fundicion-de-oro

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About This Presentation

lo mejor


Slide Content

CURSO: PROCESAMIENTO DE
MINERALES DE ORO
ADSORCION –PRECIPITACION –FUNDICION Y
REFINACION DEL ORO
Ing.Msc. OSCAR APAZA MENDOZA

FUNDICION DEL ORO

CONTENIDO
1.-MARCO TEORICO DE LA FUNDICION AU-AG
2.-ESCORIAS AURIFERAS
3.-FUNDENTES Y COMPOSICION DEL FLUX PARA LA FUSION DE
LA CARGA AURIFERA.
4.-MARCO TEORICO DE LA DESTILACION DEL HG
5.-HORNOS RETORTAS(Hg) Y DE FUNDICION(Au-Ag)
6.-REFINERIA DE YANACOCHA: MANUAL DE FUNDICION
7.-REFINERIA ALTO CHICAMA: PROCESO Y OPERACION

MARCO TEORICO DE LA FUNDICION

Elconcentrado,precipitadoolingoteAu-Agtienenimpurezas
queloimpurificancomoCu,Pb,Zn,Sb,As,Se,Te,Bi,etcLas
operacionesparaconseguirlaseparaciónyrefinación,se
aplicandependiendodelapresenciaycantidaddeimpurezas.
PROCESOS PIROMETALURGICOS E HIDROMETALURGICOS DEL ORO

CARGA AURIFERA PARA FUNDICION
PRECIPITADO MERRILL PODEROSA
BALANCE
ORCOPAMPA

MUESTRA % Au % Ag % Cu % Pb % Zn % Fe
Bullión de Escorias 40,60 18,715 5,403 28,353 2,669 0,714
Au Refinado 99,975 0,0222 0,0018 0,0004 0,0002 0,0007 CARGA AURIFERA PARA FUNDICION
PRECIPITADO
YANACOCHA
LODOS ANODICOS -SPPC
BULLION ESCORIA-MARSA

PROCESO DE FUSION DEL ORO

PROCESO DE FUNDICION DE LA CARGA AURIFERA

FUNDICION Y COLADA DE LA CARGA AURIFERA

Metal / MineralPunto de Fusión ºCPunto de Ebullición ºC
Au 1 064 2 808
Ag 961 2 210
Pt 1 769 4 530
Hg -38.9 357
Zn 420 907
Pb 327 1 744
Cu 1 083 2 595
SiO
2 1 723 2 230
Na
2B
4O
7.10H
2O 750 --
Na
2CO
3 851 --
Na
2NO
3 271 --
CaF
2 1 403 2 500
ZnO 1 975 --
Ag
2O 230 --
PbO 886 --
Al
2O
3 2 072 2 980
Fe
2O
3 1 565 --
PUNTOS DE FUSION –EBULLICION DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS
FUNDICION DE ORO

DIAGRAMA DE FASES: FUSION ORO -PLATA (CURVA DE ENFRIAMIENTO)

FUNDICION DE PRECIPITADOS AURIFEROS

Escoria
Mata
Doré
Pruebas en crisol de sílice
FORMACION DE MATAS EN LA FUSION A DORE
Análisis de la Mata:
Cu 12,45 %
Pb 3,61
Te 6,75
As 0,20
Sb 0,89
Se 6,06
S 1,66
Au 4,85
Ag 59,04
Efecto del Carbón(crisol) sobre la Formación
de la mata en la fusiona dore

BALANCE MASICO EN LA FUNDICION

BALANCE DE ENERGIA EN LA FUNDICION

BALANCE METALURGICO -PROCESO FUSION

3.2.PESOSDELDORE:
a.PesodeAuenelDore:841.9x0.06357=53.519kgAu
b.PesodeAgenelDore:841.9x0.9337=786.156kgAg
c.PesodeImpurezasenelDore:841.9x0.00273=2.298kgImpurezas
3.3.PESOSENLAESCORIA
a.Pesoescoria:170kgb.%Auenescoria:0.02%c.%Agenescoria:1.16%
d.PesodeAuenlaescoria:170x0.0002=34gAu
e.PesodeAgenlaescoria:170x0.0116%=1.972kgAg
4.CALIDADDELDOREPRODUCIDO
a.Pesos:Dore(841.9kg),Aueneldore(53.519kg),Ageneldore(786.156kg)
b.LeyesDorecalculadas:
-Au=(53.519x100)/841.9=6.3569%
-Ag=(786.156x100)/841.9=93.3787%
BALANCE METALURGICO -PROCESO FUSION

DIAGRAMAS BINARIOS DE FUNDICION: Au -Ag
Larecuperacióndependedela
naturalezadelprecipitadoaser
fundidoydelaspropiedadesdelos
fundentesaserusados.
DORE PIERINA (19 –21% Au y 78 –80% Ag)

PROCESO DE FUNDICION DE ORO –FUSION

DIAGRAMA TERNARIO: Au-Ag-Cu
SielCobrenoeseficientementeoxidadoyremovidoenlaescoria,permaneceenestado
metálicoypuedeformarpartedelDoré,alterandosupuntodefusión.Seformaentonces
unaaleaciónternaria

PROCESO DE FUNDICION DE ORO Y COLADA

Losprimeroscambiosquímicosqueseproducendurantelafundicióndentrodel
HornodeInducciónsedebenalefectodelcalor(Q),conelcualseoriginala
descomposicióndelosfundentesoxidantesquesonelCarbonatoyelNitratodeSodio:
Na
2
CO
3
+ Q = Na
2
O + CO + ½O
2
(851ºC)
NaNO
3
+ Q = Na
2
O + ½N
2
+ O
2
(308ºC)
ConlapresenciadelOxígenoprovenientedeladescomposicióndelosfundentes
oxidantes,seinicialaoxidacióndelosmetalesbase(queestánenlacargacomo
impurezas)segúnlasreacciones:
Zn + ½ O
2
= ZnO
Pb + ½ O
2
= PbO
Pb + O
2
= PbO
2
QUIMICA DE LA FUNDICION DEL ORO

QUIMICA DE LA FUNDICION DEL ORO✓Reacciones de descomposición térmica
2 NaNO
3
(s) → Na
2
O (s) + N
2
(g) + 5/2 O
2
(g)
Na
2
B
4
O
7
(s) → Na
2
O (s) + 2 B
2
O
3
(s)
✓Reacciones de formación de escorias
Cu
2
O (l) + Na
2
B
4
O
7
(s) → Cu
2
B
4
O
7
(l) + Na
2
O (l)
ZnO (l) + SiO
2
(l) → ZnO.SiO
2
(l)
MeO (l) + SiO
2
(l) → ZnO.SiO
2
(l)
✓Reacciones de descomposición térmica
2 NaNO
3
(s) → Na
2
O (s) + N
2
(g) + 5/2 O
2
(g)
Na
2
B
4
O
7
(s) → Na
2
O (s) + 2 B
2
O
3
(s)
✓Reacciones de formación de escorias
Cu
2
O (l) + Na
2
B
4
O
7
(s) → Cu
2
B
4
O
7
(l) + Na
2
O (l)
ZnO (l) + SiO
2
(l) → ZnO.SiO
2
(l)
MeO (l) + SiO
2
(l) → ZnO.SiO
2
(l)

EsteDiagramapresentavariasisotermasadiferentestemperaturaslos
cualesindicanpuntosdefusiónadeterminadascomposiciones
ternarias.PresentapuntosEutécticosyPeritecticos,loscuales
representanbajospuntosdefusióndelsistematernarioenmención.
Alagregargrancantidaddefundentesoxidanteslocualcreaunaatmósfera
fuertementeoxidanteyqueesmuyperjudicial.Altenerunaatmósfera
oxidante,sedesprendegrancantidaddeOxigenoqueprovocauna
excesivaespumacióndurantelafusióndelacarga.Estaespumahace
queelOroyPlataquedenatrapadosmecánicamenteenlaescoria,
incrementandonotablementeelcontenidometálicoenella.Afinde
minimizaresto,senecesitaráuntiempoderetenciónadicionalafinde
quedesaparezcalaespumaydartiempoaqueelAuyAgatrapados
puedansepararsedelaescoriaporsimplesedimentación.
LacomposicióndelaescoriasebasaprincipalmenteenelSistema
TernarioB
2
O
3
-Na
2
O-SiO
2
,yaquesonlos3principalescomponentes.El
Diagramapresentaregiones(fases)determinadasconestructuras
cristalográficasdefinidascomolaCristobalita,CuarzoyTridimita,así
comocompuestosconocidoscomoelNa
2
O.2B
2
O
3
(Bórax)consupuntode
fusiónde742°C.
DIAGRAMAS TERNARIOS-COMPOSICION DE LAS ESCORIAS

