Autora: Miriam Andara. Unidad de Procesos Metalúrgicos. Centro de Tecnología de Materiales (CTM). FIIIDT.
En la segunda parte de esta nota técnica técnica de la química de recuperación del oro sin mercurio utilizando bórax(método ecológico para la obtención de oro), se continuara desarrollando la etapa Concentración Gravimétrica: concentración del pre-concentrado utilizando una batea u otro método mecanizado y el proceso de fusión directa con Bórax. Ademas de la comparacion entre los métodos de extracción con mercurio y mediante fusión con bóraxpara la recuperacion de mineral aurifero.
2. Concentración Gravimétrica (continuación)
2.2) Concentración del pre-concentrado utilizando una batea u otro método mecanizado
Entre las técnicas con mayor potencial de aplicación, se encuentran las mesas vibratorias y los equipos centrífugos de concentración gravimétrica que son presentados a continuación.[3]
- Batea: El equipo más antiguo y simple para la concentración manual de sedimentos y minerales con oro es la batea, un tipo de cacerola plana, muchas veces con una forma cónica para captar el oro en una depresión ubicada en el centro. Durante el lavado del mineral o del sedimento se utiliza agua para separar las partículas pesadas de oro de otras partículas más ligeras. El proceso de lavado se realiza en movimientos circulares, utilizando el agua para expulsar los sedimentos ligeros y quedando con el oro conforme a su peso específico en la parte inferior de la batea (Figura 4). La concentración manual con batea funciona mejor cuando el oro es grueso y se encuentra liberado. Bajo condiciones adecuadas, el lavado puede producir concentrados de alto grado o incluso separar oro puro. El uso de la batea ofrece a los mineros un método de bajo costo de concentración, pero requiere tiempo y habilidad para ser eficaz. Uno de los mayores inconvenientes es la pequeña cantidad de mineral que puede ser concentrado con este método. Por lo tanto, se recomienda aplicarla para la concentración de pre-concentrados, obtenidos por ejemplo mediante una canaleta. [3]
- Mesas de Concentración: Las mesas de concentración o mesas vibratorias son aparatos de concentración gravimétrica con flujo laminar sobre una superficie inclinada. Para alcanzar una separación de las partículas de mineral dependiendo de su peso específico y el tamaño de partículas, se aplica un movimiento longitudinal vibratorio de tal forma, que las partículas forman bandas en abanico (cejas). De esta manera se pueden separar las diferentes fracciones de mineral presentes y en particular el oro. Las mesas de concentración son muy eficaces y versátiles, por lo cual pueden concentrar hasta más de una tonelada por hora de mineral y así proporcionar concentrados de alta ley de oro fino hasta ultra-fino. En este sentido, son un complemento ideal para la concentración gravimétrica de los pre-concentrados obtenidos mediante las canaletas u otros métodos. [3]
- Centrifugadoras: Otra metodología que tiene un alto potencial de aplicación, particularmente en combinación con un método de pre-concentración como es la canaleta, es la centrífuga (Figura 6). Una centrífuga es un recipiente que gira alrededor de un punto central con el objetivo de lograr una separación de los materiales en una mezcla gracias a diferencias en el peso específico de las partículas. Para separar partículas de oro a partir de un concentrado, éste se introduce en la centrífuga en forma de una pulpa o suspensión con alrededor de 60-75% de agua y 40-35% de sólidos. El material se acumula en un recipiente en el centro de la máquina y la rotación a alta velocidad crea la fuerza centrífuga, haciendo que el material se adhiera a las paredes del equipo centrifugador. El material más denso y pesado como el oro está atrapado en las crestas de la centrífuga, mientras que el material más ligero se expulsa con el flujo de agua hacia afuera en un recipiente o tanque de sedimentación. Después de que se complete un ciclo, el minero puede extraer el concentrado con oro de las crestas de la vasija de la centrífuga. Para un trabajo eficiente dependiendo de las características del mineral, se requiere material bien molido con granulometría fina, además de ajustes en la velocidad de alimentación, velocidad de rotación, y la duración del ciclo. Las centrífugas pueden ser más eficaces en la concentración de oro que otros métodos, pero son generalmente más caros y el minero requiere más capacitación para su uso adecuado del mismo. Otros métodos de concentración como los concentradores espirales, concentradores de vórtices (Vortex), el Jig, el ciclón (trabaja con un flujo de aire en vez de agua), la flotación, o la separación magnética aún no son muy conocidos en el sector de la minería de oro a pequeña escala en la región de Arequipa. Para la recuperación de oro fino y ultra-fino encapsulado en sulfuros polimetálicos, una combinación de molienda por impacto y el uso de la metodología de flotación o también de la concentración en seco utilizando un ciclón (y sin ningún reactivo adicional fueron aplicados con éxito en operaciones de la minería a pequeña escala.[3]
3. Fusión directa con Bórax
