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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
Proceso Carbón en Columnas (CIC)
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
Proceso Carbón en Columnas (CIC)
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
Proceso Carbón en Columnas (CIC)
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
Proceso Carbón en Columnas (CIC)
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
Proceso Carbón en Columnas (CIC)
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
Proceso Carbón en Columnas (CIC)
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)
Proceso Carbón en Columnas (CIC)
Columna de Desorción (Strip)
Proceso Carbón en Columnas (CIC)
Regeneración / Reactivación
Proceso Carbón en Columnas (CIC)
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
Proceso Carbón en Columnas (CIC)
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
Proceso Carbón en Columnas (CIC)
Reactivación Térmica
Proceso Carbón en Columnas (CIC)
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
Proceso Carbón en Columnas (CIC)
Diagrama Reactivación TérmicaProceso Carbón en Columnas (CIC)
Flow Sheet
Proceso Carbón en Columnas (CIC)
Etapas
• Clarificación
• Desoxigenación
• Precipitación
• Filtración
Proceso Merrill Crowe
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
Proceso Merrill Crowe
Es la etapa más importante por cuanto controla el
contenido de sólidos en la solución rica.
Proceso Merrill Crowe
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
Proceso Merrill Crowe
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
Proceso Merrill Crowe
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
Proceso Merrill Crowe
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 Merrill Crowe
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
Proceso productivo en la refinería• Fundición en horno de arco eléctrico
Es importante pre calentamiento del crisol
Proceso productivo en la refinería• Fundición en horno de arco eléctrico
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
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
Producción y manejo de mercurio• Manejo de mercurio
El sistema de manejo y transporte de mercurio es bastante riguroso
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
Producción y manejo de mercurio• Manejo de mercurio
El sistema de manejo y transporte de mercurio es bastante riguroso
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
Producción y manejo de mercurio• Manejo de mercurio
El sistema de manejo y transporte de mercurio es bastante riguroso
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 !!!