Diagrama Ternario del Sistema B
2O
3-Na
2O-SiO
2

−Fusión de precipitados
Na
2
B
4
O
7(l)
+ Me
2
O
(l)
Me
2
B
4
O
7(l)
+ Na
2
O
(l)
SiO
2(s)
+ 2 MeO
(s,l)
2 MeO.SiO
2(l)
NaNO
3(s)
Na
2
O
(l)
+ ½N
2(g)
+ O
2(g)
Me
(l)
+ ½ O
2(g)
MeO
(s,l,g)BO
23 SiO
2
NaO2
2 23NaO 2BO
(743°C)
2 23NaO BO
2 23
(966°C)
2 23NaO 4BO
(815°C)
600
650
700
800
900
800
700
600
600
700
800
900
1000
1100
10
00
900
80
0
2NaO SiO
22
(1089° C)
2NaO 2SiO
22
(875°C)
722°C
2
2
3
NaO3BO
740°C
6
5
0
799°C
846°C
C
u
a
rz
o
T
r
id
im
ita
C
risto
b
a
lita
50
w% SiO
2
BO
23 SiO
2
NaO2
2 23NaO 2BO
(743°C)
2 23NaO BO
2 23
(966°C)
2 23NaO 4BO
(815°C)
600
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700
800
900
800
700
600
600
700
800
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1000
1100
10
00
900
80
0
2NaO SiO
22
(1089° C)
2NaO 2SiO
22
(875°C)
722°C
2
2
3
NaO3BO
740°C
6
5
0
799°C
846°C
C
u
a
rz
o
T
r
id
im
ita
C
risto
b
a
lita
50
w% SiO
2 QUIMICA DE FORMACION DE ESCORIAS –FUSION DE PRECIPITADOS ORO
Lasustentaciónbásicaparalograrlaretencióndelaimpurezasdemetalesno
ferrososyferrososenlaescoriaestáensuoxidaciónparaformarcompuestos
silicatadosoboratados.Estasuposiciónesfactibletermodinámicamenteenlas
condicionesdeoperaciónquesedanenelcrisol.

PUNTO PERITECTICO
Diagrama Ternario del Sistema B
2O
3-Na
2O-SiO
2

PROCESO
EN PLANTA
CMPSA 29C C D E-2
E-4
E-3
E-2
E-4
E-5
E-1
Clarificación
Zn en
polvo
Desaereación
Precipit - Filtrac
Recepción
de Mineral
Chancado
Molienda
Clasificación
Gravimetría
Fundición
Separación
S/L
A-2
A-3
A-
1 A-
1 A-
A-
A-1
A-2
A-3
A-4
Agitación
Agua
fresca
Merril
Crowe
PLANTA PODEROSA: PROCESO MERRIL CROWE Y FUNDICION DE PRECIPITADOS
PLANTA CIANURACION –MERRILL CROWE

PROCESO DE FUNDICION DE PRECIPITADOS Y TRATAMIENTO DE ESCORIAS

Bandeja
Precipitado
Cono
Mezclador
Secadores eléctricos
Precipitado
Bandeja
Precipitado
Horno de Fundición
Balanza
Dore de Oro y
Plata PLANTA PODEROSA: SECUENCIA OPERATIVA EN LA FUNDICION

PROCESO DE FUNDICION: COSECHA Y SECADO DEL PRECIPITADO

PROCESO DE FUNDICION: PREPARACION DE LA CARGA

PROCESO DE FUNDICION: FUNDICION DEL PRECIPITADO

BALANCE DE Au Y Ag EN FUNDICION DE PLATA
BALANCE EN LA FUNDICION: PODEROSA

PROCESO DE FUNDICION: COLADA Y SEPARACION BULLION -ESCORIA

PROCESO DE FUNDICION: RECUPERACION DEL Au -ESCORIAS

PROCESO DE FUNDICION: REFUNDICION DEL BULLION INICIAL

PLANTA YANACOCHA NORTE: FUNDICION PRECIPITADOS M.CROWE

PLANTA YANACOCHA NORTE: FUNDICION PRECIPITADOS M.CROWE

PLANTA ARES: PROCESO MERRIL CROWE Y FUNDICION DE PRECIPITADOS

REFINERIA PLANTA ARES: FUNDICION DE PRECIPITADOS M. CROWE

REFINERIA PLANTA ARES: BALANCES METALURGICOS
PRECIPITADO
BALANCES METALURGICOS

3,045
4,895
5,784
9,291
13,287
0
2
4
6
8
10
12
14
1998 1999 2000 2001 2002
TM.PRECIPITTADO / CRISOL
AÑO
GRAF. N°10: RENDIMIENTO DE CRISOLES 65,22
46,10 46,10
24,50
19,50
0
10
20
30
40
50
60
70
1998 1999 2000 2001 2002
KG.FUND./KG.PRECIP.%
AÑO
GRAF. N°8: CARGA FUNDENTE 99,12
99,29
99,66
99,68
99,70
99,00
99,10
99,20
99,30
99,40
99,50
99,60
99,70
99,80
99,90
100,00
1998 1999 2000 2001 2002
DORE (Au + Ag )%
AÑO
GRAF. N°7: CALIDAD DE DORE 99,57
99,68
99,82 99,82 99,84
98,55
98,77
99,07
99,34
99,40
97,50
98,00
98,50
99,00
99,50
100,00
1998 1999 2000 2001 2002
Au, Ag %
AÑO
GRAF. N°6: RECUPERACIÓN METALÚRGICA PROCESO DE FUNDICIÓN
Au% Ag% REFINERIA PLANTA ARES: GRAFICOS DE OPTIMIZACION

CELDA S
ELECTROLITICA S
DORE
FUNDICION
FILTRO
PRENSA
CA TODOS ELECTROLITICOS
INTERCA M B IA DOR DE CA LOR
M A NOM ETRO
CALENTADOR DE
SOLUCION DE DESORCION
B OM B A
H2SO4
A TA QUE
A CIDO
SOLUCION
NaOH
TORRE DE
NEUTRALIZACION
AIRE
TANQUE DE SOLUCION
DE DESORCION
TANQUE DE SOLUCION
DE DESORCION
COLUMNAS
DEL CIRCUITO
DE DESORCION
M A NOM ETRO
R1 R2
SOLUCION
DESORCION
25 GPM
DIAMETRO = 1.20 m.
ALTURA = 4.20 m.
SOLUCION
LA V A DO
DSM
20 Mesh
12.5 GPM
12.5 GPM
CIRCUITO DE DESORCION - ELECTRODEPOSICION - FUNDICION
MINERA COMARSA PLANTA COMARSA : PLANTA ADR Y FUNDICION DE PRECIPITADOS EW

FUNDICION DE PRECIPITADOS AURIFEROS: ADR -COMARSA

PLANTA AURIFERA DE ORCOPAMPA: PROCESOS ADR Y MERILL COWE

PLANTA DE REFINACION DE LODOS ANODICOS (Au -Ag) -SPCC

ESCORIAS AURIFERAS

Seentiendeporescoria,unamezcladecompuestosyóxidosdediversos
orígenes(comoporejemplolasimpurezasylasgangasdelosminerales)y
otrosaditivosqueactúancomofundentes.Durantelafundición,laescoria
formaunafasequeseseparadeldoréydebidoasuinmiscibilidadymenor
densidadseubicasobreéste,lográndoseasílaseparacióndeambasfases.
Paralaformacióndeescoriasesnecesarioempleardiversosreactivos
fundentes(conocidoeningléscomoflux).Seentiendeporfundentes,toda
sustanciaocompuestoqueseagregaapropósitoalacarga,conelobjetode
facilitarlafusióndeaquelloscomponentesdealtopuntodefusióncomolos
involucradosenlafundicióndelOro.
ESCORIAS AURIFERAS

El proceso de fundición de precipitados de Oro y Plata produce un producto secundario
denominado “Escorias”. Este producto contiene mínimas cantidades de valores metálicos de Oro
y Plata. Estas escorias son recogidas en conos y almacenadas para su posterior tratamiento.
Durante la fundición, la escoria forma una fase que se separa del doré, debido a su inmicibilidady
menor densidad se ubica sobre éste, lográndose así la separación de ambas fases.
Para la formación de escorias es necesario emplear diversos reactivos fundentes (conocido en
inglés como flux).
Las escorias producidas deben cumplir con las siguientes características generales
Bajo punto de fusión.
Baja viscosidad.
Baja densidad.
Alta fluidez.
Alta solubilidad de los óxidos de los metales básicos.
No solubilidad del Oro y la Plata.
No alterar el estado metálico del Oro y la Plata.
Buena separación del metal Doré.
Bajo desgaste refractario (por corrosión y/o abrasión).
Fácil de romper para volver a ser tratado.
ESCORIAS EN LA FUNDICION

FUNDICION DE ORO-COLADA DE ESCORIAS

ENSAYES QUIMICOS: PRECIPITADO Y ESCORIASMUESTRA % Au % Ag % Cu % Pb % Zn % Fe
Bullión de Escorias 40,60 18,715 5,403 28,353 2,669 0,714
Au Refinado 99,975 0,0222 0,0018 0,0004 0,0002 0,0007

PROCESO DE TRATAMIENTO DE ESCORIAS : PLANTA PODEROSA

CIRCUITO DE DESTILACION (Hg) Y FUNDICION DE PRECIPITADOS DE ORO: PIERINA

FUNDICION DE ORO-COLADA DE ESCORIAS
Laescoriageneradadelprocesodefusiónde
precipitadosesgranuladamediantelainyección
deaguaenuncanaldecontactodiseñadopara
estefin.

