Caracterización mineralógica de sulfuros…

CARACTERIZACIÓN MINERALÓGICA DE SULFUROS POLIMETÁLICOS PROVENIENTES
DEL NORDESTE ANTIOQUEÑO Y SU INFLUENCIA EN PROCESOS DE ELECTROOBTENCIÓN DE ORO.
Institución Universitaria Pascual Bravo – Universidad de San Buenaventura
Investigador: Juan David Ospina Correa
Los minerales refractarios son aquellos que contiene oro que no es recuperable por
concentración gravimétrica básica o por lixiviación simple. De acuerdo con muchos
resultados de cianuración, los minerales de oro que tienen una recuperación menor
del 75% son refractarios. Estos minerales son típicamente pirita, arsenopirita y
material carbonáceo. Normalmente, el oro se detecta como partículas muy finas
encerradas en los minerales que lo alojan (por ejemplo arsenopirita). El tratamiento
de este tipo de minerales conlleva a operaciones de sobre-molienda con incremento
en el consumo energético y a operaciones de lixiviación con cianuro y mercurio con
mayor consumo de lo normal, con lo cual se exceden grandemente los límites de
contaminación de aguas y suelos. En Antioquia existen numerosas minas de oro que
explotan minerales refractarios, principalmente en la región del Nordeste
Antioqueño, dicha región enfrenta actualmente un gran problema ambiental por la
explotación de sus recursos auríferos, ligado a bajas eficiencias energética y de
recuperación de metales preciosos.
Este proyecto busca potenciar la aplicabilidad de tecnologías de oxidación
electroquímica combinada con reactivos de menor impacto ambiental y con una
mayor eficiencia en la recuperación de oro que las metodologías tradicionales con
cianuro y mercurio, en ciertos minerales refractarios a través de la modelación
mineralógica de las fases presentes en estos sulfuros y que son las responsables por
el tratamiento complejo necesario para su beneficio. El porcentaje de recuperación
con el proceso actual (amalgamación y cianuración) es del 65%. Con el proceso
electroquímico se espera (de acuerdo a estimativos tomados de la literatura y
procesos actuales en otros países) que el porcentaje de recuperación aumente al
menos a un 85%. La eficiencia energética en función de la cantidad de metal
recuperado también se espera aumente en 30%.
Resultados positivos de este proyecto podrán impulsar la aplicación de dichas
tecnologías a pequeñas comunidades mineras, gremios, cooperativas y asociaciones.
Esto a su vez aumentaría la demanda de energía eléctrica de dichas regiones, dado
que la tecnología electroquímica para la recuperación de metales se considera como
un proceso electro intensivo a mediana escala (10 kW-h/kg de metal), con el posible
aprovechamiento de recursos hídricos de pico centrales eléctricas y otros, en las
regiones. Existe un gran potencial en el incremento de la demanda de energía
eléctrica en el sector minero de explotación aurífera, lo cual se hace atractivo para
empresas generadoras y distribuidoras con presencia en las regiones como EPM.
Este potencial se basa en que Antioquia posee el 42 % del oro que produce Colombia
(Aproximadamente 20.000 kg/año), el cual el 70% es explotado por minería de filón
(aproximadamente 1500 minas) todo este potencial es susceptible de incorporar la
tecnología electroquímica para la recuperación de oro, más eficiente y
ambientalmente amigable que la tradicional.
La oxidación y la lixiviación de sulfuros se aplica en varias áreas del beneficio y la
extracción de minerales, dentro de las cuales las más usadas a nivel mundial, e
implementadas en operaciones industriales, se encuentran los pre tratamientos
oxidantes de menas de oro refractarias, aumentado la eficiencia en la recuperación
de éste, y la lixiviación de metales base contenidos en los sulfuros, tales como Cu,
Zn, Pb, Ni, etc. Más recientemente, se han iniciado estudios en nuevas áreas
potenciales de la oxidación de sulfuros, como son la flotación diferencial, donde
algunos catalizadores se han estudiado con el fin de ser usados como modificadores
de la superficie de los minerales, actuando como floculantes o colectores en este
tipo de proceso.
Recientes desarrollos en teoría de estabilidad de coloides han dado alternativas no
solamente en las operaciones mineras sino también en la remediación de problemas
ambientales generados. A partir de esto se pueden dividir las aplicaciones
tecnológicas en minería en dos grandes grupos como son la remediación y el
beneficio. Concentrándonos en esta última, se puede mencionar que ha surgido
como un resultado de la búsqueda de nuevos desarrollos tecnológicos que superen
la incrementada demanda de metales y la disminución de reservas de menas de alto
tenor. En este trabajo se espera estudiar la mineralogía de sulfuros polimetálicos,
provenientes del nordeste antioqueño, la cual tiene la habilidad de catalizar su
oxidación en procesos electroquímicos y su influencia en procesos de electro
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obtención de oro, mejorando la recuperación de éste metal y ayudando a prevenir
el deterioro ambiental ocasionado por la mala práctica tradicional, ya que la
implementación de esta tecnología no utiliza cianuro ni mercurio para el proceso.
El principal objetivo de este proyecto es examinar cómo las fases minerales
presentes en los sulfuros polimetálicos modifican los mecanismos de oxidación de
los principales minerales acompañantes de la minería del oro (pirita, arsenopirita,
esfalerita, galena y calcopirita), algunos de ellos fuente de otros metales base (Cu,
Pb, Ag, Ni, Co), a partir de minerales presentes en menas auríferas vetiformes
colombianas, mediante el uso de mineralogía aplicada. Este objetivo se alcanzará
estudiando las fases minerales presentes y los productos de las transformaciones
que se dan durante el proceso de oxidación de los sulfuros seleccionados, mediante
técnicas analíticas mineralógicas con el propósito de monitorear las
transformaciones minerales que se presentan debido a la acción mediada por
diferentes catalizadores y sus implicaciones en los procesos industriales de interés
económico y procesos naturales de interés ambiental.
Con el fin de desarrollar los objetivos de éste proyecto se plantea una metodología
enfocada en conocer el mecanismo global de oxidación y posterior lixiviación de los
sulfuros seleccionados utilizando técnicas tales como difracción de rayos X (DRX),
microscopía electrónica de barrido con analizador de rayos X característicos
(SEM/EDX), microscopía óptica de luz plana polariza, modo luz reflejada (MOLPP/LR),
espectroscopía de infrarrojo con transformada de Fourier (FTIR/ATR/DRIFT),
tratamiento digital de imágenes (TDI) y espectroscopía μRAMAN, determinando y
definiendo las transformaciones de fase y la mineralogía del proceso de oxidación
para cada mineral.
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