modulo 2 de carbones atriccion graficos de lamber

planta oro

1. EVALUACIÓN DE CARBÓN ACTIVADO PARA LA
RECUPERACIÓN DE ORO Y PLATA EN PLANTAS ADR.
Docente:
Ing. Cristian Cruz Silva
Email: [email protected]

2. Módulo II: Proceso de carbón en pulpa (CIP), en lixiviación
(CIL) y carbón en columna (CIC)
1.ComparativodelatecnologíaCIP,CILyCIC.
2.ControloperacionalenplantasADR.
3.Balancemetalúrgico.
4.Reactivaciónquímicadecarbónactivado.
5.Reactivacióntérmicadecarbónactivado.

3. 1-Comparativo de la tecnología CIP, CIL y CIC.
Tabla 1. Procesos de adsorción CIP, CIL y CIC.
Adsorción por carbón
en columna, CIC
•Conlaoperación
CIC,lasoluciónde
cianurodeorofluye
atravésdeunaserie
decolumnasde
lechofluidizadoen
unaconfiguraciónde
flujoascendente.
•Seusamás
comúnmente para
recuperaroroyplata
desolucionesde
lixiviaciónenpilas.
Adsorción por carbón
en pulpa, CIP
•EnCIP,elminerales
trituradoyfinamente
molido,yelcianuro
lixiviaaloroenuna
seriedetanques
agitados.
•Amenudoseutilizan
unaseriedecincoo
seistanquesagitados,
dondeelcarbónyla
pulpasecontactanen
contracorrientepor
etapas.
Adsorción por carbón
en lixiviación, CIL
•Elcarbónactivadose
agregaenlixiviación,yla
adsorcióndeoroocurre
casisimultáneamente
conladisolucióndeoro
porlasoluciónde
cianuro.
•ElCILamenudose
emplea cuando el
carbononativoestá
presenteenelmineral
deoroyadsorbeeloro
lixiviado,evitandosu
recuperación.

4. Figura 1. Carbón en pulpa
1-Comparativo de la tecnología CIP, CIL y CIC.

5. 1-Comparativo de la tecnología CIP, CIL y CIC.
Figura 2. Carbón en lixiviación, CIL.

6. 1-Comparativo de la tecnología CIP, CIL y CIC.
Figura 3. Carbón en columna, CIC.

7. 1-Comparativo de la tecnología CIP, CIL y CIC.
Figura 4. Proceso CIC y Merrill Crowe.

8. 1-Comparativo de la tecnología CIP, CIL y CIC.
Figura 5. Planta CIC, Comarsa.

9. 1-Comparativo de la tecnología CIP, CIL y CIC.
Figura 6. Planta CIC, Yanacocha.

10. 1-Comparativo de la tecnología CIP, CIL y CIC.
Figura 7. Planta CIL, Minera Vicus.

11. 1-Comparativo de la tecnología CIP, CIL y CIC.
Figura 8. Planta CIP, Planta beneficio Paraguay.

12. 2-Control operacional en plantas ADR
DetallesgeneralesquesedebetenerencuentaenplantasCIC,CILy
CIC.
•AdsorcióndecianurosdeAuyAgsonmejoradosporelectrolitos(Ca,
Na,K),estofavorececonlaadicióndeCaOparaelincrementodepH.
•Lacinéticadeadsorciónyelequilibrioaumentanamedidaque
disminuyeelpH.
•Loscomplejosdecianuroneutro(??????????????????�)
2seadsorbenfuertemente.
•Laadsorcióndecianurodeoroesunprocesoreversibleconuna
desorciónmásrápidaquelaadsorción.
•Laadsorcióndeorodisminuyesielcarbónhasidooxidadoporel
clorodelácidoclorhídrico.
•Laadsorcióndeorodisminuyeconlatemperatura.

13. 2-Control operacional en plantas ADR
ProcesoCIC
•PermiteextraerAudesolucionespobreshasta0.06??????/�
3
•Procesoversátil–requierecortotiempodecontacto,según
condicionesdediseñoconsideranunpromediode10minutos.
•Puedetolerarpresenciadesolidosenlasolución.
•Noeseficienteconsolucionesdecontenidomayora5Ag/1Au.
•Tecnologíasimple–columnasdecarbón.
•MuyusadoenoperacionesHeapLeach.
•UsadocomocomplementodecircuitosMerrill-Crowe,ejemplo
Yanacocha.
•ParaelprocesoCIC,secontrolalasalidadesoluciónbarrendecada
trendecolumnas,lasconcentracionesdebensermáximoa0.03ppm
Au.

