Extracción y adsorción de metales preciosos en medio ácido con tiourea y carbón activado

Abstract

Las pruebas fueron realizadas con mineral de oro procedente de un deposito mineralizado explotado por minado subterráneo, ubicado aproximadamente a 50 km al este del poblado de Chala, Arequipa, Perú. Se realizó varias pruebas de optimización de lixiviación en medio ácido con tiourea en un mineral de oro y plata para conocer la cinética y máxima extracción de oro y plata, también se realizó una prueba de lixiviación con cianuro para comparar ambos métodos. La caracterización química del mineral se determina que contiene 7.01 g/t de oro, 2.4 g/t de plata, 1,150 g/t de cobre, 0.58% de cal, 3.89% de azufre como sulfuro y bajos contenidos de arsénico y antimonio. Los resultados de las pruebas de lixiviación con tiourea indican que luego de 9 horas de lixiviación se puede extraer 71.4% de oro y 13.5% de plata a 40% de sólidos, 5,000 mg/l de tiourea, 4 kg/t de sulfato férrico nonahidratado y pH igual a 1, obteniendo un consumo de reactivos de 18.0 kg/t de tiourea y 50.5 kg/t de ácido sulfúrico. Por otro lado, la prueba con cianuro luego de 60 horas de lixiviación se extrajo 91.5% de oro y 69.3% de plata a 40% de sólidos, 800 mg/l de cianuro de sodio y pH igual a 10, consumiendo 6.8 kg/t de cianuro de sodio y 0.5 kg/t de hidróxido de sodio. También se realizaron pruebas de adsorción con carbón activado para conocer la cinética de adsorción y la carga máxima de oro, usando la solución rica (2.59 mg/l de oro) de las pruebas de lixiviación con tiourea y carbón activado granulado de tamaño entre 1.68 mm y 3.35 mm. Los resultados de las pruebas de adsorción indican que la carga máxima de carbón luego de 24 horas de adsorción con tres etapas fue de 707 g/t de oro y se llegó a una recuperación del oro de la solución del 93%. Se concluye que la extracción de oro y plata usando el método con tiourea es factible técnicamente, sin embargo, aparentemente la oxidación de la tiourea ocasiona la precipitación de azufre elemental, lo cual puede ser exacerbado por la alta presencia del cobre en el mineral. La precipitación de azufre elemental ocasiona la pasivación de superficies del oro evitando lograr mayores extracciones. Se confirmó que el método con tiourea requiere de 9 horas de lixiviación con este mineral, mientras que con cianuro se requiere de 60 horas de lixiviación. Esto se traduce en tanques más pequeños para el proceso con tiourea, subsecuentemente terminando en un ahorro sustancial de costo de capital en el área de lixiviación de la planta. Se confirmó que los costos de operación con tiourea son más altos que con cianuro, lo cual se traduce en un efecto negativo para la viabilidad económica del uso de tiourea, el análisis económico indica que el dinero que se deja de gastar con la compra de tanque pequeños para el proceso con tiourea, para una operación que procesa 36,000 t/a, llega a su equilibrio en el primer año y medio de operación por tener un costo de operación mayor, luego los resultado económicos son más beneficiosos para el método con cianuro.