WO2022038530A1 - Sistema de difusión de oxigeno en tanques de lixiviación y destrucción de cianuro cryomining - Google Patents

Sistema de difusión de oxigeno en tanques de lixiviación y destrucción de cianuro cryomining Download PDF

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WO2022038530A1
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cyanide
oxygen
destruction
tank
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María de los Ángeles CASALES HERNANDEZ
Daniel ZÚÑIGA FRANCO
José Arturo QUINTERO MORALES
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Cryoinfra S.A. De C.V.
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Definitions

  • the present invention belongs to the field of ore benefit, particularly to the diffusion of oxygen in the reactors or leaching tanks for the benefit of gold and silver and the destruction of cyanide.
  • Tank 22 is preferably an agitated tank, having a conventional mechanical agitator including blades 23 and shaft 24, motorized by a power device 25 or the like.
  • the slurry within tank 22 will achieve a certain level, and in accordance with the present invention it is desirable to provide a cover for the solution to minimize the transfer of oxygen from the suspension to the air, and also to minimize the transfer of nitrogen from the air to the slurry.
  • the grout A conventional stationary cover tank may be provided, or a floating cover is provided, such as disc-shaped cover 26 having a generally flat upper surface 27 and a concave lower surface 28 which is actually in contact with the slurry and which it has an opening 29 through which the shaft 24 passes.
  • a permanent cap 30 may also be placed on tank 22, and the entire tank provided with an oxygen atmosphere at approximately atmospheric pressure, or provided with an oxygen atmosphere at a significant pressure level of more than one atmosphere.
  • the numbers mentioned correspond to the parts of the drawings of this patent that are identified by said numbers. Both in the description and in the claims of the patent described above, a diffuser such as the one of the present invention is not mentioned and is not claimed, which is used in the reactors or tanks in the dynamic leaching processes for the recovery of gold. and silver and the like.
  • the invention describes an efficient gold ore pulp leaching tank and is related to the field of mining machinery, the parts of the tank are described and in relation to the agitation system it is said:
  • the agitation blade is fixedly arranged in the stirring axis.
  • the stirring propeller is a six-blade open turbine stirring propeller.
  • the efficient gold ore pulp leaching tank meets the requirements of high leaching efficiency, simple structure and low energy consumption.
  • This utility model was applied for in china only, the company that applied for the utility model is SHANDONG GOLD.
  • This document describes a leaching tank for gold ore processing, which has nine sets of aeration devices, where a central set (2) is arranged in the center of the leaching tank (1) and another eight sets they are evenly arranged around the central vent.
  • the numbers mentioned correspond to the parts of the drawings of this patent that are identified by said numbers.
  • the present inventors have discovered that the addition of peroxymonosulfuric acid or a salt thereof to the cyanidation process leads to an increase in the amount of precious metals, e.g. silver, copper or gold.
  • a process for extracting precious metals from a precious metal-containing material comprising mixing the material in a finely divided state with an alkali cyanide solution to form a mixture and recover the metal from solution by known methods characterized in that said process is carried out in the presence of peroxymonosulfuric acid or a salt thereof and, when necessary, adding oxygen or a source thereof to said mixture to provide a dissolved oxygen level of at least about 5 ppm.
  • the utility model discloses a gold extraction leach tank and microbubble oxidation system, comprising a stirring machine arranged outside the tank body, the stirring machine drives a stirring impeller to rotate a main shaft.
  • the stirring machine drives two impellers to rotate, thus improving the function of stirring the ore magma.
  • the microbubble production system is described, adding that oxygen dissolves in the water and countless microbubbles also play a role in stirring the ore magma in the ascending process.
  • a leaching tank is described that is provided with upper blades and lower blades that form part of the agitation system of the leaching tank, the feeding conduit in the leaching tank is positioned in an intermediate part between the blades from top to bottom, so that the pulp is completely and uniformly stirred, with this the leaching time of the ore pulp is ensured, and the speed of leaching and recovery of the precious metal are improved.
  • the present invention is novel and complies with the inventive activity.
  • a first object of the present invention is to provide an oxygen diffuser in cyanide leaching and destruction tanks, which increases the efficiency in the application of oxygen.
  • Another object of the present invention is to provide an oxygen diffuser in cyanide leaching and destruction tanks, which increases the recovery of values, such as gold and silver.
  • An additional object of the present invention is to provide an oxygen diffuser in cyanide leaching and destruction tanks, where the retention time of the pulp is shorter and a greater amount of ore can be processed per day.
  • Yet another object of the present invention is to provide an oxygen diffuser in cyanide leaching and destruction tanks, which reduces the consumption of reagents used in leaching.
  • Another object of the present invention is to provide an oxygen diffuser in cyanide leaching and destruction tanks that is simple to manufacture, low cost and has a long lifespan. There is no oxygen diffuser in the state of the art that meets each and every one of the characteristics indicated above in the objects of the invention.
  • Figure 1 Shows a diagram of a cyanide leaching and destruction process, where the cyanide leaching and destruction reactors or tanks are identified.
  • Figure 2 Represents a sectional view showing the diffuser inside a leaching reactor or tank and a cyanide destruction tank.
  • Figure 3 Shows a side view of the diffuser of the present invention.
  • Figure 4 Refers to an isometric view of the diffuser of the present invention.
  • Figure 5 Represents a graph of dissolved oxygen values in leaching tanks with the diffuser of the present invention, for 3 months.
  • Figure 6 Shows a graph of silver values in solution in leaching tanks with the diffuser of the present invention, for 3 months.
  • Figure 7 Represents the quantification of silver tails at a given time.
  • Figure 8 Shows the results of the wad cyanide destruction process in a given time. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION.
  • the present invention refers to the recovery of high-value metals such as gold and silver, of minerals that contain them, and to the destruction of cyanide.
  • the dynamic leaching and cyanide destruction processes are described in general terms, thus the initial stages of the leaching process are: crushing and grinding of the ore containing values such as gold and silver.
  • the crushing stage includes the parts of the process that are identified with the numbers from (1) to (8), thus the ore containing gold and silver is fed through a conveyor (chute) of feeding (1), to form a pile of ore (2), the ore is transported through a distribution belt (3) to a semi-autogenous mill (SAG) (4), where the size of the ore is reduced, so that it is delivered with a rock size between 1.5 and 2.5 inches (3.81 and 6.35 cm), in this part of the process it is obtained at the exit of the semi-autogenous mill; a vibrating screen (8) selects the size of the mineral, in such a way that the rocks that pass through the screen have the size foreseen in the process and the rocks that do not pass through the screen have a larger size and are therefore sent by the return (5) of the semi-autogenous mill (SAG) to the vibrating screen (6) and to the crusher (7), so that the ore rocks reduce their size and return through the distribution band (3) to the semi-autogenous mill ( SAG) (4)
  • the grinding of the ore to further reduce the size of the ore rocks is carried out in horizontal ball mills (9) and (10), in such a way that at the end of the grinding, a ground ore is delivered with a standard of 75 pm ( Sieve; mesh 200), which is sent to the distribution conveyor (chute) (11).
  • the objective of these two stages, crushing and grinding, is to release the value (gold and silver), so that they can be processed through leaching.
  • the next stage of the process is carried out in the thickener tank (13), in such a way that the crushed and ground material passes from the distribution conveyor (chute) (11), through the conduit (12) to the thickener tank (13), to form an aqueous dispersion to which other compounds have been added, in the thickener (13) the solids are separated and settle to the bottom of the thickener tank (13) and the liquid is eliminated through the upper part of the thickener tank (13).
  • the next stage of this process is leaching, through the bottom of the thickening tank (13), the decanted solids are fed through a conduit (14) which is the feeding of the pulp formed in a series of leaching tanks, (15) , (16), (18), (19) (20) and (21), the leaching tanks are normally provided with a shaft that is attached to a motor, propellers are attached to the shaft, when the shaft rotates the propellers they move the pulp, with various purposes, these tanks are supplied with oxygen from the oxygen supply tank (23), through the oxygen supply pipe (17) for leaching; In these tanks, the pulp is retained for a previously determined time, which ensures the benefit of the value; By means of the propeller, the already ground ore (pulp) is kept in aqueous suspension with a percentage of solids between 50-55%, said propeller also homogenizes the oxygen throughout the volume of the same tank.