TRATAMIENTO DE ESCORIAS: MINERA YANACOCHA

CIANURACION INTENSIVA DE ESCORIAS: YANACOCHA

CIANURACION INTENSIVA DE ESCORIAS : YANACOCHA

Laescoriaprovenientedelhornoesgranuladayalmacenadaenunatolva,
previaseparaciónsólido-líquido.Laescoriapasaatravésdeuna
chancadorarotatoriaNordberg-Barmacde3a10toneladasporhora,para
luegoalmacenarseenlatolvadealimentacióndelreactordelixiviación.
ElreactoresdemarcaGekko,ytieneunacapacidadde6toneladas
métricasdeescoriaporlotelixiviado,siendoeltiempodelixiviaciónde48
horas.
Ellicorproductodelalixiviaciónpasaalaplantadeprecipitaciónconzinc,
mientrasquelascolassonbombeadashaciaunatolvaydeallíllevadasal
paddelixiviaciónparadisposiciónfinal.
Lasescoriasproducidassonre-fundidasy/otratadasatravésdemolienda
yseparacióngravimétrica.
CIANURACION INTENSIVA DE ESCORIAS: YANACOCHA

PLANTA DE CIANURACION INTENSIVA -ANTAPITE

PROCESO DE TRATAMIENTO DE ESCORIAS –PAMPA LARGA

MATERIAL
FUNDICION
Escorias Refundidas
Bullión Escorias
Fundición
Bullión Toma de Muestra
Análisis: Vía fuego
Encuarte: Ag
Granallado
Disgregación: HNO
3
cc
Precipitado de Au
Disolución Agua Regia:
HNO
3
: 1
HCl : 3
Filtrado
Precipitación de Au:
Neutralización: Urea
Bisulfito de Na
53%
53%
32%
Lavado:
Secado
Pesado
Fundido
Barra : Dore
H
2
O
HNO
3
cc
Análisis A.A.
FASES DEL PROCESO DE REFINACION DE ORO TRATAMIENTO DE ESCORIAS: MINERA MARSA

TRATAMIENTO DE ESCORIAS: MINERA MARSA

FUNDENTES Y COMPOSICION DEL FLUX
EN LA FUSION DE LA CARGA

FUNDENTES PARA LA FUNDICION DEL ORO

Laadicióndefundentesseefectúaprincipalmenteporlassiguientesrazones:
•Reduccióndepérdidasporvolatilización:Losfundentesreducenelpunto
defusióndelacargaaunnivelpordebajodelatemperaturaquepudiera
ocasionarvolatilización.Lafusiónformacapasdeescoriasvidriosasque
cubrenfísicamenteelmetaldurantelafundición,reduciendoelpotencialdelos
elementosvolatilizantesdelacapadelmetal.
•Proteccióndelbaño:Laformacióndeunacapadeescoriaaíslaelbaño
metálicofundidodelaatmósferaparaevitarposiblesreaccionesdeoxidación
conésta.Asimismoseevitalasexcesivaspérdidasdecalor.
•Recoleccióndeimpurezas:Losfundentesreaccionanquímicamenteconlas
impurezasquecontieneelprecipitado.Laimpurezasformanconlosfundentes,
compuestosquímicosquesonsolublesenlaescoria.
FUNDENTES –CAUSAS DE SU ADICION EN LA FUNDICION DEL ORO

PROCESO DE FUNDICION DE ORO:DORES Y ESCORIAS

FundentesOxidantes.
Estosfundentesoxidantesodepuradores,proporcionanoxígenoparaconvertirlos
metalesbaseenóxidosyescorificarlo.Entreellostenemos:
-Elnitratodepotasio.
-Elnitratodesodio.
-Elclorurodesodio.
FundentesReductores.
Losfundentesreductoressonlosqueeliminaneloxígeno,osecombinanconelypasana
laescoria.Transformandolosóxidosmetálicosametalespropiamente.
Ennuestrocasoesrequeridoúnicamenteparatransformarelóxidodeplomoaplomometálico.
Actuandoéstecomocolectordeloroylaplata.
Entrelassustanciasqueactúancomoreductores,tenemos:
-Elcarbónvegetal. -Elcarbonatodesodio
-Lasharinasvegetales. -Elcarbonatodepotacio
-Elzinc.
-Elhierro.
Fundentesneutrosoreguladores.
.Sonlosquenoproducenoxidaciónnireducción,sirvencomosolventedelasimpurezas
producidasporlaaccióndelosfundentesoxidantesyreductores.
Supresenciaencantidadconsiderable,esimportanteparaproporcionarlafluidezysolubilidadde
lasimpurezas.Aestegrupopertenecen:
-Elbórax.
-Lasílice.
-Elvidriomolido.
CLASIFICACION DE LOS FUNDENTES

•Bórax:Densidad:2370kg.m
-3
.ElBoratodeSodio(Na
2
B
4
O
7
.10H
2
O),esunexcelentesolventedemetalesbásicos.
Tienecaracterísticasácidasycuandoseencuentrafundiéndose
concolorrojodisuelveyfundeprácticamentetodoslosóxidosde
metal,amboselácidoylabase.ElBóraxsefundea750ºC,lo
cualbajaelpuntodefusiónparatodaslasescorias.Esteesmuy
fluídocuandosefunde.
•Sílice:Densidad:2334kg.m
-3
.ElDióxidodeSilicio(SiO
2
)es
añadidoalacargaparabalancearelcontenidobásico(cáustico)
delaescoriayproducirunaescoriaborosilicatada.LaSílicepura
sefundea1750ºCyeselreactivoácidomásdisponiblepara
fundir.LasescoriasbasadasenSílicesonviscosasyatrapan
muchometalvaliosoensuspensión.CuandolaSíliceesta
mezcladaconelBóraxformaunaescoriamuyfluidaquepuede
disolverlosóxidosdemetalesbasesysecombinaconellosenla
formadesilicatosestables.
FUNDENTES PARA LA FUNDICION DEL ORO

FUNDENTE BORAX

•NitratodeSodio:Densidad:2260kg.m
-3
.Elnitratodesodio(NaNO
3
)es
añadidoparaoxidarlosmetalesbásicosenlacarga.Esteesunagente
oxidantemuypoderosocuyopuntodefusiónesde270ºC.Abajas
temperaturaselnitrosefundeconpocasalteraciones;peroatemperaturaspor
encimade380ºCsedescomponeproduciendoOxígeno.Esteoxidaalos
sulfurosyalgunosmetalesincluyendoelPlomo,HierroyCobre.Laadiciónde
nitrosemantieneaunmínimoporquealliberaroxígenoocasionauna
reaccióndeespumavigorosaypuedeocasionarelreboseenelcrisol.
Tambiénpuedeoxidarelcrisolreduciendosuvida.
•CarbonatodeSodio:Densidad:2400kg.m
-3
.ElCarbonatodeSodio(NaCO
3
)
tienelamismafunciónqueelnitro,peroesmenosenérgica.Ademásde
sufunciónoxidante,proveealaescoriatransparenciayfluidez.Engeneralla
fusióndelCarbonatodeSodioesestableaaltastemperaturas,perose
descomponeproduciendoCO
2
cuandoseañadeóxidosácidoscomolaSílice.
•FluorurodeCalcio:Densidad:3180kg.m
-3
.Esconocidotambiéncomo
EspatoFlúor(Fluorspar)(CaF
2
).Esteaditivoreducelaviscosidaddela
escoriaporlasustitucióndelosionesdeSilicioporionesFlúordentrodela
estructuradelaescoriaborosilicatada,loqueoriginalareduccióndela
viscosidaddelsistema.
FUNDENTES PARA LA FUNDICION DEL ORO

