+3 NaCN …… .. Na3 Cu (CN ) 4

Efecto del cinc:

Cuando se disuelve esfalerita, la solución contendrá tiocianatos, sulfatos y otros tipos de

compuestos de azufre que generalmente consumen oxígeno. Su reacción:

12

O2+H 2O+ZnS+4 NaCN=¿=Na2 Zn(CN )4+S+2 NaOH

Efecto del hierro:

Los minerales sulfurosos de hierro, si se descomponen en las soluciones cianuradas. El

Fe forma con el CN-, dos tipos de compuestos, los ferrocianuros con Fe2+ y con Fe3+

compuestos estables en las condiciones estables de cianuración.

Efecto del arsénico y el antimonio:

La soluciones se deterioran perdiendo su poder lixiviante y las extracciones de oro son

bajas esto se debe a que parte del arsénico y antimonio se disuelven en el cianuro,

produciendo sulfuros alcalinos.

Cianuración por agitación:

Es un proceso que consiste en pasar una solución diluida de cianuro de sodio a través

del mineral para permitir que el cianuro pueda hacer contacto con las partículas de metal

valiosas y disolverlas. Para ello, es necesario efectuar una etapa molienda al mineral

tratado, de manera que se exponga la mayor cantidad del metal noble a la acción del

disolvente o para concentrar óptimamente ya sea por gravimetría, amalgacion y/o

flotación.

La lixiviación dinámica con cianuro es uno de los métodos más utilizados en el

mundo para la disolución de oro, debido a su alto grado de velocidades de reacción, altas

recuperaciones de oro y porque funciona para una amplia variedad de minerales.

La lixiviación por agitación se utiliza en los minerales de leyes más altas, cuando los

minerales generan un alto contenido de finos en la etapa de trituración, o cuando el

mineral deseado está tan bien diseminado que es necesario molerlo para liberar sus

valores y exponerlos a la solución lixiviante.

a) Conceptualización de la investigación:

Mineral aurífero: Material que contiene uno o más minerales o metales para este

mineral de oro, cuyo valor es mayor que todos los costos necesarios para su extracción

(Ministerio de Minas y Energía, Glosario Técnico Minero, 2003).

En la investigación, el mineral aurífero de Virú – La Libertad tiene una ley de oro de

cabeza de 10g/TM de mineral.

Y Y

Concentración de cianuro de sodio: Se define como la relación, asociación o

proporción de cianuro y es expresado en ppm (Partes por millón) se utiliza para la

recuperación del oro del resto de material eliminado.(Ministerio de Minas y Energía,

Glosario Técnico Minero, 2003).

En la investigación concentración de cianuro es la cantidad de cianuro diluida en el agua

Se expresa en ppm.

Tamaño de partícula: Es el tamaño de la malla o tamiz por el cual pasa la partícula más

grande de producto de la conminución de minerales. (Ministerio de Minas y Energía,

Glosario Técnico Minero, 2003, pág. 151).

En la investigación el tamaño de partícula es el tamaño del diámetro del mineral aurífero

molido que se expresa en micras cerca de 2.54 cm.

Porcentaje de recuperación de oro: El porcentaje de metal valioso en el mineral que se

recupera por medio de un tratamiento metalúrgico. (Southernperu, 2013)

Generalmente se expresa en porcentaje y en ocasiones sirve como indicativo del

rendimiento de una operación de preparación de minerales. (Ministerio de Minas y

Energía, Glosario Técnico Minero, 2003, pág. 135).

En la investigación el porcentaje de recuperación de oro se define como la cantidad de

oro recuperada del mineral aurífero. Se expresa en porcentaje (%).

b) Planteamiento de la solución del problema:

Y=f ( X1 , X2 , X3)

Dónde:

Y = % Recuperación de oro

X1 = Concentración de cianuro de sodio

X2 = Tamaño de partícula del mineral aurífero

X1 X2

Proposiciones:

La variable concentración de cianuro de sodio se relaciona directamente con el porcentaje

de recuperación de Au hasta cierto punto crítico, esto es debido a que si se utiliza menos

de lo debido, todo el CN- será consumido por los elementos cianicida; en cambio, si se

utiliza más de lo debido se desperdicia CN- quedando libre y el tratamiento requerirá de

más costo.

