Oxígeno para la lixiviación de oro (CIL y CIP)

Por qué la lixiviación necesita oxígeno

Un artículo de Eriez republicado por Austmine en octubre de 2020 señala que la reacción oro-cianuro resumida por la ecuación de Elsner necesita oxígeno y cianuro para avanzar. Una revisión de 1992 de K. E. Haque, publicada por el Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum, explica por qué importa el oxígeno: la mayor parte del oro está en estado elemental, su oxidación es vital para la disolución en la solución de cianuro, y la cianuración a pH alto favorece esa oxidación con un oxidante suave como el aire o el oxígeno.

Haque señala también que la preaireación de la pulpa con aire u oxígeno atenúa los efectos nocivos de los sulfuros, arseniatos y antimoniatos solubles sobre la cianuración, y que el oro refractario puede liberarse por tostación en presencia de oxígeno o por lixiviación a presión de oxígeno.

CIP y CIL

En el carbón en pulpa (CIP), tal como lo describe la patente estadounidense 4,816,234 (1989), el mineral molido se lixivia primero en una serie de tanques agitados, donde el oro se disuelve en gran parte, y la pulpa pasa después por tanques donde gránulos de carbón activado adsorben el oro de la solución. El carbón en lixiviación (CIL) hace ambas cosas a la vez: la misma patente describe la disolución y la adsorción como esencialmente simultáneas, y una auditoría del Código Internacional para el Manejo del Cianuro de 2019 de una planta CIL la describe como la lixiviación y la adsorción del oro en carbón activado al mismo tiempo.

Aire, aire enriquecido u oxígeno puro

Eriez explica que el oxígeno inyectado primero debe disolverse, y que la transferencia a través de la interfase gas-líquido, el más lento de los dos pasos, suele controlar la velocidad; inyectar el gas directamente en el tanque de lixiviación amplía esa interfase. Añadir peróxido es otra forma de elevar el oxígeno disuelto, pero su uso ha disminuido, sobre todo por su alto costo, y la inyección de gas es el método más habitual.

Se usan normalmente aire, aire enriquecido con oxígeno u oxígeno de alta pureza. La ley de Henry fija un límite superior al oxígeno disuelto que puede aportar el aire; por encima de él, hay que elevar la presión parcial de oxígeno enriqueciendo el aire o usando oxígeno puro. Eriez señala que el oxígeno cuesta más que el aire, pero que las mejoras metalúrgicas de la inyección de oxígeno compensan el costo la mayoría de las veces, mientras que las condiciones propias de cada emplazamiento hacen a veces del aire el gas preferido.

Cifras publicadas

• En un estudio de 1995 sobre un mineral de oro con antimonio (M. Wong, Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum), extraer el 94% del oro requirió 1 g/L de cianuro de sodio y 48 horas con 7 ppm de oxígeno disuelto y el 90% del mineral por debajo de 200 mallas, pero 0,25 g/L y 16 horas con 20 ppm y el 80% por debajo de 200 mallas. Para ese mineral, la lixiviación enriquecida con oxígeno redujo tres veces el tiempo de residencia y cuatro veces el consumo de cianuro.
• Una auditoría de recertificación del Código Internacional para el Manejo del Cianuro de marzo de 2019 de una mina de oro registra un oxígeno disuelto medio de unas 24 ppm en sus dos primeros tanques de lixiviación, dos generadores de oxígeno PSA que producen unas 8 toneladas de oxígeno al día con una pureza del 92% para los tanques CIL, y oxígeno adicional dosificado como peróxido de hidrógeno en los tanques de lixiviación 3 y 4.

Estas cifras describen un mineral y una planta concretos.

Oxígeno in situ con ULTRAOX VSA

Ultra Controlo incluye la lixiviación de oro en minas entre las aplicaciones de ULTRAOX VSA, su planta de oxígeno industrial. ULTRAOX VSA suministra oxígeno del 75% al 95% a 50 kPa, con un elevador de presión de oxígeno adicional para presiones más altas, se entrega sobre bastidor (skid) o en contenedor, y puede sustituir sistemas criogénicos con tanques de oxígeno líquido o funcionar como fuente principal de suministro. Sus siete modelos suministran de 18 a 240 m³/h al 93% de oxígeno; véase generadores de oxígeno industriales.