En la lixiviación de oro, a menudo existe una tendencia a ignorar o minimizar la importancia de la pequeña minería. La pequeña minería de hoy puede convertirse en una gran mina de mañana. Bajo la adecuada gestión y financiación tiene como una buena oportunidad de obtención de un beneficio como la propiedad más grande. Lamentablemente grandes capitales están raramente interesados en ellos, y se dejan a los pequeños grupos que no están en condiciones de efectuar grandes operaciones y costosos diseños de ingeniería. Las plantas son a menudo construidas sin muchas pruebas metalúrgicas de lixiviación de oro y costosas plantas están instaladas en un momento en que no se cuenta con toda la información de recursos de mineral. Las pruebas metalúrgicas en el mineral podrían pueden indicar que un simple método de concentración podría haber sido empleado y la planta pudo haber sido construida a una tercera parte del costo de la planta de lixiviación de oro considerada en el diseño original.
Aprovechando el hecho de que el oro es uno de los metales pesados más conocidos y que fácilmente forma una amalgama con mercurio, una eficaz y sencilla planta puede ser construida para la mayoría de las pequeñas minas de oro. Normalmente una parte de los valores de oro se encuentra como «nativo» o en estado metálico y libre luego de una molienda primaria, pudiendo ser recuperados por procesos de concentración gravimétricos.
En la amalgamación, donde los valores de oro son capturados y mantenidos por una película de mercurio sobre una placa de cobre es el único paso necesario para una recuperación comercial de algunos minerales. En la mayoría de los casos, una parte del oro está en finas láminas de modo que no se fusionan fácilmente o está contenido en minerales con otros minerales que afectan el proceso de amalgamación para destruir su eficacia para la recuperación de oro. He aquí una forma de concentración selectiva, el uso de equipos gravimétricos como los Jigs y las mesas se utilizan para concentrar los valores de oro en un pequeño volumen de concentrados de buena calidad para el tratamiento en una amalgama barril u otro mezclador, donde el oro se amalgama y recuperar como una barra.
Las ventajas de estas plantas simples son muchas y no sólo son atractivas para la pequeña minería sino también a aquellos en desarrollo a muy pequeña escala. A través de los años, muchos minas pequeñas han sido desarrollados e introducidos en la producción en gran escala a partir de planta muy pequeñas.
Un estudio de un gran número de plantas con amalgamación y concentración ha indicado recuperaciones del metal dorado en barras que van del 60% al 90% y las recuperaciones totales, incluidos los concentrados, del 85% al 97%. El promedio de recuperación será de alrededor de un 70% y muy a menudo esto es de suma importancia como la ubicación geográfica hace que el envío de los concentrados a una fundición pueda evaluarse.
Si bien la cianuración es preferido para el tratamiento de menas de oro para obtener la máxima recuperación de los valores en forma de lingotes, sin embargo, el hecho de que una planta de amalgamación puede ser construido para aproximadamente un tercio de una planta de lixiviación de oro, junto con los menores costos operativos de la planta más simple, compensa parcialmente la parte inferior de la recuperación. Es costumbre almacenar los relaves de la planta de amalgamación y estos son tratados en una la planta de lixiviación de oro más completa. Una planta de amalgamación y una planta de concentración puede funcionar intermitentemente sin sacrificar la eficiencia, y esto permite el funcionamiento de la planta de sólo uno o dos turnos diarios para mantener los requisitos de potencia en su punto máximo, junto con esto la remoción de compresores de la mina, a que estos pueden ser operados mientras el molino no está en funcionamiento. El hecho de que el 60% y el 90% de los valores pueden ser recuperados mediante la amalgamación suele suministrar suficientes ingresos para pagar gastos de desarrollo y tener una reserva para la construcción de la planta de lixiviación de oro.