La variable tamaño de partícula se relaciona inversamente con el porcentaje de

recuperación de Au hasta cierto punto crítico, esto es debido a que si el mineral

disminuye de tamaño de partícula va a tener más área que entrarán en contacto con el

CN- y la recuperación de Au aumentará.

Definición operacional de variables:

a. La concentración de cianuro de sodio, es una variable independiente con escala de

medición a razón, cuya unidad de medida es en ppm que será medido en la solución de

cianuro por medio de bureta más vaso de precipitación de manera instrumental

indirectamente.

b. El tamaño de partícula del mineral, es una variable independiente con escala de

medición en un intervalo, cuya unidad de medida es en mm que será medido en el

mineral de aurífero por medio de tamices de manera instrumental directa.

c. El % recuperación de oro, es una variable dependiente con escala de medición a razón,

cuya unidad de medida está en porcentaje que será medido en el tanque de lixiviación

por medio de un espectrofotómetro de manera instrumental indirectamente.

3. Hipótesis:

En el proceso de cianuración por agitación de minerales auríferos, sí la

concentración de cianuro de sodio, tamaño de partícula del mineral entonces el %

recuperación de oro del mineral aurífero aumenta mediante la lixiviación por agitación.

4. Diseño de contrastación:

4.1. Material de estudio:

4.1.1.Población:

Mineral Aurífero de todos los yacimientos mineros auríferos en el mundo.

4.1.2.Muestra:

La muestra será tomada de las diferentes partes de un yacimiento minero que tiene

Mineral Aurífero de Viru-La Libertad con una ley de oro aproximada de 10g/TM , ley

de Ag 300 hasta 600 g/TM de mineral, ley de Pb 12 %, además impurezas como As

en un 0.5 %.

4.1.3.Muestreo:

Para determinar el tamaño de muestra se empleará el modelo bifactorial, debido a que

las variables de estudio son: la concentración de cianuro de sodio, el tamaño de

partícula del mineral y la velocidad de agitación, las cuales tendrán un efecto notable

en % recuperación de oro en lixiviación por agitación.

Tabla 1: Variables y número de niveles

Variables Niveles

A. Concentración de cianuro de sodio 3

B. Tamaño de partícula 3

La matriz de diseño para un modelo bifactorial, con tres réplicas para cada nivel es el

siguiente:

AB

74 88 104

700y111 y121 y131

y112 y122 y132

y113 y123 y133

800y211 y221 y231

y212 y222 y232

y213 y223 y233

900

y311 y321 y331

y312 y322 y332

y313 y323 y333

Sin embargo, la matriz de orden de prueba es la siguiente:

AB

74 88 104

7004 21 1115 6 210 25 19

80016 14 98 1 3

23 20 26

90027 12 1718 5 227 24 13

4.2. Métodos, técnicas e instrumentos

Método:

Se usa el método de cianuración en botella

Técnicas:

a) Para medir la Concentración de cianuro de sodio: Se titula la solución de cianuro de

sodio con nitrato de plata (AgNO3) y con indicador Ioduro de potasio (KI, 5%), hasta

que tienda a color amarillo pálido.

b) Para medir el tamaño de partícula: Tomamos una muestra del mineral triturado para

saber su P80 que va a tener el mineral que va a ser lixiviado.

c) Para medir la recuperación de Au: La solución lixiviada será filtrado en papel Wotman

# 42, y se tomaran dos muestras de 10 ml cada uno para ser analizados mediante

Absorción Atómica.

Instrumento operacional a la técnica:

a) Se utiliza una bureta más un vaso de precipitación para medir la concentración de

cianuro de sodio, la marca de la bureta es SIMAX, cuyo rango de volumen es de (0 –

100) ml y con una sensibilidad de con una sensibilidad de ± 1 ml. La marca del vaso de

precipitación su rango es SIMAX, cuyo rango de volumen es de (0 – 250) ml y con

una sensibilidad de ± 2 ml.

b) El Tamiz es para medir la granulometría del mineral de oro cuya marca es

TYLER, cuyo rango de tamices está entre malla # 14 y # 20, con un % de pérdida

entre (1 – 5) % en peso de mineral.

c) La espectrofotómetro es para medir el % de recuperación de oro de la solución

lixiviada cuya marca es HITACHI con una sensibilidad de ± 0,1 % en el porcentaje de

recuperación.

