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2015
HIDROMETALURGIA II
03/08/2015
INFORME PROCESO MERRIL CROWE.
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UNIVER
ESCUELA
HIDROMETALURGIA II – V
ALUMNO:
CA
A: Ing. PANEZ CRISTOBA
Ing. MAYORCA BALDOC
Asunto: Informe de la vi
Fecha: 03/08/2015
Por el presente informe me
Julio (Ing. De prácticas dedel curso). quiénes están a c
Este informe se ha realizatengan conocimiento sobreminera AUREX, en el tratamoro y plata por el proceso m
IDADNACIONAL DANIELALCIDESCARRIÓNFACULTADDE INGENIERIA
PROFESIONALDE INGENIERIAMETALURGICA
II SEMESTRE
INFORME Nº 02
POS NUÑEZ, Miguel
Julio
DA Eduardo
ita técnica a: COMPAÑÍA MINERA AUREX
irijo con la respectiva solicitud a Ud. Ing. PA
curso) e Ing. MAYORCA BALDOCEDA Eduargo del curso de Hidrometalurgia II.
do para dar a conocer a las personas en gelos procedimiento y/o operaciones realizad ento y/o procesamiento de relaves coloniales y rril crowe.
Página 2
.A.
EZ CRISTOBAL
rdo (encargado
eral y para queas en compañíarecuperación del
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HIDROMETALURGIA II – VII SEMESTREPágina 3
INTRODUCCIÓN
Especialmente en las instalaciones modernas grandes, este procesode Merril Crowe
ha sustituido casi totalmente al de las cajas de cinc, porque la formación de sulfato de
calcio y de precipitado blanco plantea muchos menos inconvenientes porque la
limpieza es mucho menos costosa y difícil. Para tomar una precipitación eficaz deben
tomarse grandes precauciones con el fin de mantener la clarificación, la desairacion
y el control químico adecuados. Las soluciones deben contener la suficiente cantidad
de cianuro libre para disolver el cinc y mantener solución los compuestos formados.
Los principales inconvenientes de un alto contenido de cianuro y de cal residen en
que el primero da lugar a un elevado consumo de cinc y el segundo tiende a recubrir
el metal y a retrasar la precipitación. La adición de un a ala de plomo soluble (por
regla general acetato o nitrato). Se cree que el plomo se precipita en el cinc en forma
de película de metálica, creando, así, un par galvánico, que da lugar a una
precipitación más rápida y casi completa del oro, así como también a un consumo
menor de cinc.
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HIDROMETALURGIA II – VII SEMESTREPágina 4
Para tomar una precipitación eficaz deben tomarse grandes precauciones con
el fin de mantener la clarificación, la desairacion y el control químico
adecuados. Las soluciones deben contener la suficiente cantidad de cianuro
libre para disolver el cinc y mantener solución los compuestos formados. Los
principales inconvenientes de un alto contenido de cianuro y de cal residen en
que el primero da lugar a un elevado consumo de cinc y el segundo tiende a
recubrir el metal y a retrasar la precipitación. La adición de un a ala de plomo
soluble (por regla general acetato o nitrato). Se cree que el plomo se precipita
en el cinc en forma de película de metálica, creando, así, un par galvánico, que
da lugar a una precipitación más rápida y casi completa del oro, así como
también a un consumo menor de cinc. Estas adiciones no son siempre
necesarias, porque muchas menas suministran una cantidad suficiente de plata
o de metal base.
En el proceso del polvo de cinc el tiempo de contacto es tan corto y el flujo de
la solución tan rápido que estas reacciones secundarias apenas tienen lugar
otro factor que favorecer una precipitación eficaz es que las telas del filtro están
parcialmente recubiertas de cinc y, por consiguiente, la solución no puede
atravesarlas sin antes establecer contacto con el precipitado.
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HIDROMETALURGIA II – VII SEMESTREPágina 5
El proceso de precipitación de los metales preciosos de las disoluciones de
cianuro es de carácter reductor y de ello se deduce que la presencia de
condiciones oxidantes disminuye su rendimiento. Debido a la aireación intensa
que se registra el proceso de agitación, así como también a los requisitos
exigidos para la disolución del oro, estas condiciones oxidantes deben existir
en las soluciones e molino corrientes. El proceso Crowe prevé la separación de
este aire mediante la aplicación del vació. El aparato consiste en un rectoro
tambor de 1.20 m. de diámetro y 3 m. de alto, que se rellena con un entramado
de listones de madera de sequoia, entre un punto situado unos 45 cm. por
encima del fondo y otro que dista 60 cm. De la parte superior. Este entramado
sirve para romper la solución descendente, formando una película fina en la
superficie de los listones y fomentando una desairacion más eficaz. En el
recptorse hace el vació mas alto posible con una bomba que desaira
completamente las soluciones descendentes.