Con un cuidado razonable en el diseño y la construcción de la planta de concentración y de amalgamación todos los equipos que puedan ser utilizados en la planta de oro. Por medio de la lixiviación utilizando el equipamiento estándar es posible agregar el equipo de lixiviación de oro luego que la planta de amalgamación ya fue instalada y unidades de concentración como éstas son una parte esencial de la planta completada
Otras ventajas de estas sencillos y baratas plantas de amalgamación y plantas de concentración son que puede ser trabajada con éxito con la mano de obra entrenada en corto tiempo con conocimientos de molienda y química. Incluso la flotación se ha simplificado mediante el uso de «Sub-A» celdas de flotación; esto además de flotación no significa un notable aumento en los costos de molienda, pero a menudo un gran aumento en la recuperación debido a la salvaguarda de valores minerales extremadamente fino.
Los cuerpos de mineral de oro puede ser muestreado adecuadamente con precisión de modo que la totalidad desde la mina de manera que los errores resultantes de los métodos de muestreo comunes puede ser totalmente eliminado
Es interesante observar las numerosas formas de tener un beneficio económico con el oro, especialmente en Canadá, que en una época siguieron los métodos de tratamiento que se muestra en los siguientes diagramas de flujo durante la etapa de desarrollo y que gradualmente han agregado equipo lo cual justifica la inversión. El uso de equipo estándar elimina los riesgos, y a partir de esta consideración, una planta más eficiente y completa puede ser adquirida como la flexibilidad del equipo que permite el cambio de una opción de tratamiento a otra opción de tratamiento.
Se presentan cinco diagramas de flujo típicos utilizados en el tratamiento de minerales de oro y se describen las posibles aplicaciones de estas gráficas, junto con sus campos de utilidad, y mientras que en cada caso, existe una similitud en el equipo, pueden observarse los cambios necesarios para diversos tipos de minerales. En cada caso se ha intentado mostrar la planta más simple posible para obtener los mejores resultados en cada tipo de mineral y mostrar las mejoras que pueden hacerse para aumentar las recuperaciones con un ligero costo adicional.
Circuitos de Lixiviación de Oro
Esta opción de tratamiento es de bajo costo, y puede ser utilizado en lo que comúnmente se conoce como de minerales de oro libre, donde un alto porcentaje de los valores son libres y donde estos valores están liberados en una molienda gruesa. Esta opción se utiliza a menudo para el tratamiento de zonas de alta ley. El molino de bolas está en circuito abierto y el tamaño del producto a la amalgamación en placas está controlada por un trommel en la descarga del molino de bolas. La mesa también funciona como un clasificador y los medio son devueltos al circuito de molienda.
Esta segunda opción tiene un Jig y un cilindro amalgamador además del equipo mostrado para la primera opción, y se utiliza para tratar mineral con valores de tamaño grueso, pero que están recubiertos o con una capa, lo cual motiva una no buena amalgamación en mesa. El Jig recupera los valores en un concentrado de alta ley para su tratamiento en el cilindro amalgamador. En los minerales donde esta opción es aplicable, las mantas u otro tipo de cobertura para efectuar una recuperación gravimétrica son sustituidas por placas de amalgamación y sus concentrados son también tratados en el molino amalgamador con el concentrado del Jig.
En esta tercera opción de tratamiento el molino de bolas en circuito cerrado con un clasificador, y con el Jig, y puede dar la máxima recuperación posible por amalgamación y concentración por gravedad. La adición del clasificador permite moler más fino y la eficacia del Jig es mucho mayor en el circuito de molienda cerrado. Esta opción no sólo mejora las recuperaciones en minerales como se describe en las opciones anteriores, pero también es útil cuando los minerales son finos y donde los valores son metálicos se hallan en sulfuros auríferos y son de fácil liberación de la ganga.
Hay muchos minerales auríferos con oxidación y que contienen oro libre, y también sulfuros o teluros, lo cual podría tratarse luego de una molienda fina o solo una fracción fina por flotación.