4.3. Procedimiento:

a. Se toma 1 kg de mineral aurífero procedente de Viru – La Libertad por prueba.

b. Chancamos y pulverizamos, luego se toma una muestra de 500 g del mineral, el cual

será utilizado para la prueba en botella.

c. Del mineral restante, solo una pequeña parte es puesto en un vaso de precipitación,

se le adiciona agua, y se procede a determinar el ph, cantidad de cal que se necesitará

para obtener nuestra pulpa en el ph adecuado (10,5 – 11), y la cantidad de NaCN

para una concentración de 500 ppm de CN-.

d. Una vez calculado, se hace un balance para determinar la cantidad de cal, NaCN a

adicionar a la botella en 1 lt de agua con 500 g de mineral ya pulverizado.

e. La prueba en botella tiene una duración de 24 horas, por lo que en cada hora se

estará determinando la cantidad de CN- consumido y el pH, para nuevamente reponer

y establecer la pulpa en las condiciones iniciales y obtener una máxima

recuperación.

f. Al terminar la prueba, la solución lixiviada será filtrado en papel Wotman # 42, y se

tomaran dos muestras de 10 ml cada uno para ser analizados mediante Absorción

Atómica la recuperación de Au.

4.4. Tratamiento y análisis de datos:

a. Procesamiento de datos:

Se empleará el análisis de varianza para determinar cómo afecta la concentración de

cianuro y el Tamaño de partícula del mineral vs. % de Au recuperado en solución.

También se determinarán los rangos de mejor valor, asimismo se realizará el análisis

de residuos para determinar la idoneidad del modelo. Se realizara en el software de

MINITAB.

b. Análisis de datos:

Los datos de recuperación de oro en solución lixiviada se representarán mediante

gráficos de dispersión, concentración de cianuro vs. % de Au recuperado en solución y

Tamaño de partícula del mineral vs. % de Au recuperado en solución.


FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL INGENERIA METALURGIA

III. RESULTADOS

A continuación se muestran los resultados obtenidos en la cianuración en botella del

mineral aurífero de Virú – La Libertad, asimismo se determinan los efectos significativos

de las variables concentración de cianuro de sodio (ppm) y tamaño de partícula (μm).

Tabla 3.1. Datos de % recuperación Au a diferentes concentraciones de cianuro de sodio.

[ppm NaCN] % Recuperación de oro

700 82,5

800 83,8

900 85,8

22




700 800 90080.0

81.0

82.0

83.0

84.0

85.0

86.0

87.0

% RECUPERACIÓN Au vs CONCENTRACIÓN NaCN

Concentración

CONCENTRACIÓN NaCN (ppm)

% R

ECU

PERA

CIÓ

N

Gráfica 3.1. Efecto de la concentración de cianuro de sodio (ppm) sobre él % recuperación de Au.

Del análisis estadístico efectuado a un nivel de significancia α=,05 con p= ,006 se

determinó que a medida que incrementa la concentración de cianuro de sodio a 900 ppm, la

recuperación de Au aumenta a un valor promedio del 85,8 %.

Tabla 3.2. Datos de % recuperación Au a diferentes tamaño de partícula (μm).

Tamaño partícula (μm) % Recuperación de oro

74 83,2

88 84,1

104 84,8

23




74 88 10482.0

82.5

83.0

83.5

84.0

84.5

85.0

% RECUPERACIÓN Au vs TAMAÑO PARTÍCULA (µm)

Tamaño de partícula (um)

TAMAÑO DE PARTÍCULA (µm)

% R

ECU

PERA

CIÓ

N

Gráfica 3.2. Efecto del tamaño de partícula (µm) sobre él % recuperación de Au.

Los resultados obtenidos muestran que existe un valor promedio crítico superior de

84,8 % de recuperación de Au con un tamaño de partícula de 104 µm, a un α=,05; siendo

significativa con p= ,006.

Tabla 3.3. Datos de % recuperación Au promedios en función de la iteración de la concentración de cianuro de sodio (ppm) y tamaño de partícula (µm).