Las ventajas de este proceso son las siguientes:
1. reduce el consumo de cinc un 30 – 40 por 100
2. aumenta la capacidad de la instalación de precipitación en un 40 por 100
como mínimo
3. elimina casi todas las inconvenientes ocasionados por el precipitado
blanco, aun en tiempo muy frió.
4. reduce los costos de limpieza y afino
5. la precipitación transcurre con mucha mayor rapidez
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La solución desaireada se dirige directamente al filtro-prensa de precipitación
Merrill Crowe o, en ocasiones, a un depósito de almacenamiento. En el punto
de toma de la bomba de triple efecto, se añade a este material polvo de cinc
finamente dividido mediante un alimentador automático; la precipitación del
metal precioso se efectúa inmediatamente, ya que no existe ninguna
posibilidad de que el cinc se recubra con un precipitado blanco de cobre. A
continuación esta solución se bombea a los filtros prensa de precipitación del
tipo de placa y bastidor y el oro se recoge en los bastidores (de los que se
separa de vez en cuando). La solución clara se descarga en un depósito para
el almacenamiento de la disolución estéril que alimenta al molino. De este
modo la limpieza se realiza mucho más fácilmente que en el caso de las cajas
de cinc. El flujo del deposito de la disolución se desvía a una filtro prensa que
se mantiene en reserva mientras se vacía el que se ha empleado, se introduce
después aire comprimido para sacar la torta y facilitar su manejo y, por ultimo
se habré la filtro prensa. Si las operaciones del ciclo se han calculado con
precisión, el filtro prensa se encontrara casi lleno de oro precipitado y de polvo
de cinc en exceso. Este material se separa y dirige a un recipiente adecuado, e
quita y que mas la lona, se añade la ceniza al resto el precipitado y la masa
casi obtenida se funde y afina en los siguientes métodos de operación.
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HIDROMETALURGIA II – V
La concentración de me
metalurgia del oro, esta
las soluciones de cianu
tratado por métodos piro
La reacción química tota
Zn + Au(CN)2- +
La adición de sales
desoxigenación de la s
una técnica industrial
cianuradas, el proceso
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II SEMESTRE
tales es una alternativa muy eficiente y
se basa en la sustitución del zinc por el
o, formando un precipitado o cemento
metalúrgicos a fin de obtener el doré.
l para la concentración de oro por zinc e
H2O + 2CN- Au +Zn (CN)2-4 + OH-
olubles de plomo, el uso de zinc
lución rica en oro (pregnant) fueron in
para la recuperación del oro de l
erril – Crowe, desarrollado en Estados
Página 7
aplicativa en la
oro disuelto en
ue luego será
s:
+ ½ H2
n polvo y la
corporados en
as soluciones
nidos.
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HIDROMETALURGIA II – VII SEMESTREPágina 8
CEMENTACION DEORO
El orden electroquímico de los metales en soluciones cianuradas determina su
solubilidad relativa en dicho solvente.
Secuencia de solubilidad
Mg–Al –Zn –Fe –Cu –Hg –Al
Cualquier metal de ésta secuencia tenderá a disolver en solución de cianuro
más rápido que el metal de su derecha, desplazándolo y precipitándolo.
