Estudio comparativo de la adsorción de oro mediante carbón activado empleando soluciones lixiviadas con cianuro y tiourea en Franromec S.A.

Abstract

La presente investigación tiene como objeto el estudio físico químico de la recuperación de oro mediante la adsorción con carbón activado, a partir de soluciones enriquecidas con iones complejos metálicos obtenidas a partir de la lixiviación con cianuro de sodio y tiourea respectivamente. Existen dos tecnologías en el proceso de adsorción que gozan de gran popularidad como son: Carbón en pulpa (CIP) y Carbón en lixiviación (CIL), escogiendo Carbón en pulpa debido a que la misma funciona en régimen discontinuo (batch) y sus parámetros de operación son más estables y de fácil control. Durante la investigación se recolectaron dos soluciones con características diferentes provenientes de la lixiviación con cianuro de sodio como con tiourea, para posteriormente evaluar el proceso de adsorción. Las pruebas de adsorción se desarrollaron en reactores agitados a nivel de laboratorio, cada uno de ellos posee una velocidad de agitación característica. Las soluciones empleadas en este estudio fueron obtenidas bajo condiciones reales de operación en Planta de Beneficio, es decir no se empleó soluciones sintéticas; el carbón activado utilizado fue del tipo Calgon Carbon DG-11 6x12, escogido por su amplio uso en la industria metalúrgica a nivel mundial. Se establecieron parámetros operacionales óptimos tomando en consideración algunos aspectos de investigaciones anteriores relacionadas con el tema de investigación, los mismos que afectan al proceso de adsorción y en algunos casos se han modificado por motivos experimentales. Entre los parámetros operacionales que se modificaron tenemos: concentración remanente de agente lixiviante, velocidad de agitación, masa de carbón activado, concentración inicial de oro en la solución, en cambio otros parámetros de control se han mantenido fijos ciertos valores entre los cuales tenemos: densidad, porcentaje de sólidos, pH, temperatura, potencial de la solución. Para cuantificar Cianuro de sodio y Tiourea remanentes en la solución se aplicó volumetría por valoración de precipitación, utilizando con nitrato de plata para valorar Cianuro de sodio remanente y yoduro de potasio o yoduro de sodio para valorar Tiourea. Para la cuantificación de la concentración de oro presente en la solución enriquecida se determinó mediante Espectrofotómetría de Absorción Atómica. El análisis matemático se obtuvo aplicando programas de cálculo numérico y representación gráfica como OriginPro, Matlab, Microsoft Excel. Para la construcción de las curvas de equilibrio y de cinética, los datos experimentales obtenidos fueron ajustados al modelo de transferencia de masa mediante difusión a través de la interfase para la cinética, en cambio para las isotermas de equilibrio se ajustaron al modelo isotérmico de Freundlich; ambos criterios fueron unificados en un solo modelo de ajuste donde se muestra la variación de la concentración respecto al tiempo. De dichas curvas de cinética y equilibrio se obtuvieron los parámetros de ajuste de necesarios como: las constantes cinéticas a, b, c; y otros como: A (intersecto), γ (pendiente); los cuales junto con parámetros de operación de la Planta de Beneficio de Minerales Auríferos Paz Borja, dichos datos fueron necesarios para determinar el coeficiente de transferencia de masa, el cual varía según la velocidad del proceso; además nos permite correr una simulación para construir curvas cinéticas, las cuales indican como resultado que hay una mayor velocidad de adsorción del complejo dicianuro de oro en el carbón activado que su contrario el complejo oro tiourea, por ende alcanzará un mayor porcentaje de recuperación de oro de las soluciones cianuradas. Esto nos indica que la adsorción de oro con carbón activado a partir de soluciones tioureadas no es viable desde el punto de vista operacional, se sugiere investigar en otras condiciones de operación y aplicar el uso de otras tecnologías comunes de recuperación de oro de los lixiviados como: extracción con solventes, resina de intercambio iónico, precipitación con zinc en el Merrill Crowe.