CARBONATO DE SODIO
NITRATO DE SODIO
SILICE
FLUOR SPAR

CLASIFICACION DE LOS FUNDENTES

PLANTA FUNDICION YANACOCHA NORTE: FUNDENTES

MEZCLA DEL FLUX –ALIMENTACION Y FUSION

COMPOSICION DEL FLUX PARA LA FUNDICION: YANACOCHA

COMPOSICION DE UNA MEZCLA FUNDENTE PARA LA FUSION DEL ORO

CALCULO DEL ORO Y PLATA: FILTRADO DE PRECIPITADOS (MERRILL CROWE)

BALANCE METALURGICO PLANTA PUCAMARCA (ADR):FUNDICION

Paralafundicióndelprecipitadoprovenientedesolucioneslimpias,lacargasiguiente
permitegeneralmenteunarápidafusión,dandounaescoriafluidaylimpia.
100Kg.deprecipitado
80Kg.debórax
60Kg.dedióxidodemanganeso
40Kg.dearena(sílice)
Partedelbóraxpuedesersustituidoporfluorurodecalcio;aligual,elmanganesopuede
serreemplazadopornitro.
Paralafundicióndelprecipitadodeoroquehasidocalcinado,enmuchasplantasse
emplealasiguientecargadefundentes
100kgdeprecipitadocalcinado
25a40kg.desílice
40a60kg.debórax
l0a15kg.decarbonatodesodio
5kg.defluorurodecalcio
1a2kg.denitro.
Elprecipitadoobtenidoesfundidoconunacantidadapropiadadeunamezclade
fundentes,afindelograrunarápidafusión,conlaconsiguientefluidezdelaescoriay
garantizarsulimpieza.
Para10kilosdeprecipitado,utilizar:
-Bóraxgranulado 3kilos.
-Carbonatodesodio.5kilos
-Nitratodepotasio...0.5kilos.
-Síliceenpolvo 1.0kilos.
COMPOSICION DEL FLUX PARA LA FUNDICION
FLUX PARA PRECIPITADOS-SOLUCIONES LIMPIAS
FLUX PARA PRECIPITADOS CON ZINC
FLUX PARA PRECIPITADOS CALCINADOS

REFINERIA PIERINA-BARRICK: OPTIMIZACION DEL FLUX –FUNDICION PRECIPITADOS

Antesdepoderrealizarlaspruebasdelprecipitadoconlosfundentes,fue
necesariocaracterizareltipodeprecipitadoqueseobteníaenlosFiltrosPrensa.
Lacalidaddelprecipitadocolectadosemideenbaseasucontenidometálico(deOroy
Plata)yesunaimportantevariabledecontrol.
Seobservóqueseteníaunabajacalidaddeprecipitado,conuncontenido
metálicopromediodeAu-Agdel50%.Ladiferenciaparael100%,sonporimpurezas
ymayormenteTierraDiatomácea(TD)oDiatomita.
•Lacantidaddeimpurezascontenidasenelprecipitado,principalmenteZinc.
Actualmenteestecontenidosemantieneenvaloresentre5-8%,locualesbajoen
comparaciónalosprecipitadostípicosqueseobtienenenotrasplantasyelcualnoha
afectadoenlasleyesdeAuyAgenelBarren.
•LacantidaddeTDenelprecipitado.LaTDingresaalosFiltrosPrensacuandoéstos
seencuentranenoperación.Estematerialesutilizadocomoayudafiltranteenestetipo
defiltros.Comosesabe,laTDesunmaterialabasedeSílice,cuyocontenidoenel
precipitadodebeconsiderarseafindeobtenerunadecuadobalanceenlaescoria
quesequiereformar.SuingresohacialosFiltroPrensaesinevitable,peroes
perfectamentecontrolable.Actualmenteestecontenidosemantieneenvalores
entre7-10%
1. CARACTERIZACION DE LA CALIDAD DEL PRECIPITADO

LacomposicióndelaescoriasebasaprincipalmenteenelSistema
TernarioB
2
O
3
-Na
2
O-SiO
2
,yaquesonlos3principalescomponentes.El
Diagramapresentaregiones(fases)determinadasconestructuras
cristalográficasdefinidascomolaCristobalita,CuarzoyTridimita,así
comocompuestosconocidoscomoelNa
2
O.2B
2
O
3
(Bórax)consupuntode
fusiónde742°C.
LomásimportantequesepuedeobtenerdeesteDiagrama,sonlas
isotermasadiferentestemperaturasquetieneyqueindicanpuntosdefusióna
determinadascomposicionesternarias.ElSistemapresentapuntosEutécticos
yPeritecticos,loscualesrepresentanbajospuntosdefusiónynosdanun
puntodepartidaparacalcularlacomposicióndelfundente.
Seempezótrabajandoconcomposicionescercanasalospuntos
Eutécticosdelsistematernariomencionadoyaquesonlosquetienenelpunto
masbajodelsistema(aproximadamente550°C).Sinembargo,laspruebas
realizadas,hanmostradoquenosonlosmásadecuadosparatrabajar
connuestrotipodeprecipitado,principalmenteporlabajacantidadde
metalesbasepresentes.Alcanzardichopuntoimplicaagregargran
cantidaddefundentesoxidantesinnecesarios,locualcreaunaatmósfera
muyoxidanteyqueesperjudicialtantoparalavidadeloscrisolescomo
paralacalidaddelasescorias.
2. COMPOSICION DE LA ESCORIA –DIAGRAMAS TERNARIOS

Altenerunaatmósferamuyoxidante,sedesprendegrancantidadde
Oxigenoqueprovocaespumacióndurantelafusióndelacarga.Esta
espuma(queademáscontienevapordeagua,gasesdecombustióny
vaporesdeóxidosmetálicoscomoZnO)hacequeelOroylaPlata
quedenatrapadosmecánicamente enlaescoria,incrementando
notablementeelcontenidometálicoenella.Afindeminimizaresto,se
necesitaráuntiempoderetenciónadicionalafindequedesaparezcala
espumaydartiempoaqueelAuyAgatrapadospuedansepararsedela
escoriaporsimplesedimentación.Obviamenteestoretrasalacontinuidad
delproceso.
Se ha visto que el Nitrato de Sodio es un fuerte agente oxidante. Si se
tiene un exceso de este componente se crea una atmósfera fuertemente
oxidante y empieza a ocurrir una “descarburización” acelerada del crisol,
ya que el Carbono contenido en él(60% SiC-30% C), comienza a reaccionar
directamente con elNitrato de Sodio dando CO
2
y N
2
:
C+ 0.5 O2 = CO
CO + 0.5 O2 = CO2
4NaNO
3
+ 5C = 2Na
2
CO
3
+ 3CO
2
+ 2N
2
3. ESPUMACION DURANTE LA FUSION –DESCARBURIZACION CRISOL

Datos:
Ppdohumedo
cosechado 465,7Kg
ppdototal 479,671Kg
Considerando 3% que luego se recupera en lavado de las
telas
Au 1128,62Oz
Datos obtenidos del prolande
refineria
Ag 1060,33Oz
Datos obtenidos del prolan de
refineria
Diatomea 4Bolsas Definir:Dicalite 22,7
SiO
2
88,076Kg Dicamex 20
Datos del precipitado cargado a la retorta:
Ppdo Húmedo Cargado 400Kg
Ppdo Húmedo Sobrante 65,7Kg
Ratio de
carga 0,83
Kg cargado a retorta/Kg de
precipitado total
Au 29,27 Kg
Ag 27,50 Kg
SiO
2
73,45 Kg
A.-DATOS DEL PRECIPITADO COSECHADO Y CARGADO A RETORTA
400/479.671= 0.83 (ratio)
Kg Au= 1128.62 x 31.1x0.83
Kg Au= 29.27
Kg Ag= 1060.33 x 31.1 x 0.83
Kg Ag= 27.50
Kg SiO2= 88.076 x 0.83=73.45
4. CALCULO DE LA COMPOSICION DEL FLUX PARA LA FUNDICION

Paso
N°1:
Determinando la cantidad de cinc de
exceso:
Precipitado seco
retorteado 215Kg
Au 29,27 Kg
Ag 27,50 Kg 21529,27 27,5073,45 85
SiO
2
73,45 Kg
% Oxida.Zn Kg.
21,5 18,2
Zn que queda
sin oxidar
78,5 66,6
Oxidación del Zn en el
retorteo
82,83
Kg de
ZnO
Paso
N°2:
Determinar la cantidad necesaria de oxígeno a reaccionar con el cinc y
evitar su inclusiònen la barra
Impurezas
en barras
65,4 16 81,4 X
1 =
1,5
Kg ½
O
2
126,2 X
1
X
2
X
2 =
7,8Kg ZnO
PP Seco
(Kg)= P Au
(Kg)+ P Ag
(Kg ) + P SiO2
(Kg)+ P Zn
(Kg)
P Zn
(Kg)
B.-CALCULO DEL ZINC EN EXCESO Y EL OXIGENO QUE REACCIONA CON EL ZINC
Pesos atomicos: Zn(65.4), Oxigeno(16), ZnO(81.4)
Zn + 1/2 O
2= ZnO
Kg Zn sin oxidar= 85 kg x 21.5% = 18.2 kg
Kg Zn oxidado retorteo= 85 x 78.5%=66.6 kg
Kg ZnO= (81.4 /65.4) x 66.6 kg= 82.83 kg ZnO
Kg O2= (6.2 x 16)/65.4 = 1.5
Kg ZnO=(6.2 x 81.4)/65.4= 7.8
% OxidacionZn : 100-21.5=78.5

