el oro y sus