  • the residual pulp that is produced in the precipitation and filtration plant (24), has a significant concentration of cyanide, which cannot be discarded until the cyanide concentration is lowered, for which it is subjected to the cyanide destruction process. ; the residual pulp is sent through the conduit (26) to the cyanide destruction process, this process is carried out in tanks of destruction of cyanide (27) and (28) with the same characteristics of the leaching tanks (15), (16), (18) to (20) and (21);
  • the reaction that describes this process is as follows:
  • the tank (23) containing pressurized oxygen supplies it to the cyanide destruction tanks through the pipeline (25).
  • the cyanide destruction stage the final stage of the mineral beneficiation process, it is to dispose of the worthless ore (without gold and silver) without any cyanide concentration; This mineral without value and without cyanide concentration, accumulates in the tailings dam, without harmful effects on the environment.
  • Temperature is important in both processes: leaching and destruction of cyanide, at higher temperatures the concentration of oxygen is lower, because there is greater movement of molecules in the system, and this leads to the oxygen not remaining within the the pulp, leave it and enter the atmosphere. However, it is a parameter that we cannot control, because the temperature in the pulp is increased from the grinding process.
  • the diffuser of the present invention is used both in the leaching tanks and in the cyanide destruction tanks, according to the present invention the leaching tanks are cylindrical retention tanks, which have an adequate proportion of height and diameter , in addition to maintaining a relationship between the length of the arrow and the diameter of the propeller.
  • an element that is required is oxygen
  • the use of the diffuser of the present invention is essential to guarantee the concentration of oxygen required for both processes are carried out efficiently
  • the diffuser of the present invention is shown in detail, in Figure 2 it can be seen that it is inside a cyanide leaching or destruction tank, for example (15) or (28), also inside these tanks, a shaft (32) is shown, which is connected to a motor, not shown, that makes it rotate; it has 2 sets of propellers attached, one upper (33), and the other lower (34), the lower propeller is at the level of the end of the shaft (32); when the sets of propellers (33) and (34) move together with the shaft (32), and the area of screens or deflectors d), they cause the aqueous pulp that contains, ground mineral with values, to come into close contact with reagents and oxygen.
  • a shaft (32) is shown, which is connected to a motor, not shown, that makes it rotate; it has 2 sets of propellers attached, one upper (33), and the other lower (34), the lower propeller is at the level of the end of the shaft (32); when the sets of propellers (33) and (34) move together with the shaft
  • the diffuser of the present invention (35), which is subject to the base of the cyanide leach or destruction tank, for example (15) or (28), either by means of metal angles not shown, their position must be at a height from the bottom of the cyanide leach or destruction tank , for example (15) or (28), 10% of the total height of the leach tank or cyanide destruction tank, for example (15) or (28).
  • the construction of the diffuser (35) is preferably made of carbon steel sheet, for example, from 7 gauge (4.55mm) to 4 gauge (5.69mm); the caliber is an important part of the diffuser since it is subject to wear, due to the solids suspended in the pulp and the reagents it contains; In addition, a greater thickness prolongs the life and/or maintenance period of the diffuser.
  • the carbon steel sheet can be replaced by stainless steel sheet, which can make the diffuser more expensive, but it can also offer a longer life and a longer maintenance period.
  • the diffuser (35) is structured as a straight truncated cone, it can also be described as cutting the cone parallel to the base, eliminating the part that has the vertex of the cone, it has a flat upper wall (36), horizontal, of smaller diameter, which continues in a conical surface (37), the bottom of the cone is open, forming an interior space, the lower end of the larger diameter conical surface has angular cuts (38) between 25° and 35° in its entire periphery, the height (i) of the angular cuts (38) has a ratio between 8% and 12% of the total height K of the diffuser; Oxygen flows from the interior space of the diffuser (35) and passes through the angular cuts (38), to regulate the size of the oxygen bubbles that flow towards the pulp, the diffuser (35) has a specific dimensional relationship with respect to the leaching tank (15) or cyanide destruction tank (28), including the shaft and propellers, which make it novel and inventive, the diffuser (35) is located in the lower part of the lower end of the shaft (32)
  • the larger diameter (a), lower, of the diffuser (35) is sized in a range between 3/16 and 5/16 of the diameter of the leaching tank, for example (15), or of the cyanide destruction tank, for example (28). ).
  • the diffuser of the present invention guarantees an adequate concentration of oxygen between 15 and 20 ppm with an oxygen volume ratio of 0.7 to 1.0 kg of oxygen per ton of ore; Compared to other diffusion systems, its efficiency ranges from 1.0 to 1.5 kg of oxygen per ton of ore.
  • This oxygen ratio is due to the amount and size of bubbles generated by the diffuser of the present invention, the ideal is a bubble size equal to or less than 5 mm, the angle of the cuts in the toothed part of the diffuser determines the size of the bubble, at smaller angles between 25° and 35° there is greater bubble coalescence, therefore a greater number of bubbles with diameters greater than 5 mm are visible on the surface of the tanks; maintaining the relationship in the size and position of the propellers and the diffuser inside the tanks also guarantees keeping these bubbles separated.
  • the diffuser (35) of the present invention is used in the leaching reactors or tanks for mineral benefit processes such as dynamic leaching, for the extraction of gold and silver; also for the cyanide destruction process, the final stage of the mineral beneficiation process, this last stage is to dispose of the worthless ore (without gold and silver) without any cyanide concentration; This mineral without value and without cyanide concentration accumulates in the tailings dam, without harmful effects on the environment.
  • a relevant aspect of the present invention is the dimensional ratio of the diffuser itself with respect to either the leaching tank (15) or the cyanide destruction tank (28), the dimensional ratios expressed for these tanks are the best, the ideal ones, however, not all the installed tanks (15) or (28) currently maintain this relationship of dimensions, the foregoing is not a condition for adapting the diffuser (35) to such tanks.
  • the dimensional relationship of the diffuser (35) is shown in figure 2, in which the letters that appear have the following meaning.
  • a) largest diameter of the diffuser (35) b) height of the base of the tank (15) or (28), at the beginning of the angular cuts (38), of the diffuser (35).
  • the aspect ratio is defined below, using the letters “a” to "n", shown in figure 2.
  • a) the largest diameter of the lower part of the diffuser (35) is between 3/16 and 5/16 of the diameter (g) of the tank (15) or (28)
  • the distance between the base of the angular cuts (38) of the diffuser (35) and the bottom of the tank (15) or (28) is between 8% and 12% of the total height (h) of the tank ( 15) or from the tank (28).
  • the height between the end of the shaft (32) and the bottom of the tank (15) or (28), is between 23% and 27% of the total height (h) of the tank (15) or of the tank (28).
  • the screens or deflectors have a ratio between 2/32 and 4/32 of the diameter g) of the tanks (15) or (28).
  • the distance between the middle part of the propellers (33) and (34) is less than 0.385 of the diameter (g) of the tank (15) or (28).
  • the width of the propellers (33) and (34) preferably have a ratio between 2/8 and 3/8 of the diameter of the tank (15) or (28).
  • g) is the diameter of the tank (15) or (28).
  • the height (h) of the tank (15) or (28), divided by the diameter (g) of the tank (15) or (28), is equal to 1.
  • the outlet of the pipe (39) is at a distance from the upper internal wall of the diffuser, which is between 5% and 9% of the total height K of the diffuser.
  • K is the height from the base of the angular cuts (38) to the vertex that would be formed by the upward extension of the conical surface (37), which is between 3/8 and 5/8 of the diameter greater than ) from the bottom of the diffuser (35)
  • L) is the distance between the beginning of the angular cuts (38) and the upper horizontal wall (36) of the diffuser (35), which is between 6/8 and 7/8 of the height K.
  • m) is the width of the upper horizontal wall (36) of the diffuser (35), which is between 5/32 and 8/32 of the larger, lower diameter (38) of the diffuser (35).
  • n) is the height from the upper base (36) of the diffuser (35) and the vertex that would form the upper extension of the conical surface (37), which is between 5/32 and 8/32 of the height K.