Paso N°3:Determinar cantidad de carbonato de sodio para oxidar el cinc de exceso
Y
1 =
10,1
Kg
Na
2
CO
3
106 62 28 16 Y
2 =
5,9Kg Na
2
O
Y1 Y2 Y3 1,5 Y
3 =
2,7Kg CO
Paso N°4:
Determinación de la cantidad teórica de silicepara
escorificar el ZnO.
162,8 60 222,8 Z
1 =
33,4Kg SiO
2 teórica
90,58 Z
1
Z
2
Z
2 =
124,0Kg 2 ZnO.SiO
2
SiO
2
ppdo 73,45
SiO
2
40,1
Kg
remanente
SiO
2
teórica 33,4
Paso N°5:
Deteminaciónde la cantidad necesaria de fundentes para neutralizar la carga, trabajando en una isoterma
de 900 °C
Kg
M
4
SiO
2
73,4
M
5
Na
2
O 5,9
B
2
O
3
? 202 139,2 62
M
1
2 M
2
M
3
Na
2CO
3 + Q = Na
2O + CO + 1/2 O
2
2 ZnO + SiO
2 = 2 ZnO. SiO
2
X MeO+ Y SiO
2= X MeO. Y SiO
2
Na
2B
4O
7 + Q = 2B
2O
3 + Na
2O
Valores reales en la carga
C.-CALCULO DEL CARBONATO SODIO, SILICE Y FUNDENTES(NEUTRALIZAR CARGA)
Pesos atomicos: Na2CO3(106), Na2O(62), CO(28) Na2B4O7(202) , 2B2O3(139.2), Na2O(62)
2ZnO(162.8) , SiO2(60) , 2Zn.SiO2(222.8)
Kg Na2CO3= (106 x 1.5)/16 = 10.1
Kg Na2O=(62 x 1.5)/16 = 5.9
Kg CO = (28 x 1.5)/16 = 2.7
Kg SiO2 teorico= (60 x 90.58)/162.8 = 33.4
Kg ZnO.SiO2 =(222.8 x 90.58)/162.8= 124
Kg SiO2 ppdo= 88.076 x 0.83=73.45
Kg SiO2 teorico=(60x90.58)/162.8=33.4

%
Oxidac.
Cinc
BORAX
VALOR EN
CARGA
AJUSTE DE FLUX Kg TERNARIO(%)
B
2
O
3
2(B
2
O
3
)Na
2
OBORAX SiO
2
Na
2
OSiO
2
Na
2
OB
2
O
3
SiO
2
Na
2
OB
2
O
3
M
2
2M
2
M
3
M
1
M
4
M
5
M
6
M
7
M
8
M
6
M
7
M
8
78,5
6,012,00 5,3 17,4 73,4 5,9 73 11,212,076,011,612,4
10,220,48 9,1 29,7 73,4 5,9 73 15,020,567,413,818,8
12,024,0010,734,8 73,4 5,9 73 16,624,064,414,621,0
13,026,0011,637,7 73,4 5,9 73 17,526,062,815,022,2
14,028,0012,540,6 73,4 5,9 73 18,428,061,315,323,4
15,030,0013,443,5 73,4 5,9 73 19,330,059,915,724,4
16,032,0014,346,4 73,4 5,9 73 20,232,058,516,025,5
17,034,0015,149,3 73,4 5,9 73 21,034,057,216,426,5
18,036,0016,052,2 73,4 5,9 73 21,936,055,916,727,4
COLUMNAS BORAX
2M2 (2B2O3) = M2 x 2 =12
M3 (Na2O) = (2M2 x 62)/139.2 = 5.3
M1(BORAX) = (M3 x 202)/62 =17.4
VALORES EN CARGA
Kg SiO2 ppdo= 88.076 x 0.83 = 73.45
Kg Na2O=(62 x 1.5)/16 = 5.9
AJUSTE DE FLUX (Kg)
SiO2 = 73.4 = 73
Na2O = M3(5.3) + M5 (5.9) = 11.2
B2O3 = 2M2 (12) = 12
TERNARIO(%)
SiO2 (M6)=(73) / (73 + 11.2 + 12)x 100 = 76.0 %
Na2O (M7)= (11.2) / (73 + 11.2+ 12)x 100 = 11.6 %
B2O3(M8) = (12) / 96.2) x 100 = 12.4 %
D.-CALCULO DEL BORAX -AJUSTES DEL FLUX Y VALORES TERNARIOS

CANTIDAD DE FUNDENTES CON RESPECTO A PPTADO PESO TOTAL DE
ESCORIABORAX(kg) CARBONATO(kg) BORAX(%) CARBONATO(%)
17,4 10,1 8,10 4,69 173,7
29,7 10,1 13,82 4,69 186,0
34,8 10,1 16,20 4,69 191,1
37,7 10,1 17,55 4,69 194,0
40,6 10,1 18,90 4,69 196,9
43,5 10,1 20,25 4,69 199,9
46,4 10,1 21,60 4,69 202,8
49,3 10,1 22,95 4,69 205,7
52,2 10,1 24,30 4,69 208,6
Eutectico%
Peritectico
%
SiO
2
39,0 34,0
Na
2
O 20,0 20,5
B
2
O
3
41,0 45,5
CANTIDAD DE BORAX Y CARBONATO (Kg)
BORAX (M1) = M3(5.3) x (202/62) = 17.4
CARBONATO = Y1(10.1) = 10.1
CANTIDAD CON RESPECTO A PPTADO (%)
BORAX (%) = (17.4 kg / 215 kg)x100 = 8.10%
CARBONATO(%) = (10.1 kg/215 kg) x 100 = 4.69%
PESO TOTAL DE ESCORIA
Kg Escoria = Borax(17.4) +Carbonato( 10.1) + Zn(85) + SiO2(73.45) + Impurezas en barras (12) = 173.7 kg
E.-CANTIDAD DE FUNDENTES(Kg y %) y PESO TOTAL ESCORIA

5. COMPOSICION TERNARIA DETERMINADA: 600 ºC

5.1. COMPOSICION DEL FLUX PARA LA FUNDICION: BARRICK

5.2. DIAGRAMA TERNARIO OPTIMO: B
20
3-NA
2O-SIO
2

A.-Sehadeterminadoqueparaprocesarnuestrotipodeprecipitado,esnecesariotrabajar
conpuntoscercanosalpuntoPeritéctico,correspondientealasiguientecomposición
ternaria,yquesepuedeapreciareneldiagramaternariooptimo.Laspruebasdemostraronque
alcanzarelpuntoeutectico,implicacrearunaatmosferamuyoxidanteconespumacion
(fusion).
B
2O
3 Na
2O SiO
2
45.5 % 20.5 % 34 %
B.-Detodoslascomposicionesevaluadas,eselquehadadomejoresresultados.Enesta
composición,elpuntodefusiónescercanoa600°C,yseobtieneunaescoriadebaja
viscosidadelcualhaceposiblesemantengaalmínimolaadicióndeEspatoFlúor.Además
laescoriaobtenidaesbastantedócilaltratamientoposteriorparalarecuperacióndelospocos
valoresmetálicosatrapadosenella.Eneldiagramaternariooptimo,sehatrazadounalínea
adicionaldesdelacomposicióndelBóraxhacialaSílice,yenelpuntoPeritécticosetieneun
ratiode2:1BóraxaSílice.
C.-ActualmenteseestatrabajandoconlasiguienteadicióndeFundentesporcada1000
KgdePrecipitadoseco.LaadiciónexactadependedelacantidaddeTDquecontieneel
precipitado,yelcualvaríaentre7y10%:
*Bórax = 320–350Kg
*Sílice = 90–110Kg
*CarbonatodeSodio= 12Kg
*NitratodeSodio = 4Kg
*EspatoFlúor = 1Kg
6. RESULTADOS OBTENIDOS

