Diapositiva 1

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN
DISEÑO DE REACTOR DE CIANURACIÓN DE MINERALES
AURÍFEROS CON CERO EFLUENTES Y SIN CIERRE DE MINA
FINAL
Msc. Ing. Federico Calisaya
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Objetivos
Diseñar reactor y proceso limpio para la
cianuración de minerales auríferos
Planteamiento del problema
- Oro libre fino diseminado - Ley gt 1 gr/Ton -
Pocos cianicidas - Arcilloso o no arcilloso -
Poroso o ligeramente poroso
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Propuestas para diseño de reactor y proceso de
extracción del oro y tratamiento de residuos
sólidos y efluentes

• Lixiviación en tanques con agitación
• Lixiviación en pilas convencionales
• - Lixiviación en pilas con diseño de reactor y
  proceso innovado

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Lixiviación en tanques con agitación
Reactor Tanques con agitación e inyección de
aire
Proceso - Chancado - Molienda - pre
lixiviación - Lixiviación en tanques - Separación
sólido - liquido - Recuperación del oro de la
solución rica
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Lixiviación en tanques con agitación
Tratamiento de efluentes y residuos sólidos
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Lixiviación en tanques con agitación

• Ventajas del proceso
• Alta recuperación.
• Fácil de lixiviar menas arcillosas.
• Apropiado para menas no porosas.
• Tiempo de lixiviación corto.

• Desventajas del proceso
• Altos costos de producción.
• Difícil de lavar bien los relaves.
• Esperar cierre de mina para revegetar los
  relaves.
• Difícil de cubrir con geomembrana la represa de
  relaves en regiones lluviosas, que generan
  efluentes.
• Se requiere un canal de coronación de represa de
  relaves en regiones lluviosas.

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Lixiviación en pilas convencionales
Reactor Pila permanente, generalmente unitaria.

• Proceso
• Con preparación o sin preparación de la mena.
• Lixiviación por percolación.
• Recuperación del oro de la solución rica.

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Lixiviación en pilas convencionales
Tratamiento de efluentes y residuos sólidos
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Lixiviación en pilas convencionales

• Ventajas del proceso
• Bajo costo de producción.
• Apropiado para menas de baja ley.

• Desventajas del proceso
• Bajas recuperaciones.
• Esperar cierre de mina para revegetar los
  relaves.
• El lavado de la pila al cierre de mina es difícil
  de cubrir con geomembrana la pila permanente,
  que generan efluentes.
• Puede haber zonas sin lixiviar en la pila.

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Lixiviación en pilas con diseño de reactor y
proceso innovado
Reactor Pila renovable, diseñado con los últimos
avances de modelamiento matemático fenomenológico
y simulación de las pilas de cianuración.
El modelamiento matemático fenomenológico de la
pila de cianuración nos permite diseñar mejor el
reactor y el proceso, acercándonos al diseño
perfecto bien conocido de los reactores de
tanques de lixiviación con agitación.
Desde el punto de vista de tecnologías limpias,
los modelos matemáticos nos permiten predecir el
movimiento y el balance de fluidos en la pila
líquido y gases, por tanto predecir filtraciones,
fugas, evaporación.
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Lixiviación en pilas con diseño de reactor y
proceso innovado
Para lograr estos objetivos se requiere los tres
modelos matemáticos bidimensionales más
representativos
Modelo de balance de mineral
Donde
Modelo de balance de masa liquida a través de la
pila porosa
Modelo de balance de oxigeno gaseoso
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Lixiviación en pilas con diseño de reactor y
proceso innovado
a Fracción de especie mineralógica lixiviada
Au Gº Fracción en peso de la especie
mineralógica inicial R Radio de la partícula
(m) ?s Densidad del mineral (Kg/m3) s
Coeficiente estequiométrico Def Difusividad
efectiva de O2L en la porosidad del mineral
(m2/dia) O2L Concentración del oxigeno en la
solución lixiviante (Kg/m3) a Área superficial
volumétrica (m2/m3) ks Constante cinética
intrínseca de reacción química (Kg/m2 dia) ?L
Densidad del líquido x, y Coordenada espaciales
de la pila g Aceleración de la gravedad kL
Permeabilidad relativa de la fase liquida k
Permeabilidad intrínseca del medio poroso µL
viscosidad de la fase liquida fL Potencial de
la fase liquida Pc Presión capilar fL Masa
liquida producida o consumida por drenaje o
penetración en las partículas mas la evaporación
por unidad de tiempo y volumen vL Velocidad
superficial de la fase líquida para un flujo no
saturado y puede ser escrito como una función del
potencial C Concentración de oxigeno
(Kg/m3) v Velocidad Dg Coeficiente de
difusión de O2 en la fase gaseosa e Fracción
volumétrica de una fase en la pila de mineral t
Tiempo ?B Densidad promedio de la pila de
mineral s1 Factor estequiometrico (Kg Au / Kg
Oxigeno consumido)
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Lixiviación en pilas con diseño de reactor y
proceso innovado
Solución numérica y resultados
Los modelos de balance de mineral y oxigeno han
sido resueltos por el método de diferencias
finitas, obteniéndose la siguiente distribución
de la fracción lixiviada y concentración del
oxigeno en un cuadrante de una pila simétrica
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Lixiviación en pilas con diseño de reactor y
proceso innovado

• Proceso
• Con preparación o sin preparación de la mena.
• Lixiviación por percolación en cinco etapas Pila
  de cargado, pila de lixiviación, pila de lavado,
  pila de descargado y pila de relaves revegetados.
  
• Recuperación del oro de la solución rica.

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Lixiviación en pilas con diseño de reactor y
proceso innovado
Tratamiento de efluentes y residuos sólidos
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Lixiviación en pilas con diseño de reactor y
proceso innovado

• Ventajas
• Bajos costos de producción.
• Recuperaciones buenas debido al buen diseño de
  las pilas renovables.
• Cero efluentes.
• Eliminación del cierre de mina.
• Las pilas renovables generalmente son pequeñas,
  por tanto se pueden cubrir en las regiones
  lluviosas y aplicar riego por goteo.
• Fácil de lavar las pilas.

• Desventajas
• Recuperaciones ligeramente inferiores a
  lixiviación en tanques.
• Costos adicionales de operación de cargado y
  descargado de las pilas.
• Requiere equipo de apilamiento y desapilamiento.

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Conclusiones
Persistir en el diseño y proceso perfecto de las
pilas renovables de cianuración con cero
efluentes, y eliminando el cierre de mina final,
revegetando las pilas de relaves inmediatamente
al termino de lavado de cada pila renovada,
evitando chantajes y malas especulaciones de la
comunidad en el tratamiento de residuos sólidos.
Sugerencias
Estudiar la posibilidad de hacer el curado con
cianuro y cal del mineral aglomerado, similar a
la tecnología de curado - aglomerado de minerales
de cobre.
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Gracias