  • the cyanide leaching and destruction tanks are sized based on the amount of ore to be processed and the retention time the ore must have to obtain the greatest amount of value recovery.
  • a comparative test of diffusers known in the state of the art with respect to the diffuser of the present invention was carried out to determine the efficiency in oxygen consumption.
  • Table I shows the results that occur when using various types of diffusers, showing that each of them has a certain degree of efficiency in the application of oxygen, to obtain the same results, the diffusers that used in this test are:
  • the perforated tube which as its name indicates, is a perforated tube through which oxygen circulates.
  • a static mixer which is made up of a series of fixed elements, usually helical, included inside a tubular casing, and
  • the shaft or hollow shaft that is formed by a hollow part at the bottom of the shaft or rotating shaft, which has a plurality of oxygen distribution openings, forming an oxygen distribution slot in each oxygen distribution opening .
  • the highest consumption was when the perforated tube was used, with a ratio of 1.7 Kg Ch/Ton of pulp.
  • the static mixer type diffuser had a consumption of 1.1 kg Ch/Ton of pulp,
  • the arrow or hollow shaft had a consumption of 0.9 kg Ch/Ton of pulp and the truncated cone diffuser of the present invention had a consumption of 0.7 KgOj/Ton, that is, 30% less oxygen consumption if we take as a base 1 KgCh/Ton.
  • the diffuser of the present invention produced a bubble size of 5 mm, which was the desired objective since with larger sizes coalescence is observed in the oxygen droplets.
  • Table III shows the results obtained with the application of oxygen and with the diffuser (35) in a leaching process.
  • the first 3 parameters increase, which is positive, and in terms of the number of leaching tanks, the number is reduced, which is also positive, which indicates that they cease to operate. tanks in the retention circuits of the cyanide leaching and destruction processes.
  • the graph in figure 5 shows the amount of dissolved oxygen in several leaching tanks, on the ordinate are the values of dissolved oxygen in ppm, and on the abscissa the number of tanks, the 3 bars that correspond to each tank are they refer the one on the left to the month of August, the one in the middle to the month of September and the one on the right to the month of October.
  • This example shows the increase in the recovery of values, for the case of leaching between 4 and 6% in silver and up to 0.5% in gold.
  • the third line starts with a value of approximately 20.5 g/ton, and ends with a value slightly lower than 11 g/ton;
  • the dotted lines are the linear expression of the 3 curved lines described above, with the above it is shown that the application of oxygen with the diffuser (35) decreases the silver in tails, which means that the recovery of silver increases, the same What happens to gold?
  • WAD cyanide destruction plant This example was done at a WAD cyanide destruction plant.
  • the definition of WAD cyanide is: (weak acid dissociable metal cyanide complexes).
  • the graph in Figure 8 shows the results in the WAD cyanide destruction process, with the application of oxygen and the diffuser (35) of the present invention.
  • the graph shows the behavior of 4 treatments, the line that is in the lower part corresponds to the behavior of the treatment of WAD cyanide with oxygen and with the diffuser of the present invention, the line that follows represents the treatment of copper with oxygen and with the diffuser of the present invention, the line that follows corresponds to the treatment of WAD cyanide with air and the upper line corresponds to the treatment of copper with air.
  • Cyanide is optimally destroyed on average 36% more with the application of oxygen by means of the diffuser (35) of the present invention; but in addition to reducing the cyanide concentration, the process becomes more stable, these drastic changes are not observed from one point to another, this favors the process, the addition of reagents and their consumption.
  • the cyanide leaching and destruction processes become more efficient, due to the application of oxygen, with a reduction of up to 30% less in its consumption; the consumption of reagents such as cyanide and metabisulfite is reduced up to 20%; the application of oxygen in the aforementioned processes accelerates the kinetics of both reactions;
  • the retention time in the cyanide leaching and destruction reactors or tanks is shorter and a greater amount of ore is processed per day or tanks can stop operating in the retention circuits of the cyanide leaching and destruction processes; the recovery of values for the case of leaching is increased between 4 and 6% in silver and up to 0.5% in gold and the cyanide leaching and destruction processes become more efficient and stable once the oxygen concentration is maintained.

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Abstract

La presente invención se refiere a la recuperación de metales de alto valor como el oro y la plata, de minerales que los contienen, por el proceso de lixiviación que se realiza en tanques o reactores, y a la destrucción de cianuro, que se realiza en tanques de destrucción de cianuro al final del proceso de lixiviación, para evitar daños al medio ambiente, se proporciona un difusor de oxígeno con un diseño específico, que se utiliza en los tanques de lixiviación de pulpa y en los tanques de destrucción de cianuro conteniendo pulpa residual, con aplicación de oxígeno, con lo cual se obtienen mejores resultados en la recuperación de metales, en la aplicación de oxígeno, tiempo de retención, entre otros.

Description

SISTEMA DE DIFUSIÓN DE OXIGENO EN TANQUES DE LIXIVIACIÓN Y DESTRUCCIÓN DE CIANURO.
CRYOMINING
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención pertenece al campo del beneficio de minerales, particularmente a la difusión de oxígeno en los reactores o tanques de lixiviación para beneficio de oro y plata y la destrucción de cianuro.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En el campo de la invención antes descrito existen diversos antecedentes, a continuación, nos referiremos a los que son del conocimiento del solicitante.
PATENTE US4754953.
Esta patente fue solicitada por la empresa Samir, Inc., de Estados Unidos. En la misma se describe lo siguiente: de acuerdo con la presente invención, se ha encontrado que la combinación de (1) el uso de oxígeno o aire enriquecido con oxígeno y (2) un sistema de adsorción de lixiviación empleando carbón activado, resulta en un proceso extremadamente eficiente para el tratamiento de minerales de oro y/o plata, o similares.
Con respecto al tanque de lixiviación describe que: El tanque 22 es preferiblemente un tanque agitado, que tiene un agitador mecánico convencional que incluye cuchillas 23 y eje 24, motorizado por un dispositivo de potencia 25 o similar. La lechada dentro del tanque 22 logrará un cierto nivel, y de acuerdo con la presente invención es deseable para proporcionar una cubierta para la solución para minimizar la transferencia de oxígeno de la suspensión al aire, y también para minimizar la transferencia de nitrógeno del aire a la lechada. Un tanque de cubierta estacionario convencional puede ser proporcionado, o se proporciona una cubierta flotante, tal como la cubierta en forma de disco 26 que tiene generalmente una superficie superior plana 27 y una superficie inferior cóncava 28 que está realmente en contacto con la lechada y que tiene una abertura 29 a través de la cual el eje 24 pasa. Si se desea, también se puede colocar una tapa permanente 30 en el tanque 22, y todo el tanque provisto de una atmósfera de oxígeno a aproximadamente la presión atmosférica, o provisto de una atmósfera de oxígeno a un nivel significativo de presión de más de una atmósfera. Los números que se mencionan corresponden a las partes de los dibujos de esta patente que se identifican con dichos números. Tanto en la descripción como en las reivindicaciones de la patente antes descrita, no se menciona y no se reclama, un difusor como el de la presente invención, que se utiliza en los reactores o tanques en los procesos de lixiviación dinámica para la recuperación de oro y plata y similares.
SOLICITUD DE PATENTE CN108635275.
La invención describe un tanque de lixiviación de pulpa de mineral de oro eficiente y se relaciona con el campo de la maquinaria minera, se describen las partes del tanque y en relación con el Sistema de agitación se dice: La paleta de agitación está dispuesta fijamente en el eje de agitación. La hélice de agitación es una hélice de agitación de turbina abierta de seis palas. El eficiente tanque de lixiviación de pulpa de mineral de oro cumple con los requisitos de alta eficiencia de lixiviación, una estructura simple y de bajo consumo de energía.
Teniendo en cuenta la descripción anterior y a la vista de los dibujos del tanque de lixiviación, es evidente que no reproduce la invención de la presente invención.
MODELO DE UTILIDAD CN201071388Y.