14. 2-Control operacional en plantas ADR
ProcesoCIC
•Lacantidaddecarbónyelnumerodecolumnaspuedeserminimizado
siseoperaaaltacargadeoro,enlosprocesosdelixiviaciónenpila
seobtienensolucionesbajasenoro,enunpromedio0.5ppmAu.
•Lasvelocidadesdeingresoacolumnases15
�????????????
�??????
2
??????25
�????????????
�??????
2
,este
rangodevelocidadesesmuyimportanteeneldiseñodecolumnasde
adsorción.
•Bajoestascondicionesellechodecarbónseexpandeenun50%,la
expansiónesmuyimportanteparalamejoradsorcióndeoroyplata
enlasuperficiedecarbón,alavezpuedetraerproblemasenpérdidas
decarbóndecolumnaencolumna.
•Laalturadelacolumnadebeserentre2.5a3veceslaalturadellecho
enreposoparaevitarperdidas.
•Lacantidaddecarbónusadoenellechofluidizadoescasi10veces
elvolumendelcarbónenviadoalarefinería.

15. 2-Control operacional en plantas ADR
ProcesoCIC
•Controldelflujodesolución(flujómetro),flujonecesarioparala
expansióndelcarbónycompósitodesoluciónencadaturno.
•Bombadevelocidadvariable,bombeoalastorresdeadsorciónde
acuerdoalatasaderiegoenlaspilasheapleach.
•Flujomáximolimitadoporcamadecarbón.
•Ensayesperiódicos(soluciónPLS,Barren),lecturasporabsorción
atómicaenlaboratorioquímicos.
•Controlderotacióndelcarbón
•Ensayesdelcarbóncargado,porensayoalfuegoenlaboratorio
químico-metalúrgico.

16. 2-Control operacional en plantas ADR
ProcesoCIPyCIL
•EnelCIPlaadsorciónseproduceenlosúltimostanquesyelcarbón
cargadoseretiradelcircuitoenlamitaddelcircuito.
•LosprimerostanquesestándedicadosaladisolucióndelAu.
•EnelprocesoCILlaadsorciónseproducecasisimultáneamentecon
ladisoluciónentodoslostanques.
•Elcarbóncargadoseretiraenelprimertanque.
•Controldelcianuro,enplantasconmineralesdócileslaconcentración
oscilaentre150a300ppm.Paraplantasconlixiviaciónintensiva
mínimoa3000ppm.
•Controldelaconcentracióndecarbón,serecomienda12a20g/L
pulpa.Enalgunasplantasalcanzanhasta30y40g/Ldebidoala
mayorcantidaddeoroensolución.Avecesnoesrecomendableporel
altoinventariodeoroquepuedeoriginar.

17. 2-Control operacional en plantas ADR
Figura 9. Distribución de carbón activado CIP

18. •Paramaximizarlaadsorcióndeoro,elcarbóndebedistribuirseentota
lapulpa,estoselograconunamáximamezclaycontrolandola
densidaddepulpa.
•Ladensidaddelcarbónhúmedoestaenelrangode1.3a1.5�/�
3
(??????).Ladensidaddepulpadebeestarenestaregiónparasuspenderel
carbóndemanerauniforme.
•Siladensidaddepulpaesdemasiadabaja,entonceselcarbónse
hundiráenlaparteinferiordeltanque.Siladensidaddepulpaes
demasiadaaltaelcarbónflotara.
•Enamboscasosseproduciráunamezclainsuficienteloquedará
comoresultadounamenorrecuperacióndeoro.
2-Control operacional en plantas ADR

19. 2-Control operacional en plantas ADR
ProblemasquesepresentanplantasADRycomoafrontarlos
-Variacióndeltonelajedecarbónactivado,impactaenlaproducción
diariaymensual,aumentaelcontenidodeoroenlasoluciónbarren.
-Enestoscasossedebehacerelcontroldecarbónenelproceso,por
ejemplo,enplantasCIP,semuestrealapulpaparadeterminarla
concentracióndecarbónengramosporcadalitrodepulpa.
Figura10.Muestreodepulpa -2 Ltmuestra pulpa (manual)
-Tamizado y lavado del carbón
-Medida del carbón en probeta
-Reporte en g/ltde pulpa
-Perfil típico entre 12 a 15g/lt
-Menor cantidad: riesgo de
perdida en solución
-Mayor cantidad: incrementa el
inventario.

20. 2-Control operacional en plantas ADR
Figura 11. Perfil de adsorción CIP

21. 2-Control operacional en plantas ADR
-Flujodesolución,enlosprocesosCICaltosflujosdesolución,
puedenocasionarrebalsedecarbónencolumnasabiertas,trasvase
decarbónencolumnascerradas.
-Enestoseventos,serequiereelmonitoreodelflujodesolución
(flujómetro),caberesaltarqueelflujodesoluciónqueingresaalas
columnasesdeacuerdoalatasaderiegoenlapiladelixiviación,sila
tasaaumenta,elflujodeigualmaneradesestabilizandolacamade
carbón.
Figura 12.
Columnas de
adsorción CIC

22. 2-Control operacional en plantas ADR
-Pérdidasdecarbónenelcajónderecepción,enlosprocesosde
carbónenpulpa(plantasCIP)ladescargadelcarbónsehaceenun
cajóndondecuentaconunamallapararetenerlosydejarquelapulpa
pobresetransportehaciaelrelave.
-Enestapartedelprocesoserequiereinspecciónycontroldiariodelas
mallasparaevitarfugasdecarbón.Enotrasplantasusancribasentre
tanque-tanque.

