iilatinometalurgía reas- cusco 2007

PROCESAMIENTO DE MINERALES AURIFEROS EN MINERA YANACOCHA

Planta Yanacocha Norte - 4,050 msnm

Presentado por: Roger Asunción Saldaña

Cusco, Octubre 2007

Introducción.

Proceso Productivo de Minera Yanacocha SRL

Lixiviación.

Columnas de carbón.

Merrill Crowe.

Refinería

Conclusiones.

Contenido

Ownership Structure

Newmont51%

Buenaventura44%

IFC5%

CAJAMARCAUbicación: 856 Km N.O. de Lima

Altitud: 2,720 m.s.n.m

CAJAMARCAUbicación: 856 Km N.O. de Lima

Altitud: 2,720 m.s.n.m

PAMPA LARGA

YANACOCHA NORTE

LA QUINUA

Proceso Productivo

Producción histórica

-

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

Pro

du

cciío

n (

On

zas

Au

x 1

,000

)

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

AÑO

PRODUCCION DE ORO - MYSRL

Proyectado

Mineral descargado con

camiones desde mina hacia

los PADs

Proceso de Lixiviación (heap leaching)

Después de lo cual es

“rippiado” para asegurar un

buena permeabilidad

La solución conteniendo oro

es almacenada en pozas

con recubrimiento plástico

Proceso de Lixiviación (heap leach)

Tuberías plásticas con

goteros entregan solución

cianurada para la disolución

del oro

Oro en transito

Solución rica

Oro en inventario

Mineral sin lixiviación

Proceso de Lixiviación (heap leach)

Etapas

• Adsorción

• Desorción

• Regeneración

– Química

– Térmica

Proceso Carbón en Columnas (CIC)

Plantas de Columnas de Carbón en Minera Yanacocha


PL YN LQ

Flujo Tratado, m3/h 3,000 2,250 5,400

Au solución Rica, gr /m33 0.25 0.60 0.40

CN solucion rica, gr/m3 30.00 15.00 15.00

Au solución barren, gr /m3 0.013 0.028 0.018

CN solución barren, gr/m3 30.00 10.00 10.00Recuperación, % 95.00 95.00 95.50

ADSORCION - CICPARAMETROS OPERATIVOS

Adsorción


La adsorción es el proceso mediante el cual los iones

presentes en los fluidos se adhieren a la superficie del

carbón por fuerzas químicas o físicas

Electron microscope photo of team activated carbon

Desorción


La desorción es el procesos por el cual se da la

extracción de los metales preciosos del carbón.

En esta etapa se debe cumplir:

•Recuperar la mayor cantidad de valores metálicos

•Producir una solución impregnada con la mayor ley posible

•Dejar la menor cantidad de oro y plata posible en el carbón

•Dejar el carbón listo para retornar al sistema de adsorción

•Operar con seguridad y en forma económica en el desarrollo

industrial

Desorción

Temperatura


Efecto de la temperatura sobre la velocidad de desorción de oro, usando el método zadra

La temperatura es el Factor más importante (rápida elusión); la presión es necesaria para alcanzar temperaturas superiores a los 100 °C (evitando que el agua se vaporice). Favoreciendo así la elusión.

El incremento de la concentración de cianuro, incrementa la competición de iones cianuro con las especies cianuradas de oro en los sitios de adsorción en el carbón y ayuda en el desplazamiento de las especies auro cianuro desde el carbón.

Desorción

Concentración de Cianuro


Cinética de elusión del oro desde el carbón K”[hora-1]

Efecto de la concentración de los reactivos eluyentes NaCN y NaOH sobre la cinética de desorción

La velocidad de circulación eluyente a través de un carbón se expresa normalmente en unidades de “ Volumen del lecho”(bed Volumen =BV) por hora. La cinética de elusión tiende a ser virtualmente independiente de este flujo, cuando se excede 1 BV /h.

