1. Método de evaporación empleando cápsula de plomo:

Se evapora el líquido y se analiza el ORO en el residuo.

– Se evaporaen un vaso 50 a 200 cc. de solución de cianuración hasta reducir su volumen a 30 cc. aproximadamente.
– Se trasvasa la solución a una cápsula de plomo fabricada en el mismo laboratorio
– El contenido de la cápsula se evapora a sequedad cuidadosamente para que no se pierda nada.
– Una vez completada la evaporación, se funde la cápsula entera en un crisol de arcilla con los siguientes fundentes:

Litargirio 20 gramos
Bicarbonato de sodio 15 gramos
Almidón 0,5 gramos
Sílice 10 gramos

Cubierta de fundición:

– Cloruro de sodio 9 gramos
– Bórax 10 gramos

Para evitar que el botón de plomo auro-argentífero resulte demasiado grande, se añade poca cantidad de almidón. Se sigue el proceso incuartando, copelando, disolviendo la plata con HNO3 diluido 1: 5 primero y después dos veces con HNO3 concentrado, lavando, secando y pesando.

2. Método Chiddy:

– A 365 cc. de solución de cianuración se añade suficiente cantidad de cianuro de sodio para llevar la concentración de la solución a 0,50 % de NaCN.
– Se agregan: 45 cc. de solución saturada de acetato de plomo Pb(C2H3O2)2 y 5,0 gramos de polvo de zinc.
– Se agita bien y se calienta por 20 a 30 minutos. No se hace hervir.
– Seguidamente, se añade 25 cc, de ácido clorhídrico y se deja reposar sobre la estufa caliente hasta que el zinc se disuelva y se forme uná esponja.
– La solución se decanta y se lava la esponja con agua.
– Se exprime la esponja para eliminar el exceso de agua y luego se seca.
– La esponja seca se envuelve en una lámina de plomo para elevar el peso hasta unos 20 gramos y enseguida se copela.

Cálculo del contenido de oro

Se expresa la ley de oro en gramos por litros de solución, aplicando la siguiente proporción:

Peso botón de oro x 1 000/cc. de solución tomados

3. Método de evaporación empleando litargirio:

– En un vaso de evaporación se pone 146 a 292 cc. de solución de cianuración.
– Se agrega 50 gramos de litargirio.
– Se deja evaporar hasta la sequedad, añadiendo alrededor de 10 gramos de litargirio durante la evaporación.
– El queque seco se saca y se limpia el vaso con papel filtro humedecido con ácido clorhídrico diluido.
– Se funde el queque con más el papel filtro en un crisol agregando el flujo más conveniente.
– Seguidamente se copela el botón resultante de la fundición en crisol..

4. Método del sulfato de cobre:

– Se toma 146 a 292 cc. de solución de cianuración y se agrega 5 gotas de solución saturada de ferrocianuro de potasio y 15 cc. de solución precipitante. Se agita bien.
– Enseguida, se añade con todo cuidado 20 cc. de ácido sulfúrico y se agita.
– Se filtra, se lava y se seca el precipitado resultante.
– Se mezcla el precipitado con los fundentes que se emplean en el ensaye corriente de oro. El papel filtro se coloca junto con el precipitado en un crisol.
– Se copela el botón de oro obtenido.

Nota: La solución precipitante se prepara de la siguiente manera:

A una solución saturada de sulfato de cobre, se agrega una solución saturada de soda cáustica hasta que se haya formado un precipitado pesado de color azulado. Se añade más soda cáustica, hasta que el color cambie á azul obscuro, permaneciendo el precipitado pesado anteriormente formado. Seguidamente, se le agrega una solución saturada de NaCN hasta que el precipitado se disuelva y la solución tome un color amarillo o cafe claro.