Este modelo de utilidad fue solicitado en china únicamente, la empresa que solicitó el modelo de utilidad es SHANDONG GOLD. En este documento se describe un tanque de lixiviación para el procesamiento de minerales de oro, que tiene nueve juegos de dispositivos de aireación, en donde un juego central (2) está dispuesto en el centro del tanque de lixiviación (1) y otros ocho juegos están dispuestos uniformemente alrededor de la aireación central. Los números que se mencionan corresponden a las partes de los dibujos de esta patente que se identifican con dichos números.
Por lo antes expresado, se tiene que la invención en el Modelo de Utilidad antes descrito es muy diferente a la de la presente solicitud de patente, ya que por ejemplo la presente invención no tiene nueve juegos de dispositivos de aireación.
PATENTE US5213609.
Esta patente fue solicitada por la empresa Du Pont (Australia) Limites.
En esta patente se describe lo siguiente:
Los presentes inventores han descubierto que la adición de ácido peroximonosulfúrico o una sal de este al proceso de cianuración conduce a un aumento en la cantidad de metales preciosos, p. plata, cobre u oro.
De acuerdo con una forma amplia de la presente invención, se proporciona un proceso para extraer metales preciosos de un material que contiene metales preciosos que comprende mezclar el material en un estado finamente dividido con una solución de cianuro alcalino para formar una mezcla y recuperar el metal de la solución mediante métodos conocidos caracterizados porque dicho proceso se lleva a cabo en presencia de ácido peroximonosulfúrico o una sal del mismo y, cuando sea necesario, añadiendo oxígeno o una fuente del mismo a dicha mezcla para proporcionar un nivel de oxígeno disuelto de al menos 5 aproximadamente 6 ppm.
En las figuras 1A y IB que acompañan a la descripción, no se aprecia que el diseño de los tanques de lixiviación sea remotamente similar a la invención que se describe y reclama en la presente solicitud de patente.
MODELO DE UTILIDAD CN201141037.
El modelo de utilidad revela un tanque de lixiviación para extracción de oro y un sistema de oxidación por microburbujas, que comprende una máquina de agitación dispuesta en el exterior del cuerpo del tanque, la máquina de agitación impulsa un impulsor agitador para girar un eje principal. La máquina de agitación impulsa a dos impulsores para rotar, mejorando así la función de agitar el magma de mineral. Adicionalmente se describe el sistema de producción de microburbujas, agregando que el oxígeno se disuelve en el agua e innumerables microburbujas también desempeñan un papel en la agitación del magma de mineral en el proceso ascendente.
Teniendo en cuenta la descripción anterior y a la vista del dibujo del tanque de lixiviación descrito en este Modelo de Utilidad se concluye que no reproduce la presente invención, ya que no está provisto de un difusor como el de la presente invención.
MODELO DE UTILIDAD CN203360528U.
En la presente invención se describe un tanque de lixiviación que esta provisto con unas palas superiores y unas palas inferiores que forman parte del sistema de agitación del tanque de lixiviación, el conducto de alimentación en el tanque de lixiviación está posicionado en una parte intermedia entre las palas superior en inferior, de forma tal que la pulpa es completa y uniformemente agitada, con esto el tiempo de lixiviación de la pulpa del mineral es asegurado, teniéndose que la velocidad de lixiviación y de recuperación del metal precioso son mejorados.
Con base en la información anterior y a la vista de los 2 dibujos de esta invención, se tiene que la invención descrita y reclamada en este Modelo de Utilidad es muy diferente al de la presente invención, ya que, por ejemplo, el diseño de las palas respecto al de la presente invención es diferente, además en la invención del Modelo de Utilidad no se tiene un difusor como el de la presente invención.
De acuerdo con lo descrito y reclamado en los documentos del estado de la técnica, se tiene que la presente invención es novedosa y cumple con la actividad inventiva.
A continuación, se describen los objetos de la invención.
Un primer objeto de la presente invención es proporcionar un difusor de oxígeno en tanques de lixiviación y destrucción de cianuro, que incrementa la eficiencia en la aplicación de oxígeno.
Otro objeto de la presente invención es el proporcionar un difusor de oxígeno en tanques de lixiviación y destrucción de cianuro, que incrementa la recuperación de valores, tales como oro y plata.
Un objeto adicional de la presente invención es el proporcionar un difusor de oxígeno en tanques de lixiviación y destrucción de cianuro, en donde el tiempo de retención de la pulpa es menor y se puede procesar mayor cantidad de mineral por día.
Aun otro objeto de la presente invención es el proporcionar un difusor de oxígeno en tanques de lixiviación y destrucción de cianuro, que disminuye el consumo de reactivos utilizados en la lixiviación.
Otro objeto de la presente invención es el proporcionar un difusor de oxígeno en tanques de lixiviación y destrucción de cianuro, de fabricación sencilla, de bajo costo y con tiempo de vida largo. No existe en el estado de la técnica un difusor de oxígeno que cumpla con todas y cada una de las características señaladas anteriormente en los objetos de la invención.
DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS.
Figura 1: Muestra un diagrama de un proceso de lixiviación y destrucción de cianuro, en donde se identifican los reactores o tanques de lixiviación y de destrucción de cianuro.
Figura 2: Representa una vista en corte en la que se muestra el difusor dentro de un reactor o tanque de lixiviación y de un tanque de destrucción de cianuro.
Figura 3: Muestra una vista lateral del difusor de la presente invención.
Figura 4: Se refiere a una vista en isométrico del difusor de la presente invención.
Figura 5: Representa una gráfica de valores de oxígeno disuelto en tanques de lixiviación con el difusor de la presente invención, durante 3 meses. Figura 6: Muestra una gráfica de valores de plata en solución en tanques de lixiviación con el difusor de la presente invención, durante 3 meses.
Figura 7: Representa la cuantificación de colas de plata en determinado tiempo.
Figura 8: Muestra los resultados del proceso de destrucción de cianuro wad en determinado tiempo. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN.
La presente invención como antes se expresó se refiere a la recuperación de metales de alto valor como el oro y la plata, de minerales que los contienen y a la destrucción de cianuro.
La descripción detallada de la presente invención se referirá a las figuras 1 a 8, para mejor comprensión de ésta.
Con referencia a la figura 1, se describe en términos generales los procesos de lixiviación dinámica y de destrucción de cianuros, se tiene así que las etapas iniciales del proceso de lixiviación son: trituración y molienda del mineral conteniendo valores tales como oro y plata.
La etapa de trituración comprende las partes del proceso que se identifican con los números del (1) a (8), se tiene así que el mineral conteniendo oro y plata se alimenta mediante una transportadora (chute) de alimentación (1), para formar una pila de mineral (2), el mineral se transporta mediante una banda de distribución (3) hacia un molino semiautógeno (SAG) (4), en donde se reduce el tamaño del mineral, para que se entregue con un tamaño de rocas entre 1.5 y 2.5 pulgadas (3.81 y 6.35 cm), en esta parte del proceso se tiene a la salida del molino semiautógeno; una pantalla vibrante (8) selecciona el tamaño del mineral, de forma tal que las rocas que pasan por la pantalla tienen el tamaño previsto en el proceso y las rocas que no pasan por la pantalla, tienen un tamaño más grande y por lo tanto son enviadas por el retorno (5) del molino semiautógeno (SAG) a la pantalla vibrante (6) y a la trituradora (7), para que las rocas de mineral reduzcan su tamaño y regresen mediante la banda de distribución (3) al molino semiautógeno (SAG) (4), con el fin de que reduzcan su tamaño y pasen por la pantalla vibrante (8) a la siguiente etapa del proceso que es la trituración.
La molienda del mineral para reducir aún más el tamaño de las rocas del mineral se realiza en molinos de bolas horizontales (9) y (10), de forma tal que al terminar la molienda se entrega un mineral molido con un estándar de 75 pm (Tamiz; malla 200), que se envía al transportador (Chute) de distribución (11). El objetivo de estas dos etapas trituración y molienda es liberar el valor (oro y plata), para que éstos puedan ser beneficiados por medio de la lixiviación.