Desorción

Velocidad de Flujo del Eluyente


Oro residual En el carbón[g/tn]

Efecto de la velocidad de circulación del flujo de eluyente, expresada en volúmenes de lecho (BV =“bed volumes”) por hora, sobre la cantidad de oro residual en el carbón

Columna de Desorción (Strip)


Regeneración / Reactivación


Tiene por finalidad eliminar sustancias indeseables de las superficie del carbón, así como restablecer la capacidad adsorbente de la superficie.

La contaminación ocurre cuando:

•Especie orgánica o inorgánica son adsorbidas en la superficie del carbón.

•Las sales inorgánicas son precipitadas en la superficie del carbón.

•Partículas sólidas son precipitadas y físicamente atrapadas en los poros del carbón.

Regeneración: Lavado Químico


Puede realizarse de las siguientes maneras: –Lavado simple con agua o lavado con vapor. Para eliminar las

lamas de los poros antes de la elusión. –Lixiviación con HCl diluido (33%), lo que ayuda a eliminar los

carbonatos y el calcio del carbón.

Lavado Ácido:CaCO3 + 2HCl ------------------------ Ca2+ + 2 Cl- + H2O + CO2

Ca[C-Au(CN) 2]2+ 2H+ ------------- Ca2+ + 2[C-AuCN] n + 2HCN

n

Regeneración: Lavado Químico


Reactivación Térmica


La reactivación térmica consiste en someter al carbón

activado usado a un calentamiento gradual y en forma

indirecta hasta la temperatura de 700 °C.

La reactivación térmica puede ser aplicada en procesos

completos de trabajo y permite una reactivación

altamente eficiente dejando los carbones en condiciones

muy parecidas a los carbones nuevos.

Reactivación Térmica


Diagrama Reactivación TérmicaProceso Carbón en Columnas (CIC)

Flow Sheet


Etapas

• Clarificación

• Desoxigenación

• Precipitación

• Filtración

Proceso Merrill Crowe


PL YN

Flujo Tratado, m3/h 1,500 2600

Au solucion Rica, gr /m33 0.76 2.00

CN solucion rica, gr/m3 25.00 50.00

Au solucioón barren, gr /m3 0.015 0.030

CN solución barren, gr/m3 25.00 50.00Recuperación, % 98.00 98.50 Turbidez ingreso a planta, NTU 3.80 3.80Turbidez salida filtros clarificadores, NTU 0.30 0.30Oxigeno, ppm 0.48 0.35Ratio de Zinc, gZn/ (grAu+ gr Ag) 2.80 3.00

Ratio Diatomita, g/m3 20.00 25.00

PARAMETROS OPERATIVOSMERRILL CROWE

Clarificación


Es la etapa más importante por cuanto controla el

contenido de sólidos en la solución rica.


Sistema de Control:• Dosificando diatomita en el Body – Feed, para tener una

solución con diatomita que ingrese a los filtros clarificadores, evitando una rápida saturación.

Clarificación


Sistema de Control:• Realizando una Pre-Capa con diatomita en los filtros

clarificadores.Tamiz de apoyo

Tela Filtrante

Las impurezas de la solucióntapan los poros de la tela filtranteformando una capa compactae impermeable sobre la superficiede esta tela, impidiendo que el flujode la solución sea filtrado

1

La formación de la precapasobre la tela filtrante garantizauna superficie permeable,dejando pasar la solución clarareteniendo los sólidos que vienencon ésta

2

La dosificación de diatomitadurante la operación de filtroimpide la formación de unacapa permeable sobre la pre-capa manteniendo la porosidaddel Cake.

3

Clarificación


Es la eliminación del oxigeno disuelto en la solución rica, el exceso de oxigeno oxidaría el zinc cubriendo su superficie y pasivándolo.

Desoxigenación

Sistema de Control:

-Presión de Vacío : -18 in H2O

-Amperaje de Bombas-Caudal de Vacío


La precipitación de un metal o sus sales, desde una

solución acuosa, por otro metal.

Su aplicación para el Au y Ag (Cementación con Zinc)

[ Ag(CN)2- / Zn ..… Au(CN)2- / Zn ]

Precipitación

Proceso Merrill CrowePrecipitación

•El principio Fisicoquímico de la precipitación, es la reacción de oxido reducción, formando una celda galvánica. •El mecanismo contempla una reducción del ión complejo de cianuro de oro

(Reacción Catódica)

Au(CN)2- + e- Au° + 2CN-

(Reacción Anódica).