Análisis de oro en precipitados de cianuración:

Los precipitados de cianuración contienen oro, plata, cobre, zinc, y otras impurezas metálicas. Se pueden distinguir en el proceso, las etapas siguientes:

Lixiviación de los precipitados a objeto de eliminar el cloruro de sodio que contienen, ya que al ser tratados con ácido nítrico se forma agua regia que disuelve el oro, de acuerdo a la siguiente ecuación:

2Na Cl + 4H NO3 = Cl2 + 2Na NO3 + 2NO2

3Cl2 + 2Au = 2Au Cl3

Todas las impurezas metálicas como el cobre, zinc, plomo, plata, etc.; se disuelven al estado de nitratos en el ácido nítrico diluido (1:3) añadido a los precipitados para la lixiviación y eliminación del cloruro de sodio.

Si el precipitado contiene pequeñas cantidades de cloruro de sodio y como generalmente contiene plata, no es necesaria la lixiviación, en razón de que reacciona primero el cloro con el ion plata, para formar cloruro de plata insoluble en ácido, según la reacción que sigue:

Ag + Cl = Ag Cl

Si acaso no se tiene certeza de la existencia de plata, es suficiente añadir una pequeña cantidad de plata laminada, de modo que se tenga un exceso de este elemento.

El residuo se calcina y se funde con el flujo siguiente:

Litargirio 85 gramos
Carbonato de sodio 20 gramos
Sílice 30 gramos
Almidón 3 gramos

Cubierta de fundición:

– Bórax 15 gramos
– Cloruro de sodio 15 gramos

Las pequeñas cantidades de impurezas que aún contiene el residuo, se escorifican en la fundición con el flujo indicado anteriormente.

El botón obtenido en la fundición se copela en la mufla, a una temperatura que varía entre los 800 °C y 1100 °C. Esta última temperatura es el punto de fusión del oro.

El botón de oro grande obtenido en la copelación, se somete al muestreo con un taladro, obteniendo así virutas de las cuales se pesan una cantidad determinada, se incuarta con plata, se envuelve en plomo laminado y se copela.

El cálculo del oro en los precipitados, es el siguiente:

Sea: P1 = Peso precipitado tomado para fundir.
P2 = Peso botón de Au + Ag obtenido en la fundición anterior.
L = Ley de oro fino del botón de Au + Ag anterior.
% Au en precipitados = P2 x L x 100/P1

Determinación del consumo de cianuro:

Prueba N° 1: cianuro libre.

Se toma 25 cc. de muestra y se coloca en un pequeño frasco Erlenmeyer seco; no se añade agua. Se titula con una solución estándar que contiene 4,33 gramos de AgNO3 por litro. Esta solución estándar se prepara poniendo 4,33 gramos de AgNO3 a un frasco volumétrico de un litro y agregando agua destilada hasta la altura de un litro. El punto final de la titulación es cuando la brillantez original de la solución se ve apagada por una bruma azulada. Para determinar con más precisión el punto final, se suele colocar un fondo negro de papel.

Un cc. de la solución estándar = 0,01 % NaCN
Por tanto:
cc. gastados en la titulación x 0,2 = lbs. Na CN/ton.solución
= lbs. Na CN/ton. solución/2,205 = Kg NaCN / ton. solución

Prueba N° 2: cianuro total.

Se toma 25 cc. de muestra y se coloca en un vaso de 400 cc. se añade 4 cc. de solución alcalina de yoduro de potasio (KI) y se titula con solución estándar de nitrato de plata (4.333 gr/lt. de Ag NO3) hasta que aparezca una opalescencia amarilla en la solución al finalizar la titulación.

Un cc. de la solución estándar = 0,01 % NaCN, o sea:

cc. x 0,2 = lbs. NaCn/ton.solucion = lbs.NaCn/ton. solucion/2,205 = Kg. NaCn/ton. solucion

Determinación del consumo de álcali:

A la solución titulada de la prueba N° 1 (cianuro libre), se añade unas pocas gotas de indicador de fenolftaleina. Si la solución se vuelve de color salmón, se usa la Prueba N° 3; pero, si la solución permanece incolora, se procede de acuerdo a la Prueba N°4.

Prueba N° 3: (álcali)

Se titula con una solución estándar de ácido oxálico hasta que desaparezca el color salmón. La solución estándar de ácido oxálico se prepara añadiendo 5,625 gramos de este ácido (H2C2O4 2H2O) a un frasco de un litro de volumen y agregando agua destilada hasta alcanzar un litro.