La siguiente etapa del proceso se realiza en el tanque espesador (13), de forma tal que el material triturado y molido pasa del transportador (Chute) de distribución (11), por el conducto (12) al tanque espesador (13), para formar una dispersión acuosa a la que se han agregado otros compuestos, en el espesador (13) se separan los sólidos que se decantan al fondo del tanque espesador (13) y el líquido se elimina por la parte superior del tanque espesador (13).
La siguiente etapa de este proceso es la lixiviación, por el fondo del tanque espesador (13), se alimentan los sólidos decantados por un conducto (14) que es la alimentación de la pulpa formada en una serie de tanques de lixiviación, (15), (16), (18), (19) (20) y (21), los tanques de lixiviación normalmente están provistos con una flecha que está unida a un motor, a la flecha están unidas propelas, cuando gira la flecha las propelas mueven la pulpa, con varios propósitos, a estos tanques se les suministra oxígeno desde el tanque de suministro de oxígeno (23), por la tubería (17) de suministro de oxígeno para lixiviación; En estos tanques, se retiene la pulpa por un tiempo determinado previamente, lo que asegura el beneficio del valor; por medio de la propela se mantiene en suspensión acuosa al mineral ya molido (pulpa) con un porcentaje de sólidos entre 50- 55%, dicha propela también homogeniza al oxígeno en todo el volumen del mismo tanque. A lo largo de todo el circuito de tanques de lixiviación los valores se van disolviendo por medio del reactivo cianuro, oxígeno y agua, este proceso se lleva a cabo en un periodo de tiempo entre 72 y hasta 124 h, el tiempo depende del tonelaje de mineral procesado, de la asociación de minerales con el valor, de la ley del mineral, etc.; la reacción que describe este proceso es:
4Au + 8 Cn’ + O2 + 2H2O = 4Au(Cn)2" + 4OH"
El complejo formado con oro y cianuro Au(Cn) en forma iónica, que forma la solución preñada, se envía por el conducto (22) a la planta (24), donde es precipitado y filtrado, finalmente la solución rica en valores pasa a un proceso de fundición por el conducto (29). Una reacción igual se describe para la plata (Ag).
La pulpa residual que se produce en la planta de precipitación y filtración (24), tiene una importante concentración de cianuro, la cual no puede ser desechada hasta no bajar la concentración de cianuro, para lo cual, se somete al proceso de destrucción de cianuro; la pulpa residual es enviada por el conducto (26) al proceso de destrucción de cianuro, este proceso se realiza en tanques de destrucción de cianuro (27) y (28) con las mismas características de los tanques de lixiviación (15), (16), (18) a (20) y (21); la reacción que describe este proceso es la siguiente:
2NaCn + Me(Cn)4Na2 + 3Na2S2O5 + 6O2 + 3H2O =
6NaOCn2 + 4NaHSO4 + Me(HSO4)2 el tanque (23) conteniendo oxígeno a presión, lo suministra a los tanques de destrucción de cianuro por la tubería (25). El producto resultante de los tanques de destrucción de cianuro (27) y (28), pasa a una etapa de filtración (30) y posteriormente a lo que se llama presa de Jales (31); respecto a la etapa de destrucción de cianuro, etapa final del proceso de beneficio de minerales, es para desechar el mineral sin valor (sin oro y plata) sin ninguna concentración de cianuro; este mineral sin valor y sin concentración de cianuro, se acumula en la presa de jales, sin efectos nocivos para el medio ambiente.
La temperatura es importante en ambos procesos: lixiviación y destrucción de cianuro, a mayor temperatura la concentración de oxígeno es menor, debido a que hay mayor movimiento de moléculas en el sistema, y ello lleva a que el oxígeno no se mantenga en el seno de la pulpa, salga de éste y se incorpore a la atmósfera. Sin embargo, es un parámetro que no podemos controlar, debido a que se aumenta la temperatura en la pulpa desde el proceso de molienda.
En el proceso de lixiviación existen dos reactivos limitantes uno es el cianuro y en segundo lugar el oxígeno, si existe deficiencia en cualquiera de ellos la cinética es lenta, en la práctica se adiciona cianuro en exceso para garantizar una disolución mayor de valores y como consecuencia una mayor recuperación, sin embargo, cuando se adiciona oxígeno puro se pueden alcanzar concentraciones de 15 a 20 ppm y no es necesario utilizar un exceso de cianuro; para el proceso de destrucción de cianuro el reactivo que es utilizado es un metabisulfito, la concentración de oxígeno adecuada para este proceso es de 15 ppm aproximadamente. Se puede disminuir la concentración de cianuro y de metabisulfito debido a que el oxígeno tiene la capacidad de oxidar minerales como sulfuros de fierro y de cobre, consumidores de cianuro y de metabisulfito.
El difusor de la presente invención se utiliza tanto en los tanques de lixiviación como en los tanques de destrucción de cianuro, de acuerdo con la presente invención los tanques de lixiviación son tanques de retención, cilindricos, los que tienen una proporción adecuada de altura y diámetro, además de mantener una relación de longitud de la flecha y del diámetro de la propela. Como se puede observar en las reacciones químicas de ambos procesos, antes mostradas, un elemento que se requiere es el oxígeno, por lo que en ambos casos el uso el difusor de la presente invención es indispensable para garantizar la concentración de oxígeno requerida para que ambos procesos se realicen en forma eficiente
En la figura 2, 3 y 4, se muestra con detalle el difusor de la presente invención, en la figura 2 se aprecia que está dentro de un tanque de lixiviación o de destrucción de cianuro, por ejemplo (15) o (28), asimismo dentro de estos tanques, se muestra un eje (32), el cual está unido a un motor, no mostrado, que lo hace girar; tiene unidos 2 juegos de propelas uno superior (33), y el otro inferior (34), la propela inferior está al nivel del extremo de la flecha (32); al moverse los juegos de propelas (33) y (34) junto con el eje (32), y la zona de mamparas o deflectores d), hacen que la pulpa acuosa que contiene, mineral molido con valores, se pongan en contacto estrecho con reactivos y oxígeno. Dentro del tanque de lixiviación por ejemplo (15) o de destrucción de cianuro (28) y en la parte inferior del eje (32) separado de dicho eje, está el difusor de la presente invención (35), el cual está sujeto a la base del tanque de lixiviación o de destrucción de cianuro, por ejemplo (15) o (28), ya sea por medio de ángulos metálicos no mostrados, su posición debe ser a una altura desde el fondo del tanque de lixiviación o de destrucción de cianuro, por ejemplo (15) o (28), del 10% de la altura total del tanque de lixiviación o tanque de destrucción de cianuro, por ejemplo (15) o (28). La construcción del difusor (35) es de preferencia en lámina de acero al carbono, por ejemplo, desde calibre 7 (4.55mm) hasta calibre 4 (5.69mm); el calibre es una parte importante del difusor ya que éste está sometido a desgaste, debido a los sólidos suspendidos en la pulpa y los reactivos que contiene; además que a un mayor espesor se prolonga el periodo vida y/o de mantenimiento del difusor. La lámina de acero al carbono puede ser sustituida por lámina de acero inoxidable, lo que puede encarecer al difusor, pero también puede ofrecer un mayor tiempo de vida y un periodo de mantenimiento más prolongado.
El difusor (35) está estructurado como un cono truncado recto, también se puede describir como el corte del cono en paralelo a la base, eliminando la parte que tiene el vértice del cono, tiene una pared superior plana (36), horizontal, de menor diámetro, que se continua en una superficie cónica (37), el fondo del cono está abierto, formándose un espacio interior, el extremo inferior de la superficie cónica de mayor diámetro, tiene cortes angulares (38) entre 25° y 35° en toda su periferia, la altura (i) de los cortes angulares (38) tiene una relación entre el 8% y el 12% de la altura total K del difusor; oxígeno fluye desde el espacio interior del difusor (35) y pasa por los cortes angulares (38), para regular el tamaño de las burbujas de oxígeno que fluyen hacia la pulpa, el difusor (35) tiene una relación de dimensiones especificas con respecto al tanque de lixiviación (15) o de destrucción de cianuro (28), incluyendo el eje y las propelas, que lo hacen novedoso y con actividad inventiva, el difusor (35) está situado en la parte inferior del extremo inferior del eje (32), separado de dicho eje (32), también está separado del fondo del tanque de lixiviación y de destrucción de cianuro; una tubería (39), que tiene una válvula de entrada (40) de oxígeno fuera de la pared del tanque de lixiviación o de destrucción de cianuro, (15) o (28), y una salida de oxígeno que llega a la parte central del espacio interior del difusor (35), conduce oxígeno el cual debe llegar justo en la parte central interna del difusor, la salida de la tubería (39) está a una distancia de la pared superior interna (36) del difusor (35), que está entre el 5% y 9% de la altura total K del difusor.