D.-LasrecuperacionesparaelOroylaPlatarespectivamente,yenelcualsehanobtenido
notablesincrementos,sobretodoparaelcasodelaPlataenelquesehapasadodesdeuna
recuperaciónde99.2%a99.6%(promedio).EnelcasodelOro,sehamejoradosu
recuperacióndesdeun99.7%aun99.9%(máximo).
Eladecuadocontrolenlaadicióndereactivosoxidantesminimizadolaspérdidasde
PlataenlaescoriacomoOxido(AgO)oatrapadomecánicamentedebidoalaexcesiva
espumación.Comosemencionóanteriormente,parareducirlaespumación,esnecesariodarun
tiempoadicionalderetenciónafindequeéstadesaparezcaylosvaloresmetálicosdeOroyPlata
puedansepararsedelaescoriaporsimpledecantación.
E.-Sehalogradomejorarelrendimientodelcrisol,paraprocesarnuestrotipode
precipitado,pasandodeprocesar5000Kg(promedio)deprecipitadoporcrisol,hastaun
máximode7600Kg,siendoestounincrementosuperioral50%.Lalíneadetendenciaesmuy
favorable,ymuestraqueestáenaumentoyquetodavíanohalogradomantenerseestable.
F.-ElcontenidodeOroyPlataquecontieneelproductofinal,esunparámetroimportantede
control,yesunodelosprincipalesobjetivosdelestudiodeoptimización,puespermitedeterminar
silasimpurezascontenidasenelprecipitadohansidoeficientementeremovidasenlas
escorias.ElgraficorepresentalasvariacionesenelcontenidometálicodeelDoré.Sepuedever,
quehamejoradolacalidaddelasbarraspasandodeuncontenidopromediodeAu-Agde
98%hasta99%
G.-Lasevaluacionesenlacalidaddelasescorias,handeterminadotambiénlacantidadmínima
defundentesnecesariaparaprocesarelprecipitado.SehalogradoreducirelfactorFundente/
Precipitadodesdevalorescercanosa1hastavaloresde0.42(relaciónenpeso),yqueesel
actualmenteutilizado.Sehapodidocomprobarqueestareducciónpuedehacersesinafectarla
calidaddelDoréyescoriasobtenidas
6.1. RESULTADOS OBTENIDOS

6.2. GRAFICOS DE OPTIMIZACION OBTENIDOS
CALIDAD DEL PRECIPITADO CALIDAD DE LAS BARRAS DORES
RECUPERACIONES Au-Ag% Au
% Ag
98.7
98.8
98.9
99.0
99.1
99.2
99.3
99.4
99.5
99.6
99.7
99.8
99.9
100.0
Jan Feb Mar Apr May Jun
Jul
Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun
Jul
Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May
% 0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun
Jul
Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun
Jul
Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May
$/Kg Dore COSTOS DE FUNDENTES

MARCO TEORICO: DESTILACION
Y CONDENSACION DEL Hg

MINERALOGIA Y PROPIEDADES DEL MERCURIO

CIRCUITO DE OBTENCION DEL MERCURIO: MINERIA ARTESANAL

CIRCUITO DE OBTENCION DEL MERCURIO: HIDROMETALRUGIA ORO

ETAPAS DEL PROCESO DE OBTENCION DEL MERCURIO

CIRCUITO DE DESTILACION (Hg) –RETORTAS: PUCAMARCA

LasretortassonoperadasbajounaligerapresiónnegativayelvapordeMercurioesusualmente
recuperadodentrodeunsistemadecondensaciónporaguaencontracorriente.Elvapores
rápidamenteenfriadoamenosdelpuntodeebullición(356°C)yelmercuriolíquidoescolectadobajoagua
paraevitarlareevaporación.Pérdidasdemercuriodelordendel0,2%o0,4%sonobtenidasporcada
ciclodedestilación,esaspérdidassongeneralmenteelresultadodelmercurionocondensado.
ElMercuriopuroebullenormalmentea356°C.Sinembargo,elmercuriopresenteenelprecipitado
estareemplazandoátomosenlaestructuradelOro,yestepuntodeebulliciónseincrementaa
480°Ccomoresultadodeunabajaconcentracióndemercurio,afortunadamente,elpuntodeebullición
delmercuriopuedeserbajadoreduciendolapresiónypuedesermejoradocolocandoelprecipitadoenun
sistemadevacío.Porloqueunabombadevacíoesproveídaparareducirlapresiónenlaretortapor
debajodelapresiónatmosférica.Estabombaestádiseñadaparadara700°Cunabajapresión,menor
20a28Kpparavolatilizarvirtualmentetodoelmercuriopresenteenelprecipitado.
Elmercurioremovidoescolectadoporunsistemadecondensadoresenfriadosporagua,luego,es
almacenadoenuncolector,queesdescargadoalfinaldelcicloacontenedoresespecialesdeHg
(flasks)parasualmacenamientoseguro.Afinderemovereventualesremanentesdemercuriogaseoso
quepuedaniralmedioambiente,elflujodevacíopasaatravésdeunpost-enfriadorenfriadopor
agua,ubicadoinmediatamentedespuésdelcolector.Luego,esteflujopasaatravésdecolumnasde
carbónactivadoyunseparadordeaguaantesdeiralabombadevacío,dedondereciénesdescargadoa
laatmósfera.Lasaturacióndeloscarbonessecontrolamediantemonitoreosconstantes.
HORNO RETORTA-PRINCIPIO DE OPERACION

100
200
300
400
500
600
Temperatura
°
C
1 atm
24681012141618202224 tiempo [hrs]
Aire
0
-2
-4
-6
-8
-10
p
Zn
p
Hg
T
f,Zn
Ciclo Típico de una Retorta

GRAFICO: OPERACIÓN DEL HORNO RETORTA (Hg)

Dependiendodeltipodemineralaprocesar(mineralogía)algunoscontienen
significativasconcentracionesdeMercurio(>0,1–0,5%)ydebenser
tratadospararemoverlosantesdelafundicióndelprecipitado.Estetratamiento
debeserrealizadoparaminimizarlaemanacióndegasestóxicosdeMercurio
alaatmósferadurantelassiguientesetapasdelproceso.
Porsualtapresióndevaporrelativa(1,3x10
-3
mmHga20°C)comparadacon
otrosmetales(Au=10
-10
,Ag=10
-22
yPt<10
-22
mmHg),elMercuriopuede
serseparadoeficientementedeotrosmetalespreciososobasesporuna
simpledestilación.ElMercurioesremovidoporRetortas,hornos
especialmentediseñadosparaestefin.ElpuntodeebullicióndeHgesde
357°C,lastemperaturastípicasaplicadassonde600-700°Cpara
vaporizartodoelcontenidodeMercurio.Estastemperaturassonsimilaresa
lasaplicadasparalatostaciónocalcinaciónyotrasreaccionesqueocurren
bajoestascondicionestambiénsonaplicadasdurantelaRetorta.
LatemperaturadelaRetortaesincrementadalentamenteparasecarlo
completamenteantesdevaporizarelMercurioyparadartiempoqueel
Mercuriomigrehacialasuperficie.Elsistemaesmantenidoamáxima
temperaturadurante10horasparaasegurarselatotalvolatilizacióndel
Mercurio.Remocionesdel99%sonfácilmenteobtenidas.
DESTILACION Y CONDESACION DEL MERCURIO

Alimentación:
Au
Ag
Zn
Pb...
SiO
2
H
2O 20 -30%
Hg > 0,1 -0,5%
Calcina
Au
Ag
Zn
Pb...
SiO
2
Hg < 0,05%
Gas:
Hg
H
2O...
BALANCE DE LA DESTILACION Hg -RETORTA
P < 1 atm
T = 600 °C

PROCESO DE DESTILACION Y CONDENSACION DEL Hg

PRODUCTOS OBTENIDOS: MERCURIO Y CARBON CON Hg

CIRCUITO DE DESTILACION DE Hg –PLANTA ARES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Horas
0
100
200
300
400
500
600
Temperatura
Ciclo de Secado y Desmercurizado CIRCUITO DE DESTILACION DE Hg –PLANTA ARES

CIRCUITO DE DESTILACION (Hg) Y FUNDICION DE PRECIPITADOS DE ORO: PIERINA

CIRCUITO DE DESTILACION (Hg) Y FUNDICION DE PRECIPITADOS DE ORO: LAGUNAS NORTE

CIRCUITO DE DESTILACION (Hg) –RETORTAS: YANACOCHA NORTE

MANEJO Y TRANSPORTE DEL MERCURIO RECUPERADO

EMBALAJE Y TRANSPORTE DEL MERCURIO RECUPERADO

RETORTAS DESTILACION (Hg) y
HORNOS DE FUNDICION(Au)

HORNO DESTILADOR DE Hg -RETORTA

HORNO RETORTA -PARTES DEL EQUIPO

HORNO RETORTA-PRINCIPIO DE OPERACION

HORNO RETORTA-PRINCIPIO DE OPERACION
LaRetortautilizacondensadoresenfriadosporaguaparalacondensación
delMercurio.Estostubosdecondensacióntienen100mmdediámetroalos
cualesseleshizounrediseñoyselesinstaló4tuberíasinternasconelfinde
incrementareláreadeenfriamientoymejorarlatransferenciadecalor.El
tanquecolectoralmacenatemporalmenteelMercurio.Elpost-enfriadorestá
refrigeradoporaguaycondensaeventualesremanentesdeMercurio.Ala
succióndelabombadevacíoselocaliza4columnasdecarbónactivadopor
Retorta.Unabombadevacíoesinstaladaparacrearelvacíonecesarioenla
Retorta.