Un cc. de la solución estándar = 0,01 % CaO; o sea:

cc. x 0,2 = lbs. CaO/ton.solucion = lbs.CaO/ton. solucion/2,205 = Kg. CaO/ton. solucion

Prueba N° 4 (álcali)

Se titula con una solución estándar de NaOH hasta alcanzar un punto final de color rojo débil. La solución estándar de NaOH se prepara de la siguiente forma: se coloca 70 mg. de NaOH a un frasco volumétrico de un litro y se agrega agua destilada hasta la raya que marca un litro.

Un cc. de la solución estándar = 0,01 % CaO

cc. x 0,2 = lbs. CaO/ton.solucion = lbs.CaO/ton. solucion/2,205 = Kg. CaO/ton. solucion

Nota: El indicador de fenolftaleina se prepara disolviendo 0,5 gramos de fenolftaleina en 500 cc. de alcohol etílico y 500 cc. de agua destilada hervida. Luego se neutraliza con N/50 NaOH.

Determinación de la alcalinidad del agua o de las soluciones resultantes de la filtración de diversas pulpas:

El objeto de esta breve explicación es familiarizar a los técnicos encargados de estas tareas, con los métodos comerciales empleados para la determinación del hidróxido, carbonato y bicarbonato en un líquido filtrado claro en partes por millón.

Reactivos:

Acido sulfúrico 1/50N.
Indicador: naranja de metilo. Se disuelve 0,5 gramos de Methyl orange en un litro de agua destilada. Se guarda en una botella obscura.
Indicadores de pH.
Indicador: fenolftaleina – su preparación ha sido descrita anteriormente.

Modo operatorio:

Se saca una muestra de cualquier mena, por ejemplo, unos 4.000 gramos: se pulveriza a -100M. Seguidamente, se sacan 3 muestras de 1000 gramos cada una y se colocan en baldes separados, agregando 3.000 cc. de agua de pila a cada balde. Las muestras se marcan con los números 1,2 y 3. A la muestra N° 1, se añade X Kg. de NaOH por tonelada, a la N° 2, Y Kg. de cal por tonelada y, a la N° 3, Z Kg. de soda ash (carbonato de sodio) por tonelada.

Las tres muestras se agitan en sus respectivos baldes durante dos minutos con una paleta de mano, luego se carga cada muestra en un agitador de vidrio obscuro para continuar con la agitación por una hora o más.

Se sacan 500 cc. de pulpa de cada balde y se filtra con todo cuidado. Se determina el pH de cada uno de los filtrados con un potenciómetro.

Para la prueba se toma, como por ejemplo, 100 cc. de la solución clara proveniente del balde marcado con el N° 3, que contiene soda ash (Na2 CO3). Se agrega 4 o 5 gotas de fenolftaleina (indicador) y se observa con atención lo siguiente:

Si la solución se vuelve roja, quiere decir que están presentes el hidróxido de sodio y carbonato de sodio. Si titula con una solución de H2SO4 1/50 N, hasta que el color rojo desaparezca. El número de cc. gastados de H2SO4 1/50 N, es igual a “P”. Enseguida se añade 2 ó 3 gotas de methyl orange (indicador) a la misma solución que anteriormente recibió las gotas de fenolftaleina, y se titula con H2SO4 1/50 N hasta lograr un color anaranjado débil. El número de cc. gastados, es igual a “T”, el cual indica la presencia de hidróxido o bicarbonato. Las pruebas, se repiten en la misma forma con las soluciones de muestras 1 y 2.

Los cálculos se efectúan de acuerdo a lo indicado en el cuadro siguiente:

hidroxido

Se multiplica los cc. por 10 para obtener el resultado en partes por millón (ppm) en la solución sobre una muestra de 100 cc.

Ejemplo: Supongamos que 100 cc.de la solución filtrante más fenolftaleina ha consumido 20 cc. de H2SO4 1/50 N; consecuentemente, “P” = 200. La misma solución filtrada más naranja de metilo ha consumido un total de 61,6 cc. de H2SO4 1/50 N; luego “T” (total) = 616.