Zn° + 4CN- Zn(CN)4-2 + 2e-

Reacción total:

2 Au (CN)2- + Zno 2 Auo + Zn(CN)4

2-

Proceso Merrill CrowePrecipitación

Particula de zinc

ZONA ANODICA

ZONA CATODICA

Zn° ------ Zn2+ + 2e -

REACCIONES DE OXIDACION

(Hau una disolucion metalica de Zn)

e-e-

REACCIONES DE REDUCCION

(Descomposicion, migracion difusion y deposicion metalica)

Au(CN) 2 - + e - ------Au° +2CN -

2CN -

Zn(CN)42-

CN

CN

CN

CN

CN

CN

CN

CN

CN

CN

CNCN

2CNAu

2CNAu

2CNAu

2CNAu

2CNAu

2CNAu

2CNAu

2CNAuAu

DEPOSITED GOLD

CNCNCNCN

Au

Proceso Merrill CrowePrecipitación – Principales Variables

•Concentración de Oro en la Precipitación•Concentración de Cianuro •Concentración de Zinc•Tamaño de Partículas de Zinc•Concentración de Oxigeno Disuelto•Efectos de Ciertos Iones Metálicos Pesados Polivalente. •Claridad de la Solución•Calidad del Zinc

Proceso Merrill CroweFiltración

Operación de separación sólido – líquido en la cual se recupera el precipitado, para luego ser retorteado y fundido

U.S. FILTER

U.S. FILTER

U.S. FILTER

U.S. FILTER

U.S. FILTER

PAD YANACOCHA NORTE

POZA OPERACIONES CARACHUGO

POZA OPERACIONES YANACOCHA NORTE

POZA MENORES EVENTOS I POZA DE EXCESOS

TANQUE DE FLOCULACION

HOPPER CLARIFICADOR

BOMBAS HOPPER

FILTROS CLARIFICADORES 500 - 550 M3/HR

TORRES DESAEREADORAS

CONO DE ZINC N°1

CONO DE ZINC N°2

BOMBAS DE VACIO

NASH

2022-PU207/20HP1470RPMT85-004

BOMBAS DE PRECIPITADO

FILTROS PRENSA 24-34 PSID

PISCINA BARREN N°1

PISCINA BARREN N°2

BARREN AL PAD DE LIXIVIACION 820 M3/HR

S.R. DE POZA DE OPERACIONES

2100 M3/HR

S.R. DE CARACHUGO 620 M3/HR

Revisado:

10/07/2001

Elaborado por: Ing. Alberto Vargas R. Roger Asunción S.

FLOWSHEET PLANTA DE PROCESOS YANACOCHA NORTE

BARREN AL PAD DE LIXIVIACION 610 M3/HR

Minera Yanacocha S.R.L.Planta de Procesos

FLOWSHEET PLANTA DE PROCESOS MERRILL CROWE - YANACOCHA NORTE 2600 M3/HR

TANQUE BODY FEDD

TANQUE PRECOAT

PEDESTAL N° 1

T.D. N° 2700M3/HR

T.D. N° 1700 M3/HR

T.D. N° 31250 M3/HR

TANQUE DE

SOLUCION RICA

91 lt/min

250HP-1790 rpm/T94-022

250HP-1785 rpm/T94-015

250HP-1785 rpm/T94-016

250HP-1790 rpm/T94-025

250HP-1790 rpm/T94-026

PRESION ENTRADA80 PSI - 63 PSID

PRESION SALIDA19 PSIG / 14.5 Kg/Cm2

2022-PU208/20HP1760RPMT85-005

2022-PU210/20HP1760RPMT85-006

PB0-001/40HP1760RPM

PB0-002/40HP1760RPM

0.2-0.3 OXIGENO DISUELTO

TAK-004

TAK-005

TAK-006

TAK-004

PRESION 60 PSI

PRESION 60 PSI

002-9245

002-9246

SOLUCION PROVENIENTE DE

LA QUINUA

POZA DE TORMENTAS

TANQUE DE PREPARACION DE CIANURO

TANQUE DE DISIFICACION DE

CIANURO

Control Room• Control a través de PLC, RS View, PI Systems.