La cementación con Zn es un proceso electroquímico. El Zn se disuelve en los
sitios anódicos y los e-cedidos sirven para reducir los aniones complejos en los
sitios catódicos
Zn+ 4CN-= Zn(CN)4-2+ 2 e-Reacción anódica
2 Au(CN)2-+ Zn= 2 Au+ 4 CN-2 Reacción catódica
-------------------------------------------------------------------------
2 Au (CN)2-+ Zn= 2 Au+ Zn (CN)4-2Reacción Global
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PASIVACIONDEL CINC
• La pasivación de la superficie activa del zinc, provoca una menor velocidad de
reacción y en el caso extremo cesa totalmente la cementación
• La pasivación se presenta debido al aislamiento de la superficie del zinc
debido a recubrimientos de una densa capa y compacta de metales
precipitados, además de formación de Zn(OH)2
ETAPAS EN EL PROCESO MERRILL CROWE
El proceso consiste de cuatro etapas
básicas:
MERRIL-CROWE
CLASIFICACIÓN DE LA SOLUCIÓN DE
CIANURO PREGNANT
DESOXIGENACIÓN
RECUPERACIÓN DEL PRECIPITADO ZINC -
ORO
ADICI N DE ZINC EN POLVO Y SALES
DE PLOMO
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Etapa en la cual la
sedimentada en decan
suspensión a fin de obte
Los filtros clarificadores
menos de 5 ppm. La filtr
permite al filtro remover
Filtros
Través
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CLARIFICACIÓN
olución proveniente de las pilas de
tadores Hopper para eliminación de
ner una solución clara con 50 ppm de só
reducen los contenidos de solidos en
ción es auxiliada por revestimientos de
partículas inferiores a una micra de tama
clarificadores: La solución rica pasa a
de ellos para ser clarificada (limpiada)
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lixiviación es
partículas en
lidos.
suspensión a
diatomita. Esto
ño
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Etapa en la que casi el t
varia dede5 a 8 mg/l de
una buena producción d
Torres de desoxigenaci
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DESOXIGENACION
otal del oxigeno disuelto es eliminado.
oxígeno, esta debe ser reducida a 0.5
barren y usar cantidades razonables d
n: La solución ingresa a una torre en la
el oxígeno.
Página 11
a solución rica
1.0 mg/l, para
zinc.
ual se le quita
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HIDROMETALURGIA II – V
A nivel del mar la presió
un vacío perfecto puede
embargo dado que un v
a 100 a 150 mmHg men
el sistema perfecto, es d
Se reemplazo de la viru
incrementar el área sup
agitación o remolinos
solución.
Dosificador de polvo
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SO DE LA TORRE CROWE
atmosférica es 736 mmHg. A una altur
ser obtenido con una presión de 485 m
cío nunca es perfecto, el vacío de trabaj
s que
ecir 365-385 mmHg.
ADICIONDE CINC
ta de zinc por el polvo de zinc, con es
erficial. El zinc es agregado de tal form
en la superficie que induzca oxigeno
de zinc: El oro de la solución pasa a est
reaccionar con el polvo de zinc
Página 12
de 4000 m.
Hg. Sin
o es obtenido
to se consigue
a que no haya
dentro de la
do sólido al
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PROCESO MERRILL CROWE
Ventajas
Bajos costos de labor para la operación y mantenimiento
Rápida velocidad de reacción y altas recuperaciones
Puede manejar grandes ratios de plata a oro en la solución pregnant
Desventajas
La solución pregnant necesita pre-tratamiento antes de la cementación
El proceso es sensible a iones interferentes
Baja selectividad para soluciones contaminadas
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DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROCESOMETALURGICO
El mineral extraído desde la mina se transporta en camiones descargándose
directamente en la Chancadora Primaria donde se reduce a un tamaño menor
de 6”. De ahí pasa a una zaranda que separa las fracciones mayores de 1.5”
pasándolas a la Chancadora Secundaria. Luego todo el mineral se une al
descargarse en una faja transportadora que lo lleva a una Tolva de
Almacenamiento. El objetivo del Chancado es reducir el tamaño del mineral
para facilitar la acción de la solución química que recuperará el Oro y la Plata
en la etapa de Lixiviación.
Desde la tolva de Almacenamiento, el mineral se transporta vía camiones sobre
un área denominada “Pad de Lixiviación”, donde se esparce con un tractor de
orugas. Una vez apilado el mineral, se lixivia con NaCN y a través de un
proceso químico, se disuelve el Oro y la Plata. La solución cargada de Oro y
Plata se bombea hacia la planta de Procesos para la recuperación de los
valores metálicos.
El Oro y la Plata se recuperan de la solución empleando un proceso de
precipitación con polvo de Zinc denominado Merrill-Crowe; la solución rica se
bombea a un tanque clarificador y se hace circular por filtros clarificadores de
hojas para eliminar los sólidos en suspensión. La solución rica clarificada se
bombea a una torre deaereadora a fin de eliminar el Oxigeno disuelto. Según
sea necesario se agrega polvo de Zinc a la solución rica deaereada. La
solución se bombea Filtros Prensa donde se colecta el precipitado de Oro y
Plata.
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Figura 1. Diagrama de F
El precipitado de
extrae el Mercurio, y lue
Inducción. La mezcla s
metales base. El Doré
empacado para su e
metalúrgico se muestra
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II SEMESTRE
lujo General
Oro y Plata se envía a hornos de ret
o se mezcla con fundentes y cargado a
e funde para separar el Oro y la Plat
de Oro y Plata así obtenido es vertid
barque. El diagrama de flujo gener
n la Figura 1.
Página 15
rtas donde se
dos hornos de
a de los otros
o en barras y
l del proceso
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DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL PROCESO EN REFINERIA:
En la Refinería, el proceso comienza con la colección del precipitado
proveniente de la planta de Procesos y el cual es retenido en tres Filtros
Prensa. La solución filtrada, a la que se denomina Solución Barren y que
contiene menos de 0.02 ppm de Au y Ag, se recepciona en un tanque y luego
se bombea al Pad de Lixiviación para el riego de las pilas. El sólido retenido se
colecta cada 6 o 7 días, dependiendo de la cantidad precipitada, y es
recepcionado en bandejas. Este precipitado tiene una humedad de 35% y un
contenido promedio de 25% Au, 57% Ag y 10% Hg.
Luego, el precipitado se traslada a cuatro Hornos de Retortas. La finalidad de
estos es secar el precipitado colectado y recuperar todo el Mercurio que se
encuentra en él, por ello se trabaja con rampas de temperatura hasta alcanzar
un máximo de 550 ºC. El ciclo total de la Retorta es de 24 hrs. y se trabaja bajo
una condición de vacío de 7” Hg. El Mercurio removido es colectado por un
sistema de condensadores enfriados por agua y se almacena en un colector el
cual se descarga al final del ciclo, a contenedores especiales de Hg (flasks)
para su almacenamiento seguro.
A fin de remover eventuales remanentes de mercurio gaseoso que
puedan ir al medio ambiente, el flujo de vacío pasa a través de un post-
enfriador enfriado por agua, ubicada inmediatamente después del colector.
Luego, este flujo pasa a través de columnas de carbón activado y un separador
de agua antes de ir a la bomba de vacío y recién es descargado a la atmósfera.
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HIDROMETALURGIA II – VII SEMESTREPágina 17
La saturación de los carbones se controla mediante monitoreos constantes. La
recuperación de Mercurio está en valores por encima del 99%.
El precipitado seco y frío se mezcla con los fundentes necesarios y se
carga a dos Hornos de Inducción. Se requiere cerca de 2 horas para que la
carga se funda completamente y llegue a una temperatura de 1300º C (aprox.)
con el fin de realizar las escorificaciones y la colada final para obtener las
barras Doré. Se utiliza el sistema de colada en cascada para la obtención de
las barras. Las barras de Doré obtenidas son limpiadas, enumeradas y
guardadas en la bóveda hasta el momento de su despacho.
Las escorias producidas se tratan para recuperar el poco de material
valioso que pudieran contener, para ello se procesan en un circuito de
Chancado y se tamiza a –20m para pasarla por una mesa gravimétrica. Las
escorias remanentes (relave) son bombeadas al Pad de lixiviación. El
concentrado obtenido se funde nuevamente con el siguiente lote. La
recuperación promedio es de 99.7% para el Oro y de 99.5% para la Plata. La
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Figura 2. Diagrama de F
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lujo en Refinería
Página 18
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El Doré es una aleació
fusión de precipitados d
fundentes formadores
fusión de todos los com
El tiempo que se demor
la calidad de la escoria
de la aleación Oro-Plat
que la Plata funde a 962
puede apreciar que el p
el contenido de Oro.
Figura 3. Diagrama Bina
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FUNDICION DEL DORE:
de Au y Ag. El objetivo del proceso
e Oro y Plata es obtener metal Doré e
e escoria a temperaturas que exceda
onentes de la carga típicamente entre
en fundir completamente la carga no s
que se forma sino también de la comp
. El punto de fusión del Oro es de 10
°C. La Figura 3 muestra el diagrama bin
nto de fusión de la aleación se increme
rio Ag-Au
Página 19
de fundición o
presencia de
n el punto de
200 y 1300ºC.
lo depende de
sición química
4°C, mientras
rio Ag-Au y se
nta si aumenta
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Si el Cobre no es eficie
en estado metálico y
fusión. Se forma entonc
Figura 4. Diagrama Tern
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II SEMESTRE
temente oxidado y removido en la esco
uede formar parte del Doré, alterand
s una aleación ternaria, tal como se ve
ario Ag-Au-Cu
Página 20
ria, permanece
su punto de
n la Figura 4.