El diámetro mayor (a), inferior, del difusor (35) se dimensiona en un rango entre 3/16 y 5/16 del diámetro del tanque de lixiviación por ejemplo (15) o del tanque de destrucción de cianuro, por ejemplo (28).
El difusor de la presente invención garantiza una concentración adecuada de oxígeno entre 15 y 20 ppm con una relación de volumen de oxígeno de 0.7 a 1.0 kg de oxígeno por tonelada de mineral; con respecto a otros sistemas de difusión que su eficiencia va de 1.0 a 1.5 kg de oxígeno por tonelada de mineral. Esta relación de oxígeno se debe a la cantidad y tamaño de burbujas generadas por el difusor de la presente invención, lo ideal es un tamaño de burbuja igual o menor a 5 mm, el ángulo de los cortes en la parte dentada del difusor determina el tamaño de la burbuja, a ángulos menores de entre 25° y 35° existe mayor coalescencia de burbuja, por lo tanto una cantidad mayor de burbujas con diámetros superiores a 5 mm, son visibles en la superficie de los tanques; mantener la relación en el tamaño y posición de las propelas y el difusor dentro de los tanques también garantiza el mantener estas burbujas separadas.
El difusor (35) de la presente invención se utiliza en los reactores o tanques de lixiviación para procesos de beneficio de minerales tales como lixiviación dinámica, para la extracción de oro y de plata; también para el proceso de destrucción de cianuro, etapa final del proceso de beneficio de minerales, esta última etapa es para desechar el mineral sin valor (sin oro y plata) sin ninguna concentración de cianuro; este mineral sin valor y sin concentración de cianuro se acumula en la presa de jales, sin efectos nocivos para el medio ambiente. Un aspecto relevante de la presente invención es la relación de dimensiones del difusor mismo con respecto ya sea al tanque de lixiviación (15) o al de destrucción de cianuro (28), la relación de dimensiones que se expresan para estos tanques son las mejores, las ideales, sin embargo, no todos los tanques instalados (15) o (28) actualmente mantienen está relación de dimensiones, lo anterior no es una condicionante para adaptar el difusor (35) a tales tanques.
La relación de dimensiones del difusor (35), se muestra en la figura 2, en la cual las letras que aparecen tienen el siguiente significado. a) diámetro mayor del difusor (35) b) altura de la base del tanque (15) o (28), al inicio de los cortes angulares (38), del difusor (35). c) altura de la base del tanque (15) o (28) al extremo inferior del eje de propelas (32). d) zona de mamparas o deflectores en los tanques de lixiviación (15) o de destrucción de cianuro (28), que ayudan a la agitación de la pulpa. e) distancia entre la propela superior (33) y la propela inferior (34). f) ancho de la propela superior (33) y de la propela inferior (34). g) diámetro del tanque (15) o (28). h) altura del tanque (15) o (28). i) altura de los cortes angulares (38)
J) espacio entre la pared interna superior horizontal, (36) del difusor (35) y la salida de la tubería (39).
K) distancia desde el extremo de los cortes angulares (38) hasta el vértice que formaría la extensión superior de la superficie cónica (37).
L) distancia desde el inicio de los cortes angulares (38) hasta la pared horizontal (36), del difusor (35). m) ancho de la pared horizontal (36) del difusor (35) n) distancia desde la pared horizontal (36) del difusor (35) al vértice que se formaría por la continuación hacia la parte superior de la superficie cónica (37).
La relación de dimensiones se define a continuación, utilizando las letras de la "a" a la "n", que se muestran en la figura 2. a) el diámetro mayor de la parte inferior del difusor (35) está entre 3/16 y 5/16 del diámetro (g) del tanque (15) o (28) b) la distancia entre la base de los cortes angulares (38) del difusor (35) y el fondo del tanque (15) o (28) está entre el 8% y el 12% de la altura total (h) del tanque (15) o del tanque (28). c) la altura entre el extremo del eje (32) y el fondo del tanque (15) o (28), está entre un 23% y 27% de la altura total (h) del tanque (15) o del tanque (28). d) las mamparas o deflectores tienen una relación entre 2/32 y 4/32 del diámetro g) de los tanques (15) o (28). e) la distancia entre la parte media de las propelas (33) y (34) es menor que 0.385 del diámetro (g) del tanque (15) o (28). f) el ancho de las propelas (33) y (34) preferentemente tienen una relación entre 2/8 y 3/8 del diámetro del tanque (15) o (28). g) es el diámetro del tanque (15) o (28). h) la altura (h) del tanque (15) o (28), dividido por el diámetro (g) del tanque (15) o (28), es igual a 1.
(h/g = 1) i) la altura de los cortes angulares (38) tiene una relación entre el 8 y 12% con respecto a la altura (K) del difusor (35).
J) la salida de la tubería (39) está a una distancia de la pared superior interna del difusor, que es de entre 5% y 9% de la altura total K del difusor.
K) es la altura desde la base de los cortes angulares (38) hasta el vértice que se formaría por la extensión hacia arriba de la superficie cónica (37), la cual es de entre 3/8 y 5/8 del diámetro mayor a) de la parte inferior del difusor (35)
L) es la distancia entre el inicio de los cortes angulares (38) y la pared horizontal superior (36) del difusor (35), la cual está entre 6/8 y 7/8 de la altura K. m) es el ancho de la pared superior horizontal (36) del difusor (35), el cual está entre 5/32 y 8/32 del diámetro mayor, inferior (38), del difusor (35). n) es la altura desde la base superior (36) del difusor (35) y el vértice que formaría la extensión superior de la superficie cónica (37), la cual está entre 5/32 y 8/32 de la altura K.
Los tanques de lixiviación y de destrucción de cianuro se dimensionan con base a la cantidad de mineral que se procesará y al tiempo de retención que debe tener el mineral para obtener la mayor cantidad de recuperación de valores. Con el difusor de la presente invención en los dos procesos, lixiviación y destrucción de cianuro se obtienen los siguientes resultados, no reportados en el estado de la técnica.
1.- Se incrementa la eficiencia en la aplicación de oxígeno, lo que resulta en hasta un 30% menos en el consumo.
2.- Se disminuye el consumo de reactivos como cianuro y metabisulfito hasta un 20%.
3.- la aplicación de oxígeno en los procesos antes mencionados acelera la cinética de ambas reacciones.
4.- El tiempo de retención en los reactores o tanques de lixiviación y destrucción de cianuro, es menor y se procesa mayor cantidad de mineral por día o,
5.- Se pueden dejar de operar tanques en los circuitos de retención de los procesos de lixiviación y destrucción de cianuro,
6.- Se incrementa la recuperación de valores para el caso de lixiviación entre un 4 y 6% en plata y hasta 0.5% en oro.
7.- Los procesos de lixiviación y destrucción de cianuro se hacen más estables una vez que la concentración de oxígeno se mantiene.
EJEMPLOS.
Ejemplo 1.
A continuación, se presentan ejemplos de aplicación de la presente invención.
Se realizó una prueba comparativa de difusores conocidos en el estado de la técnica respecto del difusor de la presente invención para determinar la eficiencia en el consumo de oxígeno.