Para la fusión directa del concentrado con bórax, se utiliza un crisol de arcilla y preferiblemente un soplete con gas de GLP, gas natural o acetileno. La temperatura de la llama del GLP o gas natural alcanza temperaturas entre unos 1900 a 1950°C, mientras el acetileno alcanza temperaturas hasta 2250°C. Generalmente el gas natural es suficiente para fundir la mezcla de mineral con bórax si se agrega unos pedazos de carbón vegetal para aumentar la temperatura. En el caso de que la llama no alcanza la temperatura suficiente para lograr una fusión, existe la posibilidad de aumentar la cantidad del fundente bórax en relación a la cantidad del concentrado, modificar el fundente (agregando al bórax por ejemplo sustancias como carbonato o nitrato de sodio) o utilizar otro gas más caliente como es el acetileno. Antes de colocar la mezcla de concentrado con el bórax al crisol de cerámica, se recomienda verificar la resistencia del mismo a las temperaturas altas. Por tal efecto se agrega unos gramos de bórax con unos pedazos de carbón vegetal y se funde el bórax con el soplete. Una vez verificado la resistencia del crisol, se coloca la bolsa con la mezcla del concentrado y bórax dentro del crisol, y se comienza con la fusión. Generalmente es suficiente mezclar cantidades iguales del concentrado y de bórax para lograr una buena fusión. El calentamiento con el soplete durante unos 5 a 10 minutos provoca que la mezcla funda y el oro fundido se acumula en el fondo del crisol donde puede ser recogido por ejemplo mediante una cuchara larga, para ser posteriormente enfriado en un recipiente con agua. También se puede esperar hasta que se enfríe la masa para luego separar el oro de la escoria que se forma en la parte superior utilizando cuidadosamente un pequeño martillo para no romper el crisol. Debido a que la escoria puede contener trazas de oro, se recomienda reprocesarla de nuevo conjuntamente con el mineral en el proceso de concentración. (Figura 7)[3]
Comparación entre los métodos de extracción con mercurio y mediante fusión con bórax
1.- En la región de Arequipa, un número creciente de mineros utiliza la fusión con bórax para la extracción de oro, demostrando así el potencial de esta tecnología limpia. Los mineros que ya están utilizando bórax para la recuperación de oro confirman que el método es fácil de aplicar, no requiere una inversión mayor, se recupera más oro en comparación con el mercurio y más que todo reduce drásticamente el riesgo para la salud y el medio ambiente.[3]
2.- Actualmente no se cuenta con datos analíticos de las empresas que están aplicando la metodología en la región de Arequipa ni en otras regiones en el Perú. Sin embargo, ya existen datos de estudios realizados en Bolivia y en las Filipinas. En la mina de oro “La Suerte”, en el noroeste de Bolivia, se realizaron pruebas en las cuales se utilizaron para cada prueba unos 50 kg de mineral para realizar una extracción clásica con mercurio y otra mediante la fusión con bórax. El mineral utilizado para la prueba proviene de una zona de cizallamiento con minerales de tipo cuarzo que contiene pirita, arsenopirita y oro de diferente granulometría. Por lo tanto, el ensayo es relevante para varias zonas en Arequipa donde existen minerales auríferos con características parecidas. En ambos casos, la extracción de oro sin mercurio recuperó la mayor parte del oro.[3]
3.- En la tabla 1 se presenta los resultados de las pruebas en Bolivia para la concentración con canaleta y la fusión con bórax. Cabe destacar que fue que el tiempo utilizado para la concentración con canaleta y la fusión con bórax era un diez por ciento más corto en comparación con la amalgamación directa del mineral.[3]
Tabla 1. Recuperacion de oro utilizando amalgamación vs. Fusió con bórax tomado de [3]
Como se puede apreciar en la Tabla 1, la recuperación de oro con bórax superó en todos los ensayos la recuperación utilizando amalgamación con mercurio. En algunos casos la cosecha superó hasta tres veces el resultado con amalgamación y los mineros reportaron que luego de practicar el método, el tiempo de producción se redujo en hasta unos treinta por ciento.
El Centro de Tecnología de Materiales (CTM) de la Fundación Instituto de Ingeniería cuenta con el personal calificado y equipos de laboratorio para garantizar su trazabilidad y confiabilidad de los resultados finales.
Referencias bibliográficas
- Amaya L., David L. (2018) Alternativas de Tecnologías Limpias para el Reemplazo del Mercurio en la Minería Aurífera. Trabajo de especialización (Monografía) en Gestión Ambiental, FUNDACIÓN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA, BOGOTA, 67 p.
- Castillo S. Iván, D. (2018). Técnicas Alternativas para la Extracción de Oro sin el Uso de Mercurio y su Potencial Aplicación a Pequeña Escala y Minería. Tesis de grado en Ingeniería Ambiental. ARTESANAL EN COLOMBIA UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD – BOGOTA, 58 p.
- Eppers, Oswaldo (2017). “El Uso de Bórax para una Producción de Oro sin Mercurio en la Minería a Pequeña Escala” 10 p. tomado de
- León B. Gabriela (2017). “Eficiencia del Método Ecológico sin Mercurio Respecto al Tradicional con Mercurio en la Extracción de Oro en Minería Artesanal en Ollachea– Puno, Perú. Tesis de grado. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO, 108 p.
- El uso del mercurio en la minería del oro artesanal y en pequeña escala. Módulo 3. PNUMA (PROGRAMA DE LAS NACIONES UNIDAS PARA EL MEDIO AMBIENTE) tomado de https://ige.org/archivos/IGE/mercurio_en_la_Mineria_de_Au.pdf
Contacto:miriamandara2010@gmail.com; arelisar410@gmail.com; miriam959gmail.com