HORNO RETORTA -SISTEMAS DE CONTROL

HORNOS DE CRISOL
HORNOS DE CRISOL FIJO
Seusaparafundirmetalesférreosonoférreos.Loscrisolespuedenserdegrafito
ocarburodesilicio,seusacomocombustiblecarbón,petróleookeroseneoambos.
HORNOS DE CRISOL BASCULANTE
Estoshornossoncalentadosporpetróleousandounquemador,tambiénsepuede
usarcomocombustiblegasokerosene.Laventajasdeestetipodehornoeselde
tenerpequeñaoxidacióndeloselementoscomponentesdelmetal.
COMBUSTIBLES PARA FUNDICION
-Sólidos: La antracita, lignito, hulla, turba, coke, generalmente se usan en Hornos
de Crisol
-Líquidos: Petróleo, aceite quemado, alcoholes, etc. Usados en Hornos de Crisol.
-Gaseosos: Gas propano, gas natural y otros.
-Eléctricos: Generalmente se usa con la aplicación de la ley de Joule.

HORNO DE CRISOL FIJO HORNO DE CRISOL BASCULANTE
CON QUEMADOR DE PETRÓLEO

HORNOS DE CRISOL BASCULANTE

HORNOS DE CRISOL BASCULANTE

HORNO DE CRISOL BASCULANTE EN OPERACION

Bandeja
Precipitado
Cono
Mezclador
Secadores eléctricos
Precipitado
Bandeja
Precipitado
Horno de Fundición
Balanza
Dore de Oro y
Plata FUNDICIÓN DE ORO (HORNO BASCULANTE) -CIA PODEROSA
Tiempo de secado = 16 hr
Humedad menor a 2%
70% Au

CLASIFICACION DE LOS HORNOS PARA FUSION
HORNOS ELECTRICOS
Existen 3 tipos de Hornos Eléctricos:
HORNOS DE RESISTENCIA
Donde el calor se desprende en un circuito que rodea el Horno.
HORNOS DE INDUCCION
Los Hornos de inducción sirven para fundir metales ferrosos y no
ferrosos mediante el flujo magnético producido en el Inductor.
HORNOS DE ARCO ELECTRICO
hornos de resistencia, en los que esta constituida sobre todo por el
medio gaseoso comprendido entre el electrodo y la materia a
calentar.
Se les clasifica en tres categorías:
a) La corriente no pasa por el baño
b) La corriente atraviesa el baño en serie de un electrodo al otro
c) La corriente conducida por un electrodo

HORNO DE INDUCCION –PRINCIPIO FISICO DE CALENTAMIENTO

HORNO DE INDUCCION –LEY DE FARADAY LENZ
DE ACUERDO CON LA LEY DE FARADAY-LENZ, EN TODA SUSTANCIA CONDUCTORA DE LA
ELECTRICIDAD, QUE SE ENCUENTRA SOMETIDA A UN CAMPO MAGNÉTICO VARIABLE, SE
INDUCE UNA CORRIENTE ELÉCTRICA.

Elprincipiodeoperacióndeestehornosebasaenelcalentamientoporinducciónde
acuerdoalaleydeFaradayquedicequeunacorrienteeléctricaseráinducidaen
cualquierconductoreléctricoenpresenciadeuncampomagnéticoenmovimiento.
Cuandoseaplicacorrientealternaalabobinaenelhorno,secreauncampo
magnéticoenelcrisol.Estecampomagnéticocreaunacorrienteinducidaenel
materialcargado(precipitadomasfundente)elcualcausaqueelmetalsefundadentro
delcrisol.Elmetalsefundeporinducción.Losfundentes(materialesno-
metálicos)sefundenporconducción.
Elhornotieneunacubierta(tapa)queesmanualmentelevantadaparacargaryllenarel
crisol.Elpolvoyhumosqueseproducendurantelafusiónsoncolectadosenuna
conexióndesuccióngiratoriaenuncostadodelhorno.Loshumosypolvosson
enviadosaunsistemadecoleccióndepolvos.Despuésquelacargaylosfundentes
sonfundidos,elhornoesinclinadousandounmecanismohidráulicoparavaciar
laescoriaenlosescorificadores(conos)yelmetaldoréenlosmoldesdelas
barras.
Elhornoylafuentedepodersonenfriadosporunciclointernocerradodeenfriamiento
poraguamedianteunintercambiadordecalordeplacaymarco.Paraefectuareste
enfriamientoseusanbombasinternasquehacencircularelaguadesionizadaa60psi.
HORNO DE INDUCCION -PRINCIPIO DE OPERACION

HORNOS DE INDUCCION ELECTRICA: PARTES EXTERNAS

HORNO DE INDUCCION –PARTES INTERNAS
Elhornodeinducciónesuncontenedorformadoporuncircuitohelicoidal(bobina)conectadoa
unafuentedecorrientealternayqueestárefrigeradoconagua.Estabobinaestáprotegidapor
materialrefractario,dentrodelcualsealojauncrisolremovibledeCarburodeSilicio.Elprecipitado
deOroyPlatafríoyseco,quehasidoprocesadoenlasretortas,semezclanconlosfundentes
necesariosparacargarloshornosparasufusión.

HORNO DE INDUCCION EN OPERACION

PLANO REFINERIA PUCAMARCA : HORNO DE INDUCCION

HORNO DE ARCO ELECTRICO
Elhornoprincipalesunelectrododearco.Enoperacióndetreselectrodosdegrafitose
encuentransumergidasenlamasafundidayoscilanverticalmenteparaencontraruna
trayectoriaactualdelamenorresistencia.Elcalentamientodelamateriaesatravesde
calentamientoporresistencia.

CLASES DE HORNO DE ARCO ELECTRICO: DIRECTO E INDIRECTO
A. INDIRECTO: ELECTRODO x ELECTRODO

HORNO DE ARCO ELECTRICO -PARTES

HORNO DE ARCO ELECTRICO EN OPERACION

HORNO DE ARCO ELECTRICO EN OPERACION: REFINERIA YANACOCHA

HORNO DE ARCO ELECTRICO EN OPERACION: REFINERIA YANACOCHA

HORNO DE ARCO ELECTRICO –CIRCUITO FUNDICION ORO

PLANTA FUNDICION ORO : YANACOCHA NORTE

PROCESO DE TRATAMIENTO DE ESCORIAS –PAMPA LARGA

COSECHA-RETORTEO DEL PRECIPITADO Y SECUENCIA FUNDICION

COMPARACION DE FUNDICIONES YANACOCHA NORTE Y PAMPA LARGA

REFINERIA ORO-YANACOCHA
MANUAL DE FUNDICION

PREPARACION DEL PRECIPITADO-FLUX

PREPARACION DEL PRECIPITADO-FLUX

ESTADO DEL CRISOL Y REPARACIONES-CAMBIOS

HORNO DE ARCO ELECTRICO: CRISOL Y ELECTRODOS

ESTADO DE LOS ELECTRODOS Y RECTIFICACIONES-CAMBIOS

CARGA DEL PRECIPITADO-FLUX AL HORNO DE ARCO

CARGA DEL PRECIPITADO-FLUX AL HORNO DE ARCO

ENCENDIDO DEL HORNO DE ARCO ELECTRICO

ENCENDIDO DEL HORNO DE ARCO ELECTRICO

CIRCUITO DEL HORNO DE ARCO ELECTRICO

RECARGA DEL HORNO CON PRECIPITADO

SISTEMA DE ESCORIFICACION

SISTEMA DE ESCORIFICACION

Escoria Electrodos
Basculamiento
ETAPAS DE FUNDICION: ESCORIFICACION
ESCORIFICACION