En la tabla I que se presenta a continuación, están los resultados que se producen al utilizar varios tipos de difusores, mostrándose que cada uno de ellos tiene un determinado grado de eficiencia en la aplicación de oxígeno, para obtener los mismos resultados, los difusores que se usaron en esta prueba son:
El de tubo perforado, que como su nombre lo indica es un tubo perforado por donde circula oxígeno. Un mezclador estático, el cual está formado por una serie de elementos fijos, por lo general helicoidales, incluidos dentro de una carcasa tubular, y
El de flecha o eje hueco que está formado por una parte hueca en la parte inferior de la flecha o eje rotatorio, la cual tiene una pluralidad de aberturas de distribución de oxígeno, formándose una ranura de distribución de oxígeno en cada abertura de distribución de oxígeno. El consumo más alto fue cuando se usó el tubo perforado, con una relación del 1.7 Kg Ch/Ton de pulpa. El difusor de tipo mezclador estático tuvo un consumo de 1.1 kg Ch/Ton de pulpa,
TABLA I.
Figure imgf000015_0001
el de flecha o eje hueco tuvo un consumo de 0.9 kg Ch/Ton de pulpa y el difusor de cono truncado de la presente invención tuvo un consumo de 0.7 KgOj/Ton, es decir un 30% menos de consumo de oxígeno si tomamos como base 1 KgCh/Ton.
El difusor de la presente invención produjo un tamaño de burbuja de 5 mm, que era el objetivo buscado ya que con tamaños superiores se observa coalescencia en las gotas de oxígeno.
EJEMPLO 2.
2.- En el presente ejemplo se demuestra que disminuye el consumo de reactivos como cianuro y metabisulfito, cuando se utiliza oxígeno y el difusor de la presente invención. Para el proceso de neutralización de cianuro se requieren dos reactivos, uno el metabisulfito y un oxidante, este último puede ser aire, oxígeno puro, o cualquier otro reactivo con la posibilidad de ceder electrones.
Los valores se reportan en la Tabla II. Tabla II.
Figure imgf000016_0001
Los valores que se reportan en la Tabla II corresponden a una operación efectuada en una planta de destrucción de cianuro, en la que se requiere metabisulfito para la neutralización de cianuro. Antes de la adición de oxígeno el flujo de metabisulfito era 1.2 m3/h; al momento de hacer la adición de oxígeno con el difusor de la presente invención en el tanque de neutralización de cianuro, se redujo el consumo de este reactivo en un 30%.
De acuerdo con los resultados mostrados en la Tabla II, se demuestra que, con la aplicación de oxígeno y el difusor de la presente invención, se disminuye el consumo de reactivos como metabisulfito hasta un 30%.
Ejemplo 3.
El presente ejemplo demuestra que con la aplicación de oxígeno en los procesos de lixiviación y de neutralización de cianuro, se acelera la cinética de ambas reacciones. Asimismo, que el tiempo de retención en los reactores o tanques de lixiviación y destrucción de cianuro, es menor y se procesa mayor cantidad de mineral por día.
En la Tabla III, se muestran los resultados que se obtienen con la aplicación de oxígeno y con el difusor (35) en un proceso de lixiviación.
Tabla III.
Figure imgf000017_0001
De acuerdo con los resultados expresado en la Tabla III, los 3 primeros parámetros se incrementan, lo cual es positivo y en cuanto al número de tanques de lixiviación se reduce el número, lo cual también es positivo, lo que indica que se dejan de operar tanques en los circuitos de retención de los procesos de lixiviación y destrucción de cianuro.
Ejemplo 4.
En este ejemplo se muestra que el proceso de lixiviación es muy estable con lo que se disminuye la operación del número tanques.
En una planta de lixiviación se inició la aplicación de oxígeno utilizando el difusor (35) de la presente invención, inicialmente se aplicó en un solo tanque de retención y posteriormente en todo el circuito de tanques. En las gráficas de las figuras 5 y 6, se muestran los valores de disolución de oxígeno en la pulpa y el incremento de la disolución de valores, además, que el proceso es muy estable en todo el circuito de tanques, lo que llevó a la decisión de dejar de operar los últimos dos tanques de retención.
En la gráfica de la figura 5 se muestra la cantidad de oxígeno disuelto en varios tanques de lixiviación, en las ordenadas están los valores de oxigeno disuelto en ppm, y en las abscisas el número de tanques, las 3 barras que corresponden a cada tanque se refieren la de la izquierda al mes de agosto, la intermedia al mes de septiembre y la de la derecha al mes de octubre. En la gráfica de la figura 6, en las ordenadas están los valores de plata en solución en ppm, y en las abscisas el número de tanques, que se corresponden con el número de tanques de la figura 5, las 3 barras que corresponden a cada tanque se refieren la de la izquierda al mes de agosto, la intermedia al mes de septiembre y la de la derecha al mes de octubre; del circuito de tanques, al tanque 12 fue al único que se le aplicó oxígeno utilizando el difusor de la presente invención, sin embargo, debido a que la pulpa pasa de tanque a tanque en forma de cascada, se mantiene una concentración de oxígeno entre 10 y 12 ppm en todos los otros tanques del circuito, obteniéndose como resultado, el incremento de disolución de plata por mes, como se ve en la figura 6.
Ejemplo 5.
En este ejemplo se muestra el incremento en la recuperación de valores, para el caso de lixiviación entre un 4 y 6% en plata y hasta 0.5% en oro.
Este ejemplo se realizó en una planta de lixiviación aplicando oxígeno y utilizando el difusor (35) de la presente invención, el cuantificar los valores en las colas de plata es muy importante para poder evaluar lo que realmente se disolvió en el proceso de lixiviación, al presentar menor cantidad de valores en colas, indica que hay mayor cantidad de valores en solución preñada, esto se puede traducir a mayor recuperación de plata.
En la gráfica de la figura 7, se muestra en las ordenadas los valores de plata en colas en g/ton, y en las abscisas el número de meses, en está gráfica aparecen 4 líneas, 3 completas y una de corta duración, la primera línea empieza con valores de 15 g/ton y tiene una subida hasta 23 g/ton en el mes 4 y termina en el mes 12 con un valor de aproximadamente 13.8 g/ton; la segunda línea empieza con valores ligeramente arriba de 17 g/ton, tiene un descenso en el mes 6 y termina con un valor elevado de aproximadamente 20 g/ton; en los resultados hasta ahora obtenidos no se utilizó aplicación de oxígeno con el difusor (35) de la presente invención, fue hasta la operación que se representa por la tercera línea que se utilizó oxígeno con el difusor (35), se aprecia que la tercera línea inicia con un valor de aproximadamente 20.5 g/ton, y termina con un valor ligeramente inferior a 11 g/ton; las líneas punteadas son la expresión lineal de las 3 líneas curvas antes descritas, con lo anterior se muestra que la aplicación de oxígeno con el difusor (35) disminuye la plata en colas, lo que significa que la recuperación de plata se incrementa, lo mismo que sucede con el oro.
Ejemplo 6.
En este ejemplo se muestra que los procesos de lixiviación y destrucción de cianuro se hacen más estables una vez que la concentración de oxígeno se mantiene.
Este ejemplo se realizó en una planta de destrucción de cianuro WAD. La definición del cianuro WAD es: (complejos de cianuro de metales disociables con ácido débil).
En la gráfica de la figura 8, se muestran los resultados en el proceso de destrucción de cianuro WAD, con la aplicación de oxígeno y del difusor (35) de la presente invención. En la gráfica se muestra el comportamiento de 4 tratamientos, la línea que está en la parte inferior corresponde al comportamiento del tratamiento del cianuro WAD con oxígeno y con el difusor de la presente invención, la línea que le sigue representa el tratamiento de cobre con oxígeno y con el difusor de la presente invención, la línea que le sigue corresponde al tratamiento de cianuro WAD con aire y la línea superior corresponde al tratamiento de cobre con aire.
Es evidente la reducción de la concentración de cianuro WAD cuando se utiliza oxígeno con el difusor (35) de la presente invención.
Se destruye cianuro de manera óptima en promedio 36% más con la aplicación de oxígeno por medio del difusor (35) de la presente invención; pero además de que se reduce la concentración de cianuro el proceso se hace más estable, no se observan esos cambios drásticos de un punto a otro, esto favorece al proceso, a la adición de reactivos y al consumo de estos.