[ppm NaCN]Tamaño partícula (µm)

74 88 104

700 82,0 82,5 83,0

800 82,7 84,0 84,7

900 85,0 85,7 86,8

24




60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 11079.0

80.0

81.0

82.0

83.0

84.0

85.0

86.0

87.0

88.0

% RECUPERACIÓN Au vs TAMAÑO PARTÍCULA (µm)

700800900

Tamaño de partícula (µm)

% R

ecup

erac

ión

Au

[ppm NaCN]

Gráfica 3.3. % Recuperación Au en función de concentración de cianuro de sodio (ppm) y tamaño de partícula (µm).

Los resultados obtenidos muestran las interacciones que existen entre las dos variables,

con un α=,05; siendo significativa con p= ,006. Se aprecia que la máxima recuperación se

da con un tamaño de partícula de 104 µm y a una concentración de cianuro de sodio de 900

ppm.

IV. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

25




De la Tabla 3.1 y Figura 3.1, se puede apreciar que a medida que se incrementa la

concentración de cianuro de sodio de 700 a 900 ppm, la recuperación de Au aumenta hasta

un valor promedio del 85,8 %.

Esto se debe a que el cianuro de sodio tiene afinidad a reaccionar con el oro,

produciendo un compuesto de aurocianuro, el cual es totalmente fundamental en el proceso

de cianuración, produciendo la disolución del oro y preparando a este para su posterior

recuperación. Con lo cual confirmamos lo dicho por Gonzaza (2005) que “la concentración

de cianuro de 0,1% (1000ppm) y de cal 0,03% por un periodo de 32 horas, para obtener la

máxima recuperación de oro.

De la Tabla 3.2 y Figura 3.2, se observa que el porcentaje de recuperación de oro es

ascendente cuando se aumenta el tamaño de partícula del mineral aurífero.

Con lo cual afirmamos a lo dicho por Marsden (1992) (citado por Romero y Flores

2010) En general, la velocidad de disolución aumenta con el menor tamaño de partícula

(mayor liberación de oro) y que el proceso de agitación funciona muy bien para minerales

con tamaños inferiores a 150 µm.

Esto quiere decir que a tamaño de partícula más pequeños va a ver más área de

contacto para que pueda reaccionar el cianuro de sodio y disolver el oro del mineral

aurífero pero para el tamaño de partícula de muestro mineral no ocurre porque estamos

tomando tamaños de partículas muy pequeños.

26




En la Tabla 3.3 y Figura 3.3; podemos apreciar el porcentaje de recuperación de Au

aumenta conforme se aumenta el tamaño de partícula del mineral aurífero y a la vez si se

incrementa la concentración de cianuro de sodio; esto evidencia que no existe una

interacción significativa entre la concentración de cianuro de sodio (ppm) y el Tamaño de

partícula (µm).

Nos se encuentra efecto significativo de la iteración de las variables la concentración

de cianuro de sodio y tamaño de partícula del mineral Aurífero. Dado que los valores de F

para A, B superan el valor crítico con un nivel de significanciaα=0.05 y grados de libertad

2, 2 respectivamente, se rechaza la hipótesis nula (H0) para cada uno de ellos, lo que quiere

decir que existe evidencia empírica suficiente para afirmar que tanto la concentración de

NaCN y el tamaño de partícula influyen significativamente con la recuperación de Au de un

mineral cuya procedencia es de Caray - Otuzco - La Libertad; sin embargo, sucede lo

contrario con la interacción de ambos factores.

Influyen la concentración de cianuro de sodio y el tamaño de partícula del mineral en

un rango pequeño directamente en el porcentaje de recuperación de oro.

Los resultados confirman para solo una variable de dicha hipótesis que si aumenta la

concentración de cianuro de sodio, el % recuperación de oro del mineral aurífero aumenta

mediante la lixiviación por agitación, lo cual para el tamaño de partícula en los resultados

contradicen la hipótesis planteada porque se utilizan tamaños de partícula muy pequeñas.

27




Los resultados implican que el uso unas concentraciones elevadas de cianuro como

900 ppm para mejorar el proceso de cianuración genera bastante costo en el proceso y si

se utiliza a pH muy menor que 9.5 contamina al ambiente y es perjudicial para la salud.