Total H2SO4 1/50 N gastado = 20 + 61,6 = 81,6 cc.

P < ½ T, o sea 200 < 308; en este caso se calcula con lo establecido en el punto 2 del cuadro anterior, o sea:

Hidróxido = 0
Carbonato = 2 x 200 = 400 p.p.m.
Bicarbonato = 616 – 2 x 200 = 216 p.p.m.

Nota: Cuando el pH es alto, se toman muestras de 25 cc. y los resultados en cc. se multiplican por 40.

METODO DOWSETT de estimación del oro en soluciones de cianuro:

1. Se toma aproximadamente 1000 cc. de solución en un frasco con tapa que cierre herméticamente.
2. Se agrega una solución saturada de NaCN para llevar la solución a ser “probada” hasta una concentración de 0,10 % NaCN.
3. Se añade 2 gotas de una solución clara de acetato de plomo.
4. Luego se agrega un poco de polvo de zinc (aproximadamente 2 gramos).
5. Se agita por unos 2 minutos.
6. Seguidamente se vierte dentro de un plato grande de evaporación. Se deja asentar y se decanta la solución clara.
7. Enseguida se añade 10 cc. de agua regia y se evapora casi hasta la sequedad.
8. Luego se trata con 2 cc. de ácido clorhídrico concentrado.
9. Después se vierte en un tubo de ensaye de 3″ a 4″ de largo y un diámetro no por encima de 3/8″ y se enfría completamente. Nótese que el enfriamiento es importante.
10. Una vez enfriado se inclina el tubo de ensayo y se agrega pocas gotas de solución saturada, fresca, de cloruro estannoso.

La presencia del oro estará indicada por un anillo de color púrpura (morado) en el punto de contacto o por un tinte morado por todas partes del tubo , si este se sacude.

La evaporación se debe llevar a cabo en una llama suave y no debe pasar de 5 minutos. La presencia de pequeñas cantidades de oro como 0,02 pennyweight (dwt) por tonelada de solución, es completamente detectada.

ESTIMACION DE LA PLATA EN LA SOLUCION DE CIANURO

Si al añadir una pocas gotas de una solución de sulfuro de sodio al 10 %, a 25 o 50 cc. de la solución que se quiere examinar, se forma un precipitado blanco puro de sulfuro de zinc, quiere decir que la plata está ausente en la solución. Si el precipitado en presencia de la plata es de color café, la profundidad del color es una indicación aproximada de la cantidad de este metal presente en la solución.

La presencia de pequeñas cantidadés de plomo en la solución, no afecta apreciablemente los resultados.

ESTIMACION DEL OXIGENO EN LA SOLUCION DE CIANURO

Los métodos más apropiados para la determinación de oxígeno en las soluciones de cianuro, son los siguientes:

METODO WHITE

Este método fue desarrollado por Mr. H. A. White, Metalurgista Consultor de “Union Corporation” en Johannesburg, Sud Africa, y está basado en el color impartido a una solución alcalina cuando se le añade ácido pirogálico (el “pyro” que se usa en la fotografía).

Los aparatos y los reactivos que se requieren son:
1 docena de botellas de 250 cc. con tapas de vidrio.
1 bureta.

Solución 2N (80 gramos por litro) de hidróxido de sodio (NaOH).
Acido pirogálico o “pyro” (es preferible la sal cristalina al polvo).
Tintura café (Diamante café o caramelo).

Preparación de colores estándar:

Se satura una cantidad de agua ordinaria con oxígeno, haciendo pasar aire a través de ella durante 1 hora. Entonces se deja reposar por otra hora para remover las burbujas de aire ocluido. Se llena una de las botellas de 250 cc. con esta agua, se añade 0,1 gramo de pyro y 1 cc. de NaOH, 2N. Los cristales de pyro deben hundirse inmediatamente bajo la superficie. Entonces se inserta la tapa de vidrio con un movimiento de torsión para excluir las pequeñas burbujas de aire. Después de agregar la solución de soda, se llena la botella hasta ¼ del tope, de modo que el tapón puede ser insertado en un ligero ángulo. Se agita la botella hasta que se disuelva todo el “pyro”.

