Cianuración de Oro: Lixiviación en pilas

El oro es un metal que no se oxida a temperatura ordinaria, no es soluble en ácido clorhídrico, nítrico ni sulfúrico. Esto ha conllevado al ser humano a desarrollar, a lo largo de la historia, distintos métodos de concentración de este metal, desde lavaderos (gravedad) hasta procesos industriales más sofisticados, como es la cianuración.

De forma general, el proceso de cianuración es el más ampliamente utilizado para la extracción de oro y plata a partir de sus minerales. 

De manera general, se muestra una representación esquemática de la disolución de oro en una solución de cianuro (Habashi, 1966):

2 Au + 4 CN- + O2 + 2 H2O 2 AuCN2 +2 OH-+H2O2

Este proceso convencional utiliza oxígeno que se encuentra en el aire como oxidante y al ion CN como agente complejante (Habashi, 1967).  

Este método se basa en que el oro y la plata se disuelven fácilmente en una solución acuosa diluida de cianuro de sodio o de potasio, con relativa facilidad si se mantienen condiciones oxidantes favorables (Szczygiel, 1984).

En específico, L. Elsner en 1846 identificó correctamente la reacción química que forma la base de todos los procesos de lixiviación cianurada de oro, específicamente con cianuro de sodio:

4 Au + 8 NaCN + O2 + 2 H2O 4 Na[Au(CN)2] + 4 NaOH

Existen varias aplicaciones de cianuración de oro. Una de éstas es la lixiviación en pilas de oro utilizando cianuro de sodio como solución disolvente. La siguiente figura muestra esquemáticamente el proceso de lixiviación de oro en pilas:

En una aplicación típica, un mineral es lixiviado con cianuro y la solución se trata con carbón activado. El carbono tiene una afinidad muy alta para el complejo “auro-cianurado” y adsorbe, en muy altas cargas, el oro de la solución resultante (típicamente 1000 – 4000 g Au/ ton C). 

Al final de la lixiviación el carbono cargado se elimina de la solución y el oro adsorbido se extrae con la aplicación de altas temperatura y presión y con soluciones de hidróxido de sodio y cianuro para formar una solución de electrolito de alto valor, posteriormente los lingotes de oro se recuperan del electrolito mediante extracción electrolítica.

Finalmente, algunas de las variables claves generalmente consideradas en el diseño de estos procesos de lixiviación con cianuro son:

  1. Ley de oro. Algunos proyectos son viables con leyes de 0,5 g/t de mineral.
  2. Distribución espacial del oro: la velocidad de disolución del oro va desde 0,2 a 0,5 micras de espesor en la superficie por hora de lixiviación en cianuro, luego, por tiempo y costos, para pepitas se recomienda métodos de concentración por gravedad.
  3. Liberación: el mineral debe ser lo suficientemente poroso para que el cianuro alcance el oro.
  4. Mineralogía: la presencia conjunta de sulfuros minerales, minerales refractarios, o carbón no activado puede generar el efecto preg-robbing (competencia entre carbón activado y otros materiales de carbono por adsorber el oro), cyanicides (complejos de cianuro de otros minerales) y alterar la cinética del proceso (pH y temperatura inciden en otras reacciones perjudiciales).
  5. Medioambiente y seguridad: control estricto de uso de cianuro además de utilización de hidróxido de calcio (cal) para mantener el pH óptimo y suprimir la formación de ácido cianhídrico (gas).
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