La adición de un circuito flotación en el diagrama CC lleva la recuperación al punto más alto, así en diagrama de flujo DD se recupera por flotación los valores finos que normalmente se pierde cuando se usa sólo la concentración de la gravedad. Los valores que pueden amalgamarse están asegurados en forma de lingotes de alta ley y por flotación pueden recuperarse otros valores no recuperables por gravimetría. Esta opción también es necesaria cuando un porcentaje menor de los valores de oro está presentes como elementos metálicos en la finura de molienda adecuada o donde los minerales son friables y fácilmente disgregados en una molienda fina tal como diversos minerales teluros.
La adición de la Flotación no aumentará considerablemente el costo de la planta, ni aumentara mucho los gastos operativos por tonelada. En muchos casos la recuperación adicional realizada por flotación significa la diferencia entre las ganancias y pérdidas. La flotación es el responsable del éxito de muchas pequeñas propiedades mineras hoy.
Donde la ubicación aislada de la planta hace envíos de concentrados costosos, muchas propiedades almacenar su producto hasta que esté justificada la instalación de una planta de tratamiento completa; los gastos corrientes son, por lo tanto, pagados por los lingotes recuperados por amalgamación antes de la flotación
En el diagrama de flujo DD la capacidad de una máquina de flotación para un alimento grueso es aprovechada para permitir la manipulación de tonelajes mayores. El producto del molino de bolas pasa en circuito hacia un Jig, o mesas de amalgamación y la máquina de flotación. Un producto intermedio es devuelto por la concentración y se envía a una etapa de clasificación cuto producto grueso es remolido. En relaves, botaderos, o en minerales de baja ley, en donde es necesario manejar un mayor tonelaje, esta opción de procesamiento es muy eficaz, y aunque las recuperaciones no serían tan alta como en la gráfica DD, la pérdida de recuperación está de algún modo compensado por el gran aumento de tonelaje manejado y la consiguiente menor coste de molienda. Con esta opción se generan relaves algo gruesos, pero pérdidas en fracciones finas son totalmente eliminados ya que estos son recuperados en la máquina de flotación.
Esta flexibilidad de este diagrama de flujo es posible únicamente cuando se utiliza una celda de flotación. La adición de un Jig es una adición valiosa aquí puesto que la dilución excesiva haría imposible usar cualquier otro tipo de dispositivo de concentración de concentración gravimétrica antes de la flotación. El cambio del diagrama de flujo DD al EE puede ser muy fácilmente para adaptarse a los cambios en el mineral y permitir mayores beneficios en el tratamiento de cualquier tipo de mineral de oro encontrado.
Diagramas de Flujo Típicos de Operaciones de Oro Exitosas
Los diagramas de flujo fueron seleccionados para mostrar que diferentes métodos de tratamiento han sido instalados de manera exitosa para procesar minerales de oro.
No hay dos minerales son exactamente iguales. ¿Qué método de tratamiento dará el mayor beneficio neto en el procesamiento del mineral? Esto puede determinarse mediante las debidas pruebas metalúrgicas. Se mostrarán las recuperaciones que pueden ser obtenidos por diferentes métodos de tratamiento; y el tipo y costo de los equipos necesarios y el coste operativo de cada método se puede establecer fácilmente.
A partir de estos datos, las posibilidades económicas de la explotación minera y el desarrollo del proyecto pueden ser establecidas y una planta puede asegurar el mejor resultado posible para un caso particular mineral.
Se realizan pruebas sobre la base de la obtención de una opción de tratamiento sencilla utilizando el equipo estándar. También, como se nota en las gráficas mostradas, este principio fundamental es siempre tomado en cuenta: «Recuperar el mineral tan pronto como se encuentre liberado”.
- Diagrama de flujo más simple para minerales de alta ley, y con presencia de oro libre.
- El Jig y la amalgamación pueden recuperar oro libre hasta un cierto valor.
- La clasificación en circuito cerrado mejora la eficiencia del Jig y de la molienda, consecuentemente se pueden mejorar las recuperaciones,
- La flotación permite recuperar sulfuros y lamas que no se recuperan por gravimetría.