23. 2-Control operacional en plantas ADR
-Soluciónbarrenalta,impactaenelplandeproduccióndiario,
mensualreducelacapacidaddecargadelcarbóneincrementalos
costosdeproducción.
Enestoscasos:
•Realizaranálisisdecontenidodeoroenelcircuitodeadsorción(
columnaporcolumna)
•VerificarcontenidodeAg,Cu,enlasolución
•AnalizargradodeactividadenelCA.
•Verificardosificacióndeantiincrustanteenelcircuitodeadsorción.

24. 2-Control operacional en plantas ADR
-Generacióndecarbónfinoenelcircuito,impactaenelplande
mensualporlapérdidadeoroenelrelave,produceobstruccionesen
elsistemaderiegodelaspilaslixiviación,generaatorosenlas
tuberías.
Enestoscasos:
•Realizarensayosdeatriciónparaelegirelcarbónnecesario.
•Colocaruncedazocurvado(DSM)alfinaldecadatrendeadsorción
pararetenerelcarbónfino.
•Purgarlastuberías.
Figura 13.
Carbón fino

25. 3-Balance metalúrgico
Ejercicio1.Casodeestudio:realizarelbalancederecuperacióndeoro
enunaplantaCIP-ParaguayparalacampañaPRODUCCIÓN ENERO-
2020(Excel),endondesedebedeterminar:
-Tonelajedemineraltratadoentodalacampaña,tonelajepordíay
aguautilizadaenelproceso.
-Consumodereactivos,cianuro,calyperóxidodehidrógeno.
-Extraccióndeoroenlaetapadelixiviaciónyporcentajede
recuperación.Elaboreunacurvadelixiviacióncaracterísticadel
proceso.
-Determinarlaeficienciadeadsorción,concentracióndecarbónenla
pulpayelaborelacurvacaracterísticadeadsorción.
-Determinelaeficienciatotaldesdeladesorciónhastalaobtenciónde
labarradoré.
-Determinelaliquidacióneconómicaalfinaldetodoelproceso.
-Discutatodoslosresultadosobtenidos.

26. 4-Reactivación química de carbón activado
•Elcarbónactivadotiendenormalmenteadisminuirsueficienciade
adsorción,porloqueesmuyimportantecontrolarcontinuamentela
calidaddecarbón,puesseobservaquelosvaloresdeorosevan
incrementandopaulatinamentedemaneracontinua.
•Afortunadamentelaspropiedadeslaspropiedadesdelcarbónpueden
serrestituidosporefectosdeunareactivacióndelaspropiedades
originales.
•Lareactivacióndelcarbónactivadoconstituyeunodelosmás
importantesaspectosparaelbuenrendimientodeunaplantayasea
CIC,CIPoCIL.
•Duranteelciclodeadsorción,variasespeciesorgánicasson
adsorbidasporelcarbón.Elcarbónadsorbematerialesorgánicos,
fierro,carbonatos,etc.Porelloesimportantequelacapacidadde
cargadelcarbóndesorbidosearestauradaasucapacidadoriginal.

27. 4-Reactivación química de carbón activado
•Muchoscontaminantespuedenserremovidosporunlavadoácido,por
mediodelcualsalesprecipitadassondisueltasporácidodiluido
(????????????��??????��
3),yademáselenjuaguedelcarbón.
•Elácidodiluidollegarealmenteadisolverelcarbonatodecalcioy
muchasotrasespeciesmetálicas,perolasespeciesdeoroadsorbidas
nosonafectadas.
•Engenerallaecuaciónparaladisolucióndeundivalentecarbonato
metálicoesdadoporlasiguientefórmula:
�??????�
3+2??????
+
↔�
2+
+??????�
2+??????
2�
Enlaprácticaambosácidos:ácidoclorhídricoyácidonítricosonusados
enellavadoácido.

28. 4-Reactivación química de carbón activado
•Acontinuaciónsemuestraslascurvascaracterísticasdeadsorciónen
laspruebasdereactivaciónquímica.
Figura 14. Adsorción de oro en carbones reactivados.