Flow Sheet


Proceso de fusión

El principal componente del precipitado es la sílice,

la cual tiene un alto punto de fusión (1,723 °C) y

tiende a formar una escoria de alta viscosidad. La adición de óxidos de sodio y boro (por ejemplo

el borax Na2B4O7) reducen el punto de fusión y la

viscosidad de la escoria.

FundiciónFundición

✓ Reacciones de descomposición térmica

2 NaNO3 (s) → Na2O (s) + N2 (g) + 5/2 O2 (g)

Na2B4O7 (s) → Na2O (s) + 2 B2O3 (s)

✓ Reacciones de formación de escorias

Cu2O (l) + Na2B4O7 (s) → Cu2B4O7 (l) + Na2O (l)

ZnO (l) + SiO2 (l) → ZnO.SiO2 (l)

MeO (l) + SiO2 (l) → ZnO.SiO2 (l)

✓ Reacciones de descomposición térmica

2 NaNO3 (s) → Na2O (s) + N2 (g) + 5/2 O2 (g)

Na2B4O7 (s) → Na2O (s) + 2 B2O3 (s)

✓ Reacciones de formación de escorias

Cu2O (l) + Na2B4O7 (s) → Cu2B4O7 (l) + Na2O (l)

ZnO (l) + SiO2 (l) → ZnO.SiO2 (l)

MeO (l) + SiO2 (l) → ZnO.SiO2 (l)

Proceso de fusión

FundiciónFundición

Proceso Productivo en la refinería• Diagrama de flujo de la refinería

Proceso productivo en la refinería• Área de retortas

Proceso productivo en la refinería• Retorteo de precipitado

Curva de Retorteo

0

100

200

300

400

500

600

700

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28Tiempo de ciclo, h

Te

mp

era

tura

, ºC

Curva teórica del retorteo

Proceso productivo en la refinería• Retorteo de precipitado

Control del retorteo vía PI system

SETPOINT ZONA SUPERIOR RETORTA 4SETPOINT ZONA INFERIOR RETORTA 4TEMPERATURA RETORTA4 ZONA SUPERIORTEMPERATURA RETORTA4 ZONA INFERIOR

°C

°C

°C

°C

Curva Retorta # 4

07/03/2007 03:58:20.11 p.m. 14/03/2007 03:58:20.11 p.m.7.00 days

100

200

300

400

500

600

0

700

650.

650.

650.

650.

Proceso productivo en la refinería• Preparación y acondicionamiento de precipitados

Proceso productivo en la refinería• Preparación y acondicionamiento de precipitados

Carga del horno

Kg Kg/Kg ppd

Precipitados Pampalarga 5,412

Yanacocha Norte 17,005

Total 22,417

Fundentes Borax 2,690 0.12

Nitrato 2,242 0.10

Flourspar 359 0.016

Carga Total 27,707

Proceso productivo en la refinería• Fundición en horno de arco eléctrico

Keegor Electric Leonard Light Industries Capacidad: 0.65 m3

Potencia: 700 KVA Circuito de potencia 1000 V Circuito de control 110/120 V monofásico Motores 480 V trifásico


Es importante pre calentamiento del crisol

Proceso productivo en la refinería• Sistema de tratamiento de gases

Colector de polvo DCE-Serie DLM 15 (3 bancos de colección, temperatura máxima de trabajo 180 °C)

Sistema de filtros de carbón

Proceso productivo en la refinería• Planta de tratamiento de escorias

Sistema de granulación y separación sólido-liquido Chancadora rotatoria (Nordberg-Barmac) Reactor de lixiviación intensiva (Gekko) Tiempo de lixiviación = 48 horas Recuperación de Oro: 96 % La solucion es enviada al proceso Merrill - Crowe