- Una planta de flotación con un Jig instalado en el circuito de molienda permite recuperar valores en el circuito de molienda.
- Un Jig recupera los valores que no flotan. Una celda Unitaria recupera minerales valiosos gruesos y reduce las pérdidas por lamas.
- Planta de cianuración pequeñas pueden usarse para producir oro en barras.
- El jig recupera el oro grueso que existe antes del proceso de cianuración, con lo cual se mejoran las recuperaciones.
- La combinación de flotación y cianuración permite el tratamiento de sulfuros y de óxidos bajo distintos esquemas.
- Un concentrado de oro se puede cianurar para producir una barra de Dore.
Un estudio de un gran número de molinos con amalgamación y concentración ha indicado recuperaciones que van del 60% al 90% y los reembolsos totales, incluidos los concentrados, del 85% al 97%. El promedio de la recuperación será de alrededor de un 70% y muy a menudo esto es de suma importancia así como la ubicación geográfica para poder evaluar el envío de los concentrados a una fundición.
Si bien la cianuración es preferida para el tratamiento de menas de oro para obtener la máxima recuperación de los valores en forma de lingotes, sin embargo, el hecho de que una planta con amalgamación pueda ser construida aproximadamente a un tercio de una planta de cianuracion, junto con los menores costos operativos por ser una planta más simple, compensa parcialmente en parte su baja recuperación. Es costumbre descartar los relaves de la planta de amalgamación y estos son tratados económicamente cuando el desarrollo de la mina ha justificado la construcción de la planta de cianuro más completa.
Una amalgama y planta de concentración puede funcionar intermitentemente sin sacrificar la eficiencia, y esto permite el funcionamiento de la planta con uno o dos turnos diarios para mantener el consumo de energía en un nivel adecuado y aceptable, similarmente si es necesario los compresores pueden ser operados parados cuando el molino no está en funcionamiento. El hecho de que el 60% y el 80% de los valores pueden ser recuperados mediante la amalgamación suele suministrar suficientes ingresos para pagar gastos de desarrollo y construir la planta de cianuracion.
Con un cuidado razonable en el diseño y la construcción de la planta de concentración y de amalgamación, todos los equipos que puedan ser utilizados de un simple diseño de la planta de amalgamación pueden usarse para construir la planta de cianuracion de tal manera que se agregue el mínimo equipo a la planta de cianuracion.
Otras ventajas de estas plantas de amalgamación y concentración son que puede ser explotado con éxito con la mano de obra con poco conocimiento del proceso, y cuyo entrenamiento se puede dar en la operación. Cuerpos de mineral de oro puede ser muestreado con precisión para poder determinar los recursos existentes.
Es interesante observar las ganancias reportadas por operaciones de oro, especialmente en el este de Canadá, que han seguido los métodos de muestreo y de pruebas metalúrgicas adecuadas durante la etapa de desarrollo y gradualmente han agregado al equipo nuevo para mejorar o expandir la planta. El uso de equipo probado estándar elimina riesgos, y a partir de este punto, una planta más eficiente y completa puede ser adquirida así como la flexibilidad del equipo permite el cambio de una opción de tratamiento a otra.