MOLDEO Y DESMOLDEO-COLADA

Hornode Arco Electrico Lingoteras
Colada
ETAPAS DE FUNDICION: MOLDEO -COLADA

MOLDEO Y DESMOLDEO-COLADA

ETAPAS DE FUNDICION : MOLDEO -COLADA

REFINERIA ORO-LAGUNAS NORTE
PROCESO Y OPERACION

DiagramadeflujogeneraldelProcesoenLagunasNorte

Elprocesocomienzaconlacoleccióndelprecipitadoprovenientedelaplantadeprocesos,elcuales
retenidoencuatrofiltrosprensa(tresenoperaciónyunoenstandby).Lasoluciónfiltrada,quese
denominasoluciónbarrenyquecontienemenosde0,02ppmdeAuyAg,esrecepcionadaeneltanque
desoluciónbarrenparaluegoserbombeadaalpaddelixiviaciónparaelriegodelaspilas.Elsólido
retenidoesrecogidocada6ó7días,dependiendodelacantidadprecipitada,yesrecepcionadoen
bandejones.
Elprecipitadoobtenidoenlosfiltrosprensacontienesignificativasconcentracionesdemercurioporlo
queestratadoenloshornosderetortapararemoverelmercurioporunasimpledestilación
aprovechandosualtapresióndevaporrelativacomparadaconotrosmetalespreciosos.Este
tratamientoesrealizadoparaminimizarlaemanacióndegasestóxicosdemercurioalaatmósfera
durantelafundición.
Mediantelafundicióndelprecipitadodeoroyplataseobtieneunmetaldoréenpresenciadeescorias
yatemperaturasqueexcedenelpuntodefusióndetodalacarga(1100a1300ºC,aproximadamente).
Eltiempoparafundircompletamentelacargadependedelacalidaddelaescoriaqueseforma,
asícomodelacomposiciónquímicadelaaleaciónAu-Ag.
MedianteelprocesodefundiciónseobtieneelproductofinaldebarrasDoré.Elprocesocomienzacon
lacoleccióndelprecipitadoprovenientedelaplantaMerrillCrowe.Esteprecipitadosólidoesretenido
enlosfiltrosprensayrecogidocada6o7díasenbandejas,paraluegosertrasladadoporun
montacargaaloshornosderetortapararecuperarelmercuriopordestilación.Luegoelprecipitadoseco
yfríoesmezcladoconfundentesycargadosadoshornosdeinducción,dondeporunsistemade
coladaencascadaseobtienelasbarrasdoréconunacomposicióndeoroyplatadel95%.
DESCRIPCION PROCESO DE FUNDICION-PLANTA ALTO CHICAMA
FILTRACION DEL PRECIPITADO
RETORTEO Y RECUPERACION Hg
FUNDICION

CIRCUITO DE DESTILACION (Hg) Y FUNDICION DE PRECIPITADOS DE ORO

Lasoluciónquecontieneelprecipitadopasaatravésdelabombade
alimentacióndelosfiltrosprensade14”x14”yde300kWconunflujode
soluciónde1187m
3
/h.Ladescargadeestabombaquecontienepequeñas
partículasdeoro,plataymercurio,juntoconalgunossobrantesdezinc,
alimentaa4filtrosprensa(3operativosyunoenreserva),concámarasde1
200x1200x60mmaccionadasporunmotorhidráulicode7,5kW.
Despuésdequeelfiltroprensaescerradomedianteelcilindrohidráulico,
sebombealaprecapadetierradiatomeasobrelastelasparaobtenerun
filtradoclaro.
Elflujodesoluciónqueingresaacadafiltroesde396m
3
/h.
Elcontenidodesólidosdelasoluciónquealimentaalfiltroprensaes80
mg/Lyenlasoluciónbarrensalienteesmenora3mg/L.
Elporcentajedehumedaddelprecipitadoes50%w/wysudensidad1450
kg/m
3
.
Lacapacidaddecadafiltroprensaes2,8m
3
/h/m
2
.
Elfiltro,unavezpuestoenservicio,recibeelflujodelapulpadeprecipitado
duranteunciclode6a7días,luegoescosechadoporelpersonaldefundición.
FILTRACION DE PRECIPITADOS(MERRILL CROWE): PROCEDIMIENTO DE OPERACION

FILTRACION DE PRECIPITADOS -EQUIPOS

La destilación del mercurio se produce en los hornos de retorta que tienen una capacidad de 1 m
3
y 220
kWde potencia. En el horno de retorta el precipitado es secado y el Mercurio que se encuentra en él es
recuperado en vapor, para ello se eleva la temperatura en rampas hasta alcanzar un máximo de 550 ºC.
ElMercuriopuroebullenormalmentea356°C.Sinembargo,elMercuriopresenteenelprecipitadose
incrementaa480°CcomoresultadodeunabajaconcentracióndeMercurio;elpuntodeebullicióndel
Mercuriopuedeserreducidobajandolapresiónpormediodeunabombadevacíolacualreducela
presiónenlaretortapordebajodelapresiónatmosférica.Estabombaestádiseñadaparadara700°C
unabajapresiónmenor20a28KPayvolatilizarvirtualmentetodoelmercuriopresenteenelprecipitado.
LaretortautilizacondensadoresenfriadosporaguaparalacondensacióndelMercurio.Estossontubos
decondensaciónquetienen100mmdediámetro.Elmercuriocondensadoesalmacenado
temporalmenteenuntanquecolector.Enlasuccióndelabombadevacíoselocalizan4columnasde
carbónactivadoquetienenlafunciónderetenerycolectarelmercurioresidualdelvapor.
Elprecipitadosecoquesaledelaretortayquetieneuncontenidodeoroyplatade50%,esenfriadoy
dispuestoenrecipientesparasupreparaciónconfundentesantesdeentraraloshornosdeinducción.
Unavezqueelciclodelaretortahayaculminado,elMercuriorecuperadoesdrenadodelostanques
colectoreshaciabotellasdeacero(contenedores)quesonfabricadosconplanchasdeacero
gruesode3/8”.Deloscontenedoreselmercurioesenvasadoenfrascos(conocidoscomoflasks,
eninglés)reciclablesyreusables.Losprocedimientosymaterialesutilizadosparasufabricación
cumplenlasnormasamericanas(EPA)ydelasNacionesUnidas(UN).
DESTILACION DEL MERCURIO Y ALMACENAMIENTO: SECUENCIA DE OPERACION

RETORTEO DEL MERCURIO -EQUIPOS

La adición de fundentes se efectúa principalmente por las siguientes razones:
-Reducción de pérdidas por volatilización
-Protección del baño
-Recolección de impurezas
Los fundentes más empleados, se describen brevemente a continuación:
Bórax: El Borato de Sodio (Na
2B
4O
7.10 H
2O), es un excelente solvente de metales básicos.
Sílice: El Dióxido de Silicio (SiO
2) es añadido a la carga para balancear el contenido básico.
Nitrato de Sodio: El nitrato de sodio (NaNO
3) es añadido para oxidar los metales básicos en la carga.
Carbonato de Sodio: El Carbonato de Sodio (NaCO
3), provee a la escoria transparencia y fluidez.
Los sacos de fundentes son adicionados y mezclados con el precipitado seco en forma automatizada, con lo cual se
obtiene una buena mezcla que permite la rápida fusión de la carga.
La adición de fundentes se efectúa por medio de un sistema consistente de: 4 tolvas de 1 tonelada de capacidad
con fondo cónico de 60º. Cada tolva esta compuesta de celdas de carga, vibradores de presión de 1,1 kW,
compuertas de válvulas operadas por aire y válvulas manuales de descarga.
El fundente desde las tolvas cae en un transportador de tornillo sin fin que alimenta los fundentes a razón de
7,5 Kg/min hacia el mezclador horizontal.
En el mezclador horizontal por otro lado es añadido el precipitado de los hornos de retorta. La adición es de la
siguiente manera: las bandejas de retorta que contiene el precipitado son llevadas por un elevador de horquillas hacia
una tolva de carga con fondo de 45º y dispuesta con un vibrador de 1,1 kW. La tolva posee una compuerta de cuchilla
que descarga la carga hacia un transportador de pared flexible el que alimenta el mezclador horizontal a razón de 43
kg/min. El transportador de pared flexible es de 4,0 kWde potencia.
El mezclador horizontal tiene una compuerta de cuchilla que descarga la carga en un transportador de pared flexible
de 4,0 Kw el cual mediante un conducto de descarga y una conexión de manguera flexible añade el precipitado
mezclado con el fundente en el horno de inducción a razón de 50,5 kg/min.
PREPARACION DE LA CARGA PARA FUNDICION ORO

La fusión se realiza en los hornos de Inducción.
Los hornos de inducción disponen de crisoles de carburo de silicio, en los cuales la carga
requiere cerca de 2 horas para fundirse completamente y llegar a una temperatura de 1 200ºC
(aprox.),esta temperatura es necesaria a fin de realizar las escorificaciones y la colada final para
obtener las barras Doré (aleación de oro y plata).
El punto de fusión del Doré depende de la composición química de la aleación.
El Doré se recibe en lingoteras sobre una estructura tipo cascada para la formación de las barras.
FUNDICION DE PRECIPITADOS-HORNOS DE INDUCCION

FUNDICION DE PRECIPITADOS-HORNOS DE INDUCCION