Los resultados implican que el uso de una granulometría de mineral aurífero muy

pequeña como 74µm generara bastantes costos de energía en el proceso de conminución

debido a que es la etapa que más consume energía, más tiempo en la etapa de conminución,

implementación de equipos como trituradoras secundarias, terciarias y molinos con alta

precio y eficiencia para lograr una alta liberación del mineral aurífero.

28




V.CONCLUSIONES

De los resultados obtenidos se concluye que:

a. Los valores óptimos de concentración de cianuro de sodio, tamaño de partícula del

mineral sobre él % recuperación de oro del mineral aurífero son de 900 ppm y 104 µm

respectivamente, mediante cianuración en botella en el laboratorio de Ing. Metalúrgica

de la UNT.

b. La concentración de cianuro de sodio sobre él % recuperación de oro del mineral

aurífero, tiene efecto significativo según la Grafica 3.1 y el Análisis de varianza

mostrado en el Apéndice B-Tabla B.2.

c. El tamaño de partícula del mineral sobre él % recuperación de oro del mineral aurífero,

tiene efecto significativo según la Grafica 3.2 y el Análisis de varianza mostrado en el

Apéndice B-Tabla B.2.

d. El efecto de la iteración de la concentración de cianuro de sodio y el tamaño de

partícula del mineral sobre él % recuperación de oro del mineral aurífero, no tiene

efecto significativo según la Grafica 3.3 y el Análisis de varianza mostrado en el

Apéndice B-Tabla B.2.

e. A medida que aumenta la concentración de cianuro de 700 a 900 ppm, aumenta la

recuperación de oro de un mineral aurífero de Otuzco - La Libertad de 82,5 a 85,8%;

debido a que mayor es la cantidad de complejo aurocianuro formado y con ello la

recuperación se hace más rápido y creciente.

f. A medida que aumenta el tamaño de partícula del mineral aurífero de 74 a 104µm se

observa que el porcentaje de recuperación de oro es ascendente de 83,2 a 84,8%

g. Se concluye que la mejor recuperación en base a la concentración de cianuro y al

tamaño de partícula se da cuando la concentración es de 900ppm y un tamaño de

partícula de 104µm con una recuperación de oro de 86,8%.

29




VI. RECOMENDACIONES

a. Se recomienda hacer varias pruebas de botella para comparar recuperación de oro

optima del proceso.

b. Evaluar otras variables tales como pH, cantidad de oxígeno disuelto, velocidad de

agitación, etc.

c. Realizar pruebas con distintas concentraciones de cianuro tales como 500, 1000 1500

para verificar el incremento, disminución o permanecía sobre la recuperación de oro

VII. REFERENCIAS:

30




a. Bibliográficas:

Anónimo .Procesos Hidrometalurgicos en la minería de oro, plata, cobre y uranio.

Coralia, V. (1988). Recuperación de oro de las arenas de la mina San José: Método

de Cianuración por Agitación. (Tesis de Grado, Escuela Superior Politécnica del

Litoral). Recuperado de http://www.cib.espol.edu.ec/Digipath/D_Tesis_PDF/D-

8659.pdf

Mendoza (1994).Optimización de parámetros de operación de lixiviación en pilas en

Minera Choquelimpe. Trabajo presentado al III Congreso Internacional de Minería

Andina, Amazónica. Arica – Chile.

Ministerio de Energía y minas (2003).Glosario Técnico Minero. Recuperado de

http://www.anm.gov.co/sites/default/files/DocumentosAnm/glosariominero.pdf.

Romero, A. y Flores, S. (2010). La influencia de la velocidad de agitación en la

lixiviación dinámica de minerales alterados. Revista del Instituto de Investigaciones

FIGMMG, Vol. 12, Nº 24, 133-140 (2009) UNMSM. 134y 135.

Tremolada (1996), Informe técnico privado del proyecto de lixiviación en pilas a nivel

Semi – piloto en Minera Aurífera Retamas S.A.

Vesga, D (2010). Evaluación de la disolución de oro del mineral de la mina san pablo,

ubicada en el municipio de remedios Antioquia, mediante cianuración con agitación

mecánica. Tesis de licenciatura. Universidad Industrial de Santander.