Seguidamente se presentan cuatro diagramas de flujo típicos utilizados en el tratamiento de minerales de oro y se describen las posibles aplicaciones de estas gráficas, junto con sus campos de utilidad, y mientras que en cada caso, existe una similitud en el equipo, podrá darse los cambios necesarios para diversos tipos de minerales. En cada caso se ha intentado mostrar la planta más simple posible para obtener los mejores resultados en cada tipo de mineral y para mostrar las mejoras que pueden hacerse para aumentar las recuperaciones con un ligero costo adicional
Diagrama de Flujo AA para plantas pequeñas
Esta opción de tratamiento es de bajo costo, y puede ser utilizado en lo que comúnmente se conoce como de minerales de oro libre, donde un alto porcentaje de los valores son libres y donde estos valores están liberados en una molienda gruesa. Esta opción se utiliza a menudo para el tratamiento de zonas de alta ley. El molino de bolas está en circuito abierto y el tamaño del producto a la amalgamación en placas está controlada por un trommel en la descarga del molino de bolas. La mesa también funciona como un clasificador y los medio son devueltos al circuito de molienda
Diagrama de Flujo BB para plantas pequeñas
Esta segunda opción tiene un Jig y un cilindro amalgamador además del equipo mostrado para la primera opción, y se utiliza para tratar mineral con valores de tamaño grueso, pero que están recubiertos o con una capa, lo cual motiva una no buena amalgamación en mesa. El Jig recupera los valores en un concentrado de alta ley para su tratamiento en el cilindro amalgamador. En los minerales donde esta opción es aplicable, las mantas u otro tipo de cobertura para efectuar una recuperación gravimétrica son sustituidas por placas de amalgamación y sus concentrados son también tratados en el molino amalgamador con el concentrado del Jig.
Diagrama de Flujo CC para plantas pequeñas
En esta tercera opción de tratamiento el molino de bolas en circuito cerrado con un clasificador, y con el Jig, y puede dar la máxima recuperación posible por amalgamación y concentración por gravedad. La adición del clasificador permite moler más fino y la eficacia del Jig es mucho mayor en el circuito de molienda cerrado. Esta opción no sólo mejora las recuperaciones en minerales como se describe en las opciones anteriores, pero también es útil cuando los minerales son finos y donde los valores son metálicos se hallan en sulfuros auríferos y son de fácil liberación de la ganga.
Diagrama de Flujo DD para plantas pequeñas
Hay muchos minerales de oro presentes en depósitos de óxidos, y la presencia de sulfuros tiende a ser variable, o en todo caso la presencia de teluros, en cuyo caso puede usarse la flotación.
La adición de un circuito flotación en el diagrama CC lleva la recuperación al punto más alto, así en diagrama de flujo DD se recupera por flotación los valores finos que normalmente se pierde cuando se usa sólo la concentración de la gravedad. Los valores que pueden amalgamarse están asegurados en forma de lingotes de alta ley y por flotación pueden recuperarse otros valores no recuperables por gravimetría. Esta opción también es necesaria cuando un porcentaje menor de los valores de oro está presentes como elementos metálicos en la finura de molienda adecuada o donde los minerales son friables y fácilmente disgregados en una molienda fina tal como diversos minerales teluros.
La adición de la Flotación no aumentará considerablemente el costo de la planta, ni aumentara mucho los gastos operativos por tonelada. En muchos casos la recuperación adicional realizada por flotación significa la diferencia entre las ganancias y pérdidas. La flotación es el responsable del éxito de muchas pequeñas propiedades mineras hoy.
Diagrama de Flujo EE para plantas pequeñas
Donde la ubicación aislada de la planta hace envíos de concentrados costosos, muchas propiedades almacenar su producto hasta que esté justificada la instalación de una planta de tratamiento completa; los gastos corrientes son, por lo tanto, pagados por los lingotes recuperados por amalgamación antes de la flotación
En el diagrama de flujo DD la capacidad de una máquina de flotación para un alimento grueso es aprovechada para permitir la manipulación de tonelajes mayores. El producto del molino de bolas pasa en circuito hacia un Jig, o mesas de amalgamación y la máquina de flotación. Un producto intermedio es devuelto por la concentración y se envía a una etapa de clasificación cuto producto grueso es remolido. En relaves, botaderos, o en minerales de baja ley, en donde es necesario manejar un mayor tonelaje, esta opción de procesamiento es muy eficaz, y aunque las recuperaciones no serían tan alta como en la gráfica DD, la pérdida de recuperación está de algún modo compensado por el gran aumento de tonelaje manejado y la consiguiente menor coste de molienda. Con esta opción se generan relaves algo gruesos, pero pérdidas en fracciones finas son totalmente eliminados ya que estos son recuperados en la máquina de flotación.