El agua tomará un color café rojizo que corresponde al oxígeno contenido en el agua saturada de oxígeno a la presión y temperatura existente.

El porcentaje de oxígeno contenido en el agua saturada, bajo condiciones dadas cualesquiera que fuesen, puede ser calculado en la gráfica de Weinig y Bowen que se muestra en la Fig. 28.

Este color es entonces igualado con una solución acuosa de tintura de diamante o caramelo. A veces, una pequeña cantidad de cromato de potasio ayudará a obtener el matiz exacto.

Si se asume que bajo las condiciones existentes, el punto de saturación del agua corresponde a 8 mg. de oxígeno por litro. Entonces, si las botellas estándar son preparadas de manera que una parte del color corresponde a la saturación y 7 partes de agua, este color muy claro corresponderá a 1 mg. de oxígeno por litro y partes iguales del color estándar y agua corresponderá a 4 mg. de oxígeno. En la misma forma se prepara una serie de 8 botellas, cuyos colores representan contenidos de oxígeno de 1 a 8 mg. de oxígeno por litro.

METODO DE WEINIG Y BOWEN

Este método depende de la acción reductora de una solución estándar de hiposulfito sódico (Na2S2O4) sobre el azul de añil. Después de que todo el oxígeno es titulado, cualquier exceso de hiposulfito sódico cambia el color azul de añil a blanco de añil.

Se dice que este método es exacto hasta décimos de un miligramo por litro de solución, aunque tal exactitud no es necesaria para los fines que se persigue en la presente discusión.

Las reacciones químicas que se producen en este método son las siguientes:

Azul de añil = C16H10N2O2, como disulfonato = C16H8N2O2(SO3H)2
Blanco de añil = C16H12N2O2, como disulfonato = C16H10N2O2(SO3H)2

sodico

La reacción completa es:

2NaOH + C16H8N2O2(SO3H)2 + Na2S2O4 = C16H10N2O2(SO3H)2 + 2Na2SO3

GRAFICOS: ALTURA VERSUS PRESION Y SATURACION ESTANDAR

El gráfico A, Fig. 28, se usa para determinar la presión barométrica a varias alturas. El gráfico B se usa para determinar los valores de la saturación estándar para varias temperaturas y presiones. En el gráfico A, las alturas en pies, son graficadas sobre el eje horizontal y las presiones en milímetros, sobre el eje vertical. Para hallar la presión que corresponde a una cierta altura se sigue la línea de la elevación hacia abajo hasta la intersección con la curva X, entonces se va horizontalmente a la derecha donde se lee la presión.

Por ejemplo, si la altura sobre el nivel del mar es de 6.000 pies, se sigue la línea de 6.000 pies hasta la intersección 0 con la curva X, entonces, la presión correspondiente de 607 mm. se obtiene desde el lado derecho del gráfico.

En el gráfico “B” las temperaturas están graficadas sobre el eje horizontal y la cantidad de oxígeno, en miligramos por litro de agua destilada, sobre el eje vertical.

Para hallar el valor de saturación para una cierta temperatura y presión, se sigue la línea de la temperatura hacia arriba, hasta alcanzar el punto correspondiente a una presión dada, luego se sigue horizontalmente al lado de la mano izquierda del gráfico y se lee la cantidad en mg. de oxígeno por litro de solución.

Por ejemplo, para determinar la cantidad de oxígeno en una solución a la temperatura de 15°C, a una altura s.n.m. de 6.000 pies, se encuentra inmediatamente que a una elevación de 6.000 pies, la presión es de 607 mm., consecuentemente, debe usarse la curva de presión de 600 mm., esto es necesario interpolar entre las curvas de 600 y 650 mm. Se sigue la línea de 15°C hasta su intersección R con la curva de 607 mm., entonces, en el lado de la mano izquierda del gráfico se lee 8 mg. de oxígeno por litro.

El mismo procedimiento se usa para variar presiones, empleando la curva, correspondiente a la presión particular.

milligram