31




Yánez y colaboradores (2004).Caracterización de los minerales auríferos de la zona

minera de San Pedro Frío.

Recuperado de http://www.scielo.org.co/pdf/dyna/v72n145/a03v72n145.pdf

b. Linkografía:

a) http://web.udl.es/usuaris/r5213847/agitacion.html

b) http://www.southernperu.com/ESP/opinte/Pages/PGGlosario.aspx

c) http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/20422/Capitulo7.pdf

d) http://geco.mineroartesanal.com/tiki-download_wiki_attachment.php?attId=133

e) http://www.oroyfinanzas.com/2012/09/diez-minas-oro-grandes-mundo/

f) http://biblio3.url.edu.gt/Libros/2013/cmII/6.pdf.

APENDICE A32




Determinación del tamaño de muestra.

Para determinar el tamaño de muestra (r), se considera que la diferencia máxima entre

dos medias del factor de las columnas (D), para la concentración de NaCN es de 5; con una

desviación estándar (σ ) según fuentes de 2. La probabilidad de cometer un error de aceptar

la hipótesis nula es β ≤ 0,10. Como podemos apreciar de la Tabla 3.1 y Tabla 3.2; “A” y

“B” contienen 3 niveles respectivamente; esto aplicando en la siguiente fórmula:

∅ 2= ra D2

2b σ2 =¿∅2= rx 3 x52

2 x3 x 22=3.125 r

Para estimar el valor de “r” se hace uso de las curvas características de operación;

tomado de Diseño y análisis de Experimentos; Martín Taboada N. (anexo F. Pg. 304) para

un α=0.05 y v1=3−1=2. (Anexo A).

Tabla A.2: Estimación de valor r por prueba y error:

r ∅ 2 ∅ v2 β P=(1−β )

2 6.25 2.50 (2)(2)(2-1) = 4 0.20 0.80

3 9.375 3.06 (2)(2)(3-1) = 8 0.04 0.96

Por aproximaciones sucesivas, se decide por r = 3 debido a que, a este valor,

β ≤ 0,10 y la probabilidad es mayor que 0.9 para un error tipo II; entonces el tamaño de

muestra será; N = abr =3*3*3 = 27 muestras c/u de 500 g.

33




Tabla A.3: Matriz de Toma de datos.

AB

74 88 104

700y111 y121 y131

y112 y122 y132

y113 y123 y133

800y211 y221 y231

y212 y222 y232

y213 y223 y233

900

y311 y321 y331

y312 y322 y332

y313 y323 y333

APENDICE B

Análisis de Varianza para los resultados experimentales de la recuperación de Au, utilizando el programa Minitab.

Tabla B.1: Matriz de toma de datos con valores de % de Recuperación de Au.

[ppm NaCN]Tamaño de partícula (um)

Promedio 74 88 104

70083 82 84

82,581 82,5 8382 83 82

80083 85 83

83,881 84 8584 83 86

90084 87 86

85,886 86 86,585 84 88

Promedio 83.2 84.1 84.8 84.0

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Tabla B.2: Análisis de varianza para datos de experimentales de recuperación de Au.

Dado que los valores de F para A, B superan el valor crítico con un nivel de

significanciaα=0.05 y grados de libertad 2, 2 respectivamente, se rechaza la hipótesis nula

(H0) para cada uno de ellos, lo que quiere decir que existe evidencia empírica suficiente

para afirmar que tanto la concentración de NaCN y el tamaño de partícula influyen

significativamente con la recuperación de Au de un mineral cuya procedencia es de Caray -

Virú - La Libertad; sin embargo, sucede lo contrario con la interacción de ambos factores.

APENDICE C

Comprobación de la idoneidad del modelo:

Tabla C.1: Valores de residuos, en orden aleatorio y % de recuperación de Au.

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Figura C.1: Gráfica de probabilidad normal en función de los residuos.

36




Figura C.2: Gráfica de residuos versus el tiempo (orden de observación)

37




Figura C.3: Gráfica de residuos versus el % Recuperación de Au.

38




Se concluye, del análisis de los gráficos para la normalidad e independencia; que el

modelo utilizado en este experimento cumple con el supuesto de normalidad e

independencia, es decir, los datos experimentales tienen validez y por consiguiente los

resultados son confiables.

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