Esta flexibilidad de este diagrama de flujo es posible únicamente cuando se utiliza una celda de flotación. La adición de un Jig es una adición valiosa aquí puesto que la dilución excesiva haría imposible usar cualquier otro tipo de dispositivo de concentración de concentración gravimétrica antes de la flotación. El cambio del diagrama de flujo DD al EE puede ser muy fácilmente para adaptarse a los cambios en el mineral y permitir mayores beneficios en el tratamiento de cualquier tipo de mineral de oro encontrado.
Arreglo de las Plantas de Lixiviación para Oro
Equipo de una Planta de Cianuración de Oro
Los cinco diagramas de flujo que se ilustran arriba indican el equipo esencial para pequeños operaciones de cianuración y para cinco diferentes tonelajes. Estos diagramas de flujo son todas similares con equipo dimensionado para los tonelajes que se muestra. Son típicas los circuitos de decantación en contra corriente en estas plantas de cianuración de minerales, además de un Jig en el circuito de molienda con espacio para la amalgamación del concentrado de los Jigs.
El Jig y la unidad de amalgamación tienen un lugar definido en las plantas de cianuracion ya que el oro grueso y granular puede ser fácilmente recuperado por gravimetría ya que puede no ser completamente disuelto en la solución de cianuro durante el tiempo del tratamiento dado a la pulpa. El proceso de cianuración tiene la ventaja de producir metales preciosos con el mayor retorno neto de las menas de oro y plata susceptibles a la cianuración. El circuito de lavado en contra corriente ha encontrado ser un método más económico para la extracción de metales preciosos disueltos. Los espesadores requieren el mínimo espacio y gastos de capital. En la decantación en contra corriente el agua de lavado y la solución estéril se añaden en el espesador y la solución rica del primer espesador pasa a la aclaración y la precipitación donde los metales preciosos se precipitan y son recuperados.
Expansión de Planta de Tratamiento de Oro
Expansion de una planta de bajo tonelaje de oro
Los anteriores diagramas de flujo ilustran un método de aumentar tanto la capacidad y la recuperación en una pequeña planta procesadora de oro por varias etapas. Esto es típico de un método llamado “Gastar en la Medida del Crecimiento” para aumentar la capacidad y los beneficios esenciales en muchas pequeñas operaciones. Porque cada mineral tiene sus propias características individuales es prudente empezar con datos de pruebas que sean confiables. Esto es tan importante en el desarrollo de un diagrama de flujo para un pequeño molino como es para una planta grande
Diagrama de Flujo No. 1. Muestra un planta para la recuperación de oro por amalgamación y concentrando en tablas. Sin embargo, en muchos minerales esta opción de tratamiento ofrece altas pérdidas de fino oro y minerales de sulfuro.
Diagrama de Flujo No. 2. Incluye la adición de celdas de flotación tras la amalgamación para efectuar la recuperación adicional de oro y sulfuros en tamaños finos y gruesos.
Diagrama de Flujo No. 3. Indica la adición de un clasificador y celdas de flotación adicionales para proporcionar un aumento de la capacidad y mejorar las recuperaciones por la remolienda de los flujos intermedios.
Diagrama de Flujo No. 4. Muestra un aumento en la capacidad del circuito de flotación para mejorar aún más la recuperación. Las adiciones mostradas permiten realizar una operación que se inició en un capital limitado y se expandió gradualmente según las condiciones técnicas.
Nota: La información mostrada ha sido adaptada de Memorándum Series No. 47, C. S. Parsons, Engineer, Ore Dressing and Metallurgical Division, Mines Branch, Department of Mines, Ottawa. Published by permission of the Director, Mines Branch.
Multiplicar los montos en dólares por un factor de ocho o por seis para tener costos referenciados al año 2016