29. 4-Reactivación química de carbón activado
•Laecuacióngeneralparaladisolucióndeuncarbonatoconunácidose
dacomosigue:
�??????�
3+2??????
+
↔�
2+
+??????�
2+??????
2�
??????�??????�
3+????????????�↔??????�??????�
2+??????
2�+??????�
2
??????�(�??????)
2+????????????�↔??????�??????�
2+??????
2�
??????�??????�
4+????????????�↔??????
2??????�
4+??????�??????�
2
�??????(�??????)
2+????????????�↔�??????
2+
+??????�
−
+??????
2�
????????????
2�
3+????????????�↔??????????????????�
3+??????
2�

30. 4-Reactivación química de carbón activado
Ejercicio2.Serealizaronpruebasdereactivaciónquímicadecarbón
activadoenlaboratorioquímico-metalúrgicoconsolucióndeácido
clorhídricoal3,4y5%,deacuerdoalassiguientescondiciones:
Tabla 2. Pruebas de laboratorio, reactivación química
Condiciones de reactivación química
Solución 2 L
Relación 0.1 Sólido/líquido
Carbón desorbido 0.2 kg
Tiempo 1.5 h
Rpm 600 -
Temperatura 31 °C
Condiciones de adsorción
Carbón 5 g
Solución rica 2 L
Ley Au 1.067 ppm
Adsorción 5 h
Agitación 200 rpm

31. -ApartirdelaTabla2,evaluarlasmejorasenlaactividadyvelocidad
deadsorciónencadacondicióndereactivaciónquímica.
-Compararlasconstantesdevelocidadencadaunodeloscarbones.
-Determineelconsumodeácidoporcadakilogramodecarbón
reactivado.
4-Reactivación química de carbón activado

32. 4-Reactivación química de carbón activado
Figura 15. Circuito de reactivación química

33. 4-Reactivación química de carbón activado
•Ácidoclorhídricovsácidonítrico.
•Ácido clorhídrico
-Elácidoclorhídricodiluidoescapazusualmentederemoverentre80y
95%delcalciocargadoenelcarbón.
-Laeficienciaderemocióndesalesdesodioymagnesiopuedeserun
pocomásbajo(menoral80%),casisiempreestasespeciesson
usualmentepresenteselcarbónenmenoscantidadesdecalcioyla
eficienciaderemociónnoescrítica.
-Laplata,mercurioycobrenosonremovidosporelácidoclorhídrico.
-Laprincipaldesventajaasociadaconelusodeácidoclorhídricoesla
presenciadeionesdecloroenlosporosdelcarbónsondifícilesde
removerdespuésdellavadoácido.
-Losionesdeclorosonaltamentecorrosivosysonliberadosy
vaporizadosaelevadastemperaturas.

34. 4-Reactivación química de carbón activado
•Ácidoclorhídricovsácidonítrico.
•Ácido nítrico
-Esusadoenalgunasoperaciones,yesaplicadoenformasimilarque
elácidoclorhídrico.
-Elusodeácidonítricoevitalosproblemasasociadosalacorrosión
porelusodeácidoclorhídrico,peroocasionaotrosproblemascomo
unadesactivacióndelasuperficiedelcarbono.
-Esteefectopuedeserpequeñoendilucionesdiluidas(menordel5%
??????��
3),peroincrementaconlasconcentracioneselevadasdeácido.
-Elmercurioyenmenorproporciónlaplata,sonremovidosdesdeel
carbónporelácidodiluido.
-Finalmenteelusodeácidonítricointroduceionesdenitratoenel
proceso.

35. 5-Reactivación térmica de carbón activado
•Losmétodosquímicospuedendevolverlaactividadauncarbón
agotadoyremoverorecuperaralgunosproductosadsorbidosporel
mismo.
•Sinembargo,laregeneraciónquímicapuederestaurarparcialmentela
actividaddelcarbónyloreactivainsuficientemente.
•Inclusiveenmuchoscasossoloenporcionesdeciclosdeoperación
efectiva,mientrasquelaregeneracióntérmicapuedeseraplicadaen
procesoscompletosdetrabajoypermitaunareactivaciónaltamente
eficientedejandoloscarbonesencondicionesmuyparecidasalosde
carbonesnuevos.
•Lareactivacióntérmicaconsisteensometeralcarbónactivadoaun
calentamientogradualhastalatemperaturade700°Cconuncorto
tiempoderetenciónaestatemperatura.

36. 5-Reactivación térmica de carbón activado
Figura 4. Reactivador térmico.

37. 5-Reactivación térmica de carbón activado
Ejercicio3.Sepresentaacontinuaciónlosresultadosdeadsorciónpara
cadatipodecarbónactivado.
-Discutalosresultadosempleandounabasedecalculoenlaprueba
metalúrgica,�=1??????����ó�,??????=1������??????ó�,??????�=0.7���.
-Determinelavelocidaddeadsorciónparacadacarbón.
-Seráimportanteimplementarlaunidaddereactivacióntérmica?.
Tabla 3. Resultados de adsorción para cada tipo de carbón

38. MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN