Metalurgia Extractiva del Oro

8/10/2019 Metalurgia Extractiva del Oro

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Tecsup Virtu@l Metalurgia Extractiva del Oro

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UNIDAD I

Mineraloga y Muestreo deMinerales Aurferos


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IndiceUnidad I: Mineraloga y Muestreo de Minerales Aurferos

1. INTRODUCCIN........................................................................................................ 42. OBJETIVOS............................................................................................................... 43. MINERALOGA DE LOS MINERALES AURFEROS.......................................................... 4

3.1. MINERALES DE ORO......................................................................................... 63.1.1. ELECTRUM ............................................................................................ 63.1.2. TELUROS DE ORO.................................................................................. 63.1.3. PIRITA .................................................................................................. 73.1.4. MINERALES CARBONCEOS ................................................................... 7

3.2. MINERALES AURFEROS.................................................................................... 8

3.2.1. MINERALES ASOCIADOS AL ORO............................................................ 94. TIPOS DE YACIMIENTOS AURFEROS......................................................................... 9

4.1. VETAS Y FILONES DE CUARZO AURFERO ......................................................... 94.1.1. DEPSITOS EPITERMALES ..................................................................... 9

5. DESCRIPCIN DE LOS MINERALES CIANURABLES .................................................... 115.1. MINERALES SUSCEPTIBLES A TRATARSE POR CIANURACIN........................... 115.2. MUESTREO DE MINERALES ............................................................................. 12

5.2.1. PECULIARIDADES DEL MUESTREO DE MINERALES AURFEROS.............. 125.2.2. PROBLEMAS ATRIBUIBLES A LA VARIABILIDAD DE LA LEY DE ORO EN LOS

SEDIMENTOS TRANSPORTADOS Y DEPOSITADOS POR LOS RIOS.......... 135.2.3. PROBLEMAS ASOCIADOS CON LA LIBERACIN DEL ORO DURANTE LA

PREPARACIN DE LA MUESTRA............................................................ 135.2.4. PRDIDAS DE ORO .............................................................................. 145.2.5. MTODOS DE MUESTREO .................................................................... 155.2.6. TUBO DE MUESTREO ........................................................................... 18

6. RESUMEN DE LA UNIDAD ........................................................................................ 21


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UNIDAD I

MINERALOGA Y MUESTREO DE MINERALES AURFEROS

1. INTRODUCCIN

Los yacimientos aurferos pueden agruparse en aquellos que conservan su forma primitivaaunque hayan experimentado la accin de ligeras presiones y los que, por el contrario, hansufrido alteraciones importantes de carcter qumico o mecnico. Refirindose a estos ltimosy estudiando los efectos de la erosin a travs de las pocas geolgicas, se comprende laestrecha relacin que debe existir entre la edad de las cordilleras cuyas rocas sirvieron de cajapara la formacin inicial de las estructuras y sus caractersticas actuales.

As, pues, dependiendo de la antigedad, los fenmenos de erosin habran dado lugar a laformacin de diversos tipos de yacimientos aurferos. Considerando los hechos en un ordenretrospectivo, hemos de suponer que los depsitos han tenido su origen en la accin de los

agentes atmosfricos sobre las cordilleras de la poca terciaria (que son las ms modernas) yla poca secundaria.

En sntesis, las minas de oro ms ricas se relacionan con las antiguas cordilleras, cuyos filones,desmantelados por la erosin, han esparcido sus riquezas minerales por las vertientes y en loscauces de los ros, bajo la accin de las aguas torrenciales.

2. OBJETIVOS

Identificar las especies mineralgicas ms importantes portadoras de oro y su relacin conel tipo de tratamiento convencional a tratar.

Aplicar las tcnicas adecuadas en el muestreo a minerales aurferos, a fin de obtenerporciones representativas en lotes de mineral.

3. MINERALOGA DE LOS MINERALES AURFEROS

Fig. Vista de una planta de proceso y mina a tajo abierto.


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Los factores que afectan la extraccin del oro, son de naturaleza mineralgica. El conocimientode la mineraloga del mineral o producto metalrgico a ser tratado, si son apropiadamentecombinadas con las pruebas metalrgicas, proporcionaran las herramientas necesarias paramejorar la recuperacin.

Las caractersticas de los depsitos minerales y sus asociaciones con sus minerales determina

los mtodos de minado, requerimientos en los procesos de extraccin y el rendimiento de losprocesos qumicos.

Consecuentemente un buen entendimiento de la mineraloga de los minerales se requiere paradisear u operar los procesos de extraccin de oro en forma eficiente.

Por tanto, es importante considerar los tipos de depsitos de mineral y factores mineralgicos,junto con factores de ingeniera y econmicos.

Desde el punto de vista metalrgico podemos clasificar la ocurrencia del oro en las menasaurferas como sigue:

OCURRENCIA DEL ORO

Oro libre

a) Sup. Limpiab) Sup. alterada

Oro en gangasilcea

Orocombinado

como teluros

Oro asociadoa sulfuros

metlicos oen solucin

slida

Mineralogade procesos

Forma mineralgica y ocurrenciadel oro

Distribucin de tamao de grano deoro

Tipo de ganga y mineral husped

Asociacin con otras especiesminerales

Alteracin de minerales


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3.1. MINERALES DE ORO

El oro es inerte en aire y agua a temperatura y presin normal. La ocurrenciapredominante del oro es en forma nativa, a menudo aleado con alrededor de 15% demercurio. Otros minerales de oro incluyen aleaciones con teluros, selenio, bismuto,mercurio, cobre, hierro, rodio y platino. No es comn ocurrencias naturales de oro enforma de xidos, silicatos, carbonatos, sulfuros o sulfatos. El oro generalmente ocurre enuna forma mineral diferente a la mayora de los otros elementos, lo cual permite unaextraccin selectiva del oro de las otras formas de mineral.

Los granos de oro nativo han sido reconocidos que contienen alrededor de 99,8% deoro. Pero la mayora vara entre 85 95% de oro, con plata como la principal impureza.Gran parte del oro en la corteza terrestre se encuentra asociado a ganga silcea enfilones o vetas, para lo cual es necesario en su tratamiento metalrgico liberarlo de laganga por medio de la molienda.

Fig. 1.2 Grfico de liberacin de partculas valiosas.

El oro puro tiene una densidad de 19,3 g/cm3, sin embargo tpicamente el oro nativotienen una densidad de 15,0 g/cm3. Por consiguiente, si lo liberamos de la ganga, podrser fcilmente recuperado por concentracin gravimtrica a tamaos y partculas sobrelas 10 micras. Su distintiva alta reflectividad y baja dureza pueden ser usados tambincomo medio de identificacin.

3.1.1. ELECTRUM

El oro a menudo ocurre aleado con la plata y cuando el contenido de plata estentre 25 55%, el mineral es llamado electrum.

3.1.2. TELUROS DE ORO

La qumica de los teluros de oro es relativamente compleja con una serie deminerales identificables. La forma ms comn de los teluros son:Sylvanita (Au,Ag)Te2, Calaverita (Au,Ag)Te2, Petzita (Au,Ag)2Te


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3.1.3. PIRITA

La pirita es el mineral sulfurado ms comnmente asociado con el oro. Es muycomn en todo el mundo y se ubica en cuerpos de mineral sulfurado.

3.1.4. MINERALES CARBONCEOS

Los componentes de carbn adsorben el oro disuelto en mayor o menor grado,durante la lixiviacin (preg-robbing). Estos minerales requieren un pre-tratamiento de oxidacin previo a la cianuracin.

Fig. 1.3 Vista de roca mineral


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3.2. MINERALES AURFEROS

Adems de la presencia de oro nativo, se presentan otras aleaciones y especies.

Aleaciones naturales

Oro argentfero (electrum) (Au, Ag) Oro cuprfero (cuproaururo) (Au, Cu) Oro paladinfero (porpesita) (Au, Pd) Oro rodonfero (rodita) (Au, Rh) Oro irdico (Au,Ir) Oro platinfero (Au,Pt) Oro bismutfero (Au,Bi) Amalgama de oro (Au2Hg3) Maldonita (Au2Bi) Auricprico (AuCu3) Paladio cupriurico (Cu,Pd)3Au2

Sulfuros:

Uytembogarditita (Au3AuS2)

Telururos:

Calaverita (Au,Ag)Te2 Krennerita (Au,Ag)Te2

Montbrayita (Au,Sb)2Te3 Muthmannita (Au,Ag)Te

Silvanita (Au,Ag)Te4 Kostavita (Au,Cu)Te4 Nagyagita (Pb5Au(Te,Sb)4S5

Antimoniuros:

Aurostibita (AuSb2)

Seleniuros:

Fischesserita (AuAg2Se2)


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3.2.1. MINERALES ASOCIADOS AL ORO

Plata nativa Pirita Sulfosales Carbn Arsenopirita LimonitaHematita Magnetita Cuarzo Chalcopirita Ilmenita EsfaleritaRutilo Turmalina Galena Casiterita Baritina CarbonatosEstibina Argentita Jarosita Teluros

4. TIPOS DE YACIMIENTOS AURFEROS

Clasificacin de acuerdo a la ocurrencia en la naturaleza.

4.1. VETAS Y FILONES DE CUARZO AURFERO

Comprenden las vetas de cuarzo y oro. (Fig. 1.4)

Fig. 1.4 Vista de explotacin de veta

4.1.1. DEPSITOS EPITERMALES

Son la vetas hidrotermales de cuarzo, carbonatos, baritina y fluorita, quecontienen oro nativo o teleruros de oro y cantidades variables de plata.Constituyen vetas emplazadas en espacios abiertos y la gran parte seencuentra en rocas volcnicas muy alteradas, de edad terciaria.

PlaceresCompuestos de arenas no consolidadas o semi-consolidadas y de gravas, las

que contienen muy pequeas cantidades de oro nativo y otros mineralespesados. La mayor parte son depsitos fluvioglaciales y glaciales; ocurren a lolargo de valles y cauces actuales o terrazas de flujos pre-existentes.

Placeres fsilesEstos son depsitos formados en pocas geolgicas muy antiguas. Todos losejemplos conocidos son pre-cambrianos y han sido litificados hasta convertirseen conglomerados formando parte del basamento, estn compuestos porcuarzo, pirita y minerales micceos.


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Depsitos diseminados de oroLos yacimientos de este tipo han sido puestos en explotacin recientemente.Consisten en diseminados de oro en granos muy finos en calizas, dolomitascarbonceas y limosas (Fig. 1.5). El oro que mayormente es sub-microscpico,esta acompaado de slice, pirita y otros sulfuros.

Fig. 1.5 Vista de tajo abierto

Oro como sub-productoDonde el oro es el constituyente menor comn de la mena y puede serrecuperado durante los procesos de fundicin y refinacin de los concentradosde los metales base. (Fig. 1.6). A pesar que el contenido de oro en estasmenas es baja, la produccin es significativa debido a los altos tonelajes demineral que se tratan.

Fig. 1.6 Proceso de fundicin


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5. DESCRIPCIN DE LOS MINERALES CIANURABLES

No todos los minerales de oro y plata estn aptos para un tratamiento de cianuracin, ademsde la ausencia o presencia de agentes cianicidas, materiales carbonceos que absorben losmetales preciosos y sustancias orgnicas que consumen oxgeno de la solucin, el oro y laplata, deben estar finamente particulados para una rpida disolucin.

En la cianuracin en pila, la roca husped debe ser porosa y permeable a la solucin oproducirse suficiente exposicin de las partculas como producto de la trituracin. Por otraparte, la presencia de cantidades excesivas de arcillas en algunos minerales dificulta lapercolacin, ste problema es eliminado mediante una aglomeracin de los finos.

Para poder diagramar un circuito de tratamiento, es necesario conocer el mineral, relave oconcentrado, ya que cada material tiene su propia particularidad; es importante conocer lamineralografa, lo que ayudara a identificar los minerales valiosos y tener una idea previa delcomportamiento del material ante la cianuracin.

Para que el proceso de lixiviacin por cianuracin en pila sea viable, los minerales o menas quecontienen el oro y la plata, deben cumplir las siguientes caractersticas:

Primordialmente, el mineral debe estar relativamente excento de cianicidas, de sulfurosparcialmente oxidados de Sb, Zn, Fe, Cu y otros interferentes que inhiben la solubilidad deloro y la plata.

El tamao de las partculas aurferas o argentferas debe ser bastante pequeo para que ladisolucin sea en el menor tiempo posible.

El mineral debe tener la suficiente porosidad para que la solucin penetre o est encontacto con la mayor superficie de metal valioso.

El mineral debe estar libre de constituyentes cidos; si lo tuviera, es necesario efectuar

pre-tratamientos.

5.1. MINERALES SUSCEPTIBLES A TRATARSE POR CIANURACIN

Las caractersticas ms comunes de algunos minerales con mayores ventajas para lacianuracin, son las siguientes:

Menas oxidadas que contienen partculas finas de oro nativo, ya sea en cuarzo oganga de piedra caliza.

Menas sulfurosas en las que el oro est asociado a pequeas cantidades de pirita yarsenopirita; opcionalmente, requerirn molienda fina y tostacin previa.

Los minerales que contengan teluro, antimonio, arsnico y otros elementos

volatilizables; requieren una tostacin previa. Los que tienen oro libre, siempre que el tamao grueso se recoja antes por

gravimetra o amalgamacin; pues, de no hacerlo as, el tiempo de disolucin seraprolongado.

Los minerales calizos y silicios que contengan poca pirita se prestan bastante altratamiento por cianuracin.

Los sulfuros son tratables por cianuracin, luego de una concentracin previa, ya seapor flotacin o en mesas gravimtricas.


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Los minerales que han de someterse al proceso de cianuracin deben tener lassiguientes caractersticas:

La mena debe estar relativamente libre de cianicidas. Mineral con valores metlicos de granulometra fina y con la suficiente porosidad. La mena debe estar libre de materia carboncea, para evitar la adsorcin del cianuro

de oro. La mena no debe poseer excesivas cantidades de material arcilloso, que podranimpedir la percolacin de la solucin.

La mena o el mineral no debe contener constituyentes que forman cidos, lo queocasionara un alto consumo de cal.

5.2. MUESTREO DE MINERALES

El manipuleo, muestreo y anlisis qumico de minerales, relaves y concentradosaurferos, tienen una particular importancia y requieren de gran cuidado para efectuar elcontrol en las operaciones metalrgicas.

Todo movimiento de estos materiales debe evitar al mximo; las prdidas que seocasionan durante el tratamiento, transporte, pesado y muestreo; sobre todo, cuando setrata de minerales de alta ley y concentrados de alto contenido aurfero. Cuando se tratade concentrados y minerales que contienen oro libre, es muy importante extremar elcuidado de todo movimiento de materiales y en forma especial durante la etapa depulverizacin y tamizado, pues de existir oro libre, ste se laminar, lo que podraocasionar discrepancias en los ensayes qumicos.

La mayor consideracin en una operacin de muestreo, es decidir sobre un pesoapropiado de muestra de material a sacarse de una poblacin o lote y despus, el

mnimo peso a retenerse luego de las etapas sucesivas de preparacin (chancado ymolienda). Los pesos de muestras se determinan en base a la informacin sobre tamaode partcula, distribucin, cantidad de especies valiosas, gravedad especfica,caractersticas de rotura, etc. Esta informacin, pocas veces esta disponible, y deacuerdo a esto, se debe depositar gran confianza en la conduccin de las operaciones.

5.2.1. PECULIARIDADES DEL MUESTREO DE MINERALES AURFEROS

Pequeas cantidades de material pueden costar grandes cantidades de dinero,por lo tanto los problemas de precisin y exactitud, rpidamente llegan a ser de

primersima importancia. Este es el caso que se presenta en una primeraevaluacin minera, la posterior operacin de una planta concentradora o lainstalacin de una fundicin o refinera.

En el caso del oro el muestreo es tan crtico que una mala operacin puedellevarnos a que 1 ppm arriba nos lleve a perder muchos millones por parte y 1ppm abajo nos lleve a despreciar un extraordinario yacimiento.


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Por otra parte, los errores de agrupamiento, segregacin etc. Se vanacumulando, resultando al final abrumadores. Adems el oro que contiene lamuestra y el oro que contiene la mena que la rodea puede tener diferentesvalores. Tambin el oro contenido en una pequea sub-muestra que ir alanlisis y el oro contenido en la muestra completa puede ser diferente. Por otraparte las charpas o pepas de oro no se pueden moler por su maleabilidad y

baja dureza y se untan o incrustan fcilmente cubriendo los equipos demuestreo y preparacin de muestras. Todos estos problemas se amplan amedida que la ley del oro disminuye, el deposito tiende a ser marginal y ladistribucin del oro llega a ser errtica.

5.2.2. PROBLEMAS ATRIBUIBLES A LA VARIABILIDAD DE LA LEY DE ORO ENLOS SEDIMENTOS TRANSPORTADOS Y DEPOSITADOS POR LOS RIOS

Estos depsitos en general tienen tres grandes caractersticas:

Cuando las leyes de oro son muy bajas, lo que obliga a tomar muestrasmuy grandes.

Cuando los depsitos son muy pequeos, lo que obliga a tomar muchas

muestras.

La distribucin del oro en la superficie de muestreo es muy errtica, lo queexige tomar muchas muestras para definirlos blocks econmicos.

Normalmente stos sedimentos proveen una visin general de zonas ampliasde drenaje.

5.2.3. PROBLEMAS ASOCIADOS CON LA LIBERACIN DEL ORO DURANTE LAPREPARACIN DE LA MUESTRA

Debido a que las partculas de oro libre tienen una densidad muy alta (dosveces la densidad de la galena o seis veces la densidad de una gangaordinaria), el peligro de segregacin es extremadamente alto. Cualquiermanipuleo genera inmediatamente la segregacin. Las partculas de oropueden perderse dentro de los ngulos y partes cerradas de los equipos demuestreo, sobre todo en los lugares de difcil acceso.

Finalmente, se ha establecido que la homogeneizacin de un lote o unamuestra que contenga oro libre o liberado es absolutamente imposible. Loserrores de preparacin son por tanto importantes o muy grandes.


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5.2.4. PRDIDAS DE ORO

Esta ltima prdida puede ser desastrosa tan pronto como el oro se libere. Laspartculas tienden a aplanarse o laminarse cuando son pulverizadas, y unoperador impaciente est casi siempre tentado a arrojar al desmonte elsegundo o tercer corte del sobretamao.

El oro libre a untarse o pegarse fcilmente en los discos de los pulverizadores,mangos de mortero etc. Este tipo de equipo no debe usarse si el oro est libre,a menos que quiera uno dorar la pieza o equipo con una capa de oro.

QU HACER CUANDO EN ELMINERAL EXISTE ORO

LIBRE?

La nica solucin satisfactoria es cara y consiste en manipular una muestragrande y cianurarla o concentrar el oro libre o cercanamente libre con mesas,jigs u otros equipos de concentracin; luego se pesar el concentrado obtenidoy los relaves separadamente, fundindose finalmente el total de concentradoobtenido. Calclese luego el contenido de oro total cuidadosamente.

PRDIDA DE ORO

Partculas de oro librequedan en el circuito demuestreo y preparacin.

Prdida del oro generadapor la pulverizacin en uncircuito cerrado con mallas

100 150.


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5.2.5. MTODOS DE MUESTREO

Existen dos mtodos de muestreo comnmente usados: el muestreo a mano ya mquina. Como su nombre lo indica, el muestreo a mano, se lleva a cabo porpersonal de planta y el muestreo a mquina, se efecta mediante dispositivosde corte automatizados.

Mtodo de muestreo manual

El muestreo manual posee una pronunciada tendencia al error, adems escostoso. Su uso se justifica solamente cuando el muestreo es de naturalezaocasional o temporal y donde el material es pegajoso y difcil de manejar. En elresto de situaciones se recomienda el muestreo a mquina. El muestreomanual se lleva acabo mediante el uso de: tenazas o pinzas, tubos ranurados o

rectos, palas y, por coneo y cuarteo.

MUESTREOMANUAL

EL ROLEO

CONEO YCUARTEO

TUBO DECORTE

CORTADOR JONES

IMPORTANTEEn un laboratorio se recibe muestras de diferentes leyes tales comocabeza, concentrados y relaves de una planta de procesamiento; dedistintos cuarteadores, muestreadores, pulverizadoras, etc. Es

necesario que se utilicen, hasta donde sea posible, cuartos y equiposseparados para cada tipo de muestra. Si se pulveriza una muestra dealta ley despus de haber pulverizado una de baja ley, es probable queno se presenten problemas, pero si la operacin es a la inversasiempre resultar un error positivo debido a la contaminacin de oro.


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Fig. 1.7 Homogenizado en lona

Fig. 1.8 Vista de cortador Jones


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Fig. 1.9 Vista del coneo y cuarteo.


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5.2.6. TUBO DE MUESTREO

Existe una variedad de tubos que se usan con el fin de muestrear, llamados"gun samplers". La forma ms simple consiste de una pieza de tubo de 1 a 1,5pulgadas de dimetro, con un extremo abierto y terminado en punta, y el otroextremo acoplado en forma de T que asemejan manijas. El tubo tiene la

longitud suficiente para alcanzar la base de la ruma de mineral a muestrearse;ello es introducido verticalmente un nmero de veces, con la finalidad deextraer una porcin de mineral en su interior. Extrado el tubo ms el mineral,la muestra es liberada mediante un simple movimiento. (fig.1.10)

Fig. 1.10 Tubo de muestreo


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Mtodo de muestreo mecanizadoEl muestreo a mquina o automtico, se efecta mediante un cortador demuestra manejado mecnicamente y diseado para captar una capa delgadade mineral o pulpa en cada, a intervalos de tiempo predeterminado. En estetipo de muestreo la reproducibilidad de resultados es ms probable, as como lacantidad de muestra a captarse.

Se distingue:Reductor binomialEquipo utilizado en el laboratorio que permite obtener una muestra de 1/16 avodel tamao de la muestra original, en una sola pasada. El lmite de tamao departculas est en funcin de lo recomendado por el fabricante, pudiendo serde , , etc. de pulgada.

Fig. 1.11 Reducidor binomial


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Muestreador de mesa rotatoriaUn excelente mtodo de muestreo es la mesa rotatoria, donde el material sealimenta mediante un alimentador vibratorio y cae por una serie de chutes ofrascos. La mesa debe moverse con velocidad constante para permitir la mismaoportunidad a todas las partculas.Existe en el mercado un equipo denominado Pulverit, que se basa en el mismo

principio.

Fig. 1.12 Muestreador de mesa rotatoria


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6. RESUMEN DE LA UNIDAD

Sin lugar a dudas que los procesos o tcnicas que se aplican a determinadas menas dependerdel conocimiento que se tenga acerca de la mineraloga del mineral; y se es el caso de losminerales portadores de oro. Las caractersticas de los depsitos minerales y, sobretodo, desus asociaciones con sus minerales determinar los requerimientos en los procesos deextraccin, sus limitaciones y las ventajas y desventajas de cada uno de ellos.

En el caso del oro, su ocurrencia en la naturaleza puede reunirse como oro libre, en gangasilceo, combinados como teluros y asociados a sulfuros metlicos principalmente cobre, plomo,zinc.

En los minerales aurferos, la plata se presenta como su principal impureza. Adems que granparte del oro se presenta asociado a gangas silceas en vetas, para lo cual se aplicar minerasubterrnea. El oro tambin se presenta diseminado en forma sub-miscrocpica en yacimientosde reciente explotacin.

Es de especial importancia los depsitos aluviales de oro presente una forma libre en placerescompuestos de arenas aurferas y que en el Per se explota mayormente como mineraartesanal.

El tratamiento ms difundido en el procesamiento de menas aurferas lo constituye el procesode lixiviacin con soluciones diluidas alcalinas de cianuro de sodio. En este proceso se requiereque el oro se presente fino, la mena libre de cianicidas y materia carboncea y con suficienteporosidad cuando se trate en pilas de lixiviacin.

El muestreo de minerales aurferos es de particular importancia, sobretodo, cuando el oro sepresenta libre y grueso, por lo cual hay que extremar medidas de muestreo y movimiento demateriales.

FIN DE LA UNIDAD

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