Se ha demostrado en la descripción anterior que mediante la aplicación de oxígeno y del difusor de la presente invención los procesos de lixiviación y de destrucción de cianuro se hacen más eficientes, debido a la aplicación de oxígeno, con una reducción de hasta un 30% menos en su consumo; se disminuye el consumo de reactivos como cianuro y metabisulfito hasta un 20%; la aplicación de oxígeno en los procesos antes mencionados acelera la cinética de ambas reacciones; El tiempo de retención en los reactores o tanques de lixiviación y destrucción de cianuro, es menor y se procesa mayor cantidad de mineral por día o se pueden dejar de operar tanques en los circuitos de retención de los procesos de lixiviación y destrucción de cianuro; se incrementa la recuperación de valores para el caso de lixiviación entre un 4 y 6% en plata y hasta 0.5% en oro y los procesos de lixiviación y destrucción de cianuro se hacen más eficientes y estables una vez que la concentración de oxígeno se mantiene.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Un difusor de oxígeno que forma parte de tanques de lixiviación y de destrucción de cianuro, para la recuperación de metales de alto valor tales como oro y plata de minerales que los contienen, y para la destrucción de cianuro, los tanques están formados por: un eje giratorio (32), 2 juegos de propelas uno superior (33) y el otro inferior (34), unidos al eje (32) y una zona de mamparas o deflectores; caracterizado porque el difusor (35) está estructurado como un cono truncado recto, con una pared superior plana (36) horizontal de menor diámetro, una superficie cónica (37), y el fondo del difusor (35) que está abierto, formándose un espacio interior, la superficie cónica (37) tiene en su extremo inferior de mayor diámetro cortes angulares (38) entre 25° y 35° en toda su periferia; una tubería (39) que conduce oxígeno, tiene una válvula de entrada (40) fuera de la pared del tanque de lixiviación o de destrucción de cianuro, (15) o (28), y una salida de oxígeno justo en la parte interior central del difusor (35); el difusor (35) regula el tamaño de las burbujas de oxígeno, tiene una relación de dimensiones especificas respecto del tanque de lixiviación (15) o de destrucción de cianuro (28); el difusor (35) está situado en la parte inferior del extremo inferior del eje (32), separado de dicho eje (32), también está separado del fondo del tanque de lixiviación y de destrucción de cianuro, está sujeto a las paredes internas o el fondo de dichos tanques, está construido de un material que resiste el desgaste a que está sometido debido a los sólidos suspendidos en la pulpa y los reactivos que contiene.
2.- Un difusor de oxígeno que forma parte de tanques de lixiviación y de destrucción de cianuro, para la recuperación de metales de alto valor tales como oro y plata de minerales que los contienen, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque: el difusor (35) está situado a una altura (b) desde el fondo del tanque de lixiviación o tanque de destrucción de cianuro, (15) o (28) que está entre el 8% y 12% con respecto a la la altura total de estos tanques; los cortes angulares (38) tienen una altura i) que tiene una relación entre el 8% y el 12% de la altura total K del difusor; el difusor (35) tiene un diámetro a) que está entre 3/16 y 5/16 del diámetro g) del tanque de lixiviación o tanque de destrucción de cianuro, (15) o (28); el centro del difusor (35) está alineado con el centro del eje (32).
3.- Un difusor de oxígeno que forma parte de tanques de lixiviación y de destrucción de cianuro, para la recuperación de metales de alto valor tales como oro y plata de minerales que los contienen, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque: la tubería (39) tiene una salida que está a una distancia J) de la pared superior interna (36) del difusor (35), que está entre un 5% y 9% de la altura total K) de dicho difusor; la altura K) desde la base de los cortes angulares (38) hasta el vértice que se formaría por la extensión hacia arriba de la superficie cónica (37), la cual es de entre 3/8 y 5/8 del diámetro mayor a) de la parte inferior del difusor (35).
4.- Un difusor de oxígeno que forma parte de tanques de lixiviación y de destrucción de cianuro, para la recuperación de metales de alto valor tales como oro y plata de minerales que los contienen, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la distancia L) entre el inicio de los cortes angulares (38) y la pared horizontal superior (36) del difusor (35), es de entre 6/8 y 7/8 de la altura K del difusor; la pared superior horizontal (36) tiene un ancho m) que es de entre 5/32 y 8/32 del diámetro mayor inferior a) del difusor; y la altura n) desde la pared superior (36) del difusor (35) y el vértice que formaría la extensión superior de la superficie cónica (37), está entre 5/32 y 8/32 de la altura K del difusor.
5.- Un difusor de oxígeno que forma parte de tanques de lixiviación y de destrucción de cianuro, para la recuperación de metales de alto valor tales como oro y plata de minerales que los contienen, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque: la altura c) desde la base del tanque (15) o (28) al extremo inferior del eje de propelas (32), está_preferentemente ente un 23% y 27% de la altura total (h) del tanque (15) o del tanque (28); las mamparas o deflectores en la zona d) tienen una relación entre 2/32 y 4/32 del diámetro g) de los tanque 15) o 28); la altura e) entre la parte media de las propelas (33) y (34) es preferentemente menor que 0.385 del diámetro (g) del tanque (15) o (28); el ancho f) de las propelas (33) y (34) preferentemente está en una relación entre 2/8 y 3/8 del diámetro g) del tanque (15) o (28); y la altura h) del tanque (15) o (28) dividido por el diámetro g) de dichos tanques, es igual a 1. (h/g - 1).
6.- Proceso de lixiviación para la recuperación de metales de alto valor tales como oro y plata de minerales que los contienen, y de destrucción de cianuro, caracterizado por el suministro de oxígeno a un tanque de lixiviación por la tubería (39) para salir en el interior del difusor (35), y pasar por la parte dentada (38) del difusor (35), que tienen cortes angulares (38) entre 25°a 35°, para generar un tamaño de burbujas con un diámetro igual o menor a 5 mm, y producir concentraciones de oxígeno entre 15 y 20 ppm, sin utilizar exceso de cianuro, con una relación de volumen de oxígeno de 0.7 a
I.0 kg de oxígeno por tonelada de mineral.
7.- Proceso de lixiviación para la recuperación de metales de alto valor tales como oro y plata de minerales que los contienen, y de destrucción de cianuro, de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por el suministro de oxígeno a un tanque de lixiviación por la tubería (39) para salir en el interior del difusor (35), y pasar por la parte dentada (38) del difusor (35), que tienen cortes angulares (38) entre 25° y 35°, para generar un tamaño de burbujas con un diámetro igual o menor a 5 mm, con lo que se incrementa la eficiencia en la aplicación de oxígeno, lo que resulta en hasta un 30% menos en su consumo.
8.- Proceso de lixiviación para la recuperación de metales de alto valor tales como oro y plata de minerales que los contienen, y de destrucción de cianuro, de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque en el proceso de lixiviación se incrementa la recuperación de valores entre 4% y 6% en plata y 0.5% en oro.
9.- Proceso de lixiviación para la recuperación de metales de alto valor tales como oro y plata de minerales que los contienen, y de destrucción de cianuro, de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el tiempo de retención de la pulpa en los tanques de lixiviación, es menor con lo que se procesa mayor cantidad de mineral por día, dejándose de operar tanques en los circuitos de retención de los procesos de lixiviación.
10.- Proceso de lixiviación para la recuperación de metales de alto valor tales como oro y plata de minerales que los contienen, y de destrucción de cianuro, de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por el suministro de oxígeno a un tanque de destrucción de cianuro conteniendo pulpa residual, por la tubería (39) para salir en el interior del difusor (35), y pasar por la parte dentada (38) del difusor (35), que tienen cortes angulares (38) entre 25° y 35°, para generar un tamaño de burbujas con un diámetro igual o menor a 5 mm, y producir concentraciones de oxígeno de 15 ppm aproximadamente, con lo que se disminuye la concentración de reactivos, cianuro y metabisulfito hasta un 20%, y se produce un mineral sin valor y sin ninguna concentración de cianuro, el cual se acumula en una presa (de jales) sin efectos nocivos para el medio ambiente.
II.- Proceso de lixiviación para la recuperación de metales de alto valor tales como oro y plata de minerales que los contienen, y de destrucción de cianuro, de acuerdo con la reivindicación 10, 21 caracterizado porque con la aplicación de oxígeno y el difusor (35), se destruye cianuro en promedio aproximadamente 30% más que si se usara aire.
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