Proceso productivo en la refinería• Planta de tratamiento de escorias

Producción y manejo de mercurio• Producción y ventas de mercurio año 2006

0

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

30,000

35,000

40,000 Ja

n

Feb

Mar

Ap

r

May

Jun

Jul

Au

g

Sep Oct

No

v

Dec

Physical Production kg Physical Production Cumm kg

Shipments kg In Inventory kg

Producción y manejo de mercurio• Balance de mercurio

Balance de Mercurio año 2006

Arreglo General(distribución) Retortas Fundición

Precipitado Precipitadohúmedo seco

100.0% (1) 0.4% (2)Sistema Tratamiento 0.4%

Carbón es retorteado para recuperción 99.6% (3) gases

recuperación de posibles

contenidos de mercurio

Atmosfera0.0% No hay contenido de mercurio 0.0%

Sistema de recuperación: condensadores y filtros de carbón.

Tratamiento de gases: baghouse, filtros de carbón.

Producción y manejo de mercurio• Manejo de mercurio

El sistema de manejo y transporte de mercurio es bastante riguroso

El mercurio es depositado (embotellado) en botellas metálicas de 34.0 kg de capacidad

Las Botellas presenta dos certificaciones de calidad, una realizada en USA después de su fabricación y otra en Perú previo a llenado



Las Botellas, una vez llenas, son cerradas mediante el uso de una tapa roscante, selladas con silicona, sometidas a un torque de seguridad y precintadas para evitar manipulación durante la etapa de transporte

Las Botellas son dispuestas en porta botellas metálicos con capacidad de 28 botellas cada uno



Los Porta botellas son certificados y sometidos a pruebas hidrostáticas

Las Botellas llenas, selladas y dispuestas en los porta botellas son certificadas y autorizadas para transporte



El transporte se da en camiones que llevan cada uno un contenedor de 20 pies de largo, cada contenedor esta acondicionado para transportar 4 porta botellas

El Convoy es ploteado desde la mina hasta el puerto del Callao, viajando en la tripulación personal experto en manipulación de mercurio y respuesta a emergencias de la empresa MYSRL y de la empresa transportista

Producción y manejo de mercurio• Botellas para llenado con mercurio

Producción y manejo de mercurio• Acondicionamiento de porta botellas

Producción y manejo de mercurio• Cerrado del porta botellas

Producción y manejo de mercurio• Embalaje

Reducción de selenio• Pruebas realizadas

Disminución del espesor de carga en las bandejas que se cargan a retortas

Disminución de carga en las retortas Incremento en el flujo de aire en el proceso de

retorteo Incremento en la presión de vació del sistema Variación en la curva de retorteo

Reducción de selenio• Valores de Se en fundición con polvo

Valores de Se (%)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220

# Coladas

Se LMP

Conclusiones

La lixiviación en pilas es un método muy económico pero dependerá de cómo se encuentra el oro en el mineral.

Es muy importante controlar el ciclo de lixiviación, el pH, la fuerza de cianuro, el marco de riego, el ratio de aplicación de solución, el ratio mineral-solución para obtener una buena recuperación de oro de la pila de lixiviación.

El medio cianurado en la solución rica para la adsorción y desorción es fundamental para una eficiente operación en la planta de carbón.

Conclusiones

El control de los diferentes parámetros durante la desorción garantiza una buena recuperación del oro cargado en el carbón.

Durante la precipitación algunos iones metálicos son conocidos por disminuir los efectos de la precipitación del zinc en el proceso de Merrill Crowe.

La fundición moderna existente en MYSRL permite alcanzar altos niveles de producción con una sola unidad de fusión, un buen control de higiene industrial y emanación de gases a la atmósfera.

Con el proceso actual de tratamiento de escorias se tiene una alta recuperación del metal valioso.

Con el pre-calentamiento del crisol este ha incrementado su tiempo de vida útil.

Conclusiones

El manejo de mercurio cumple los estándares más altos de seguridad, manipuleo y transporte con certificaciones de terceros.

Reducción de la concentración de selenio en las barras dore, pero aun es necesario realizar mas pruebas para lograr los niveles requeridos.

Conclusiones

Muchas gracias !!!

iilatinometalurgía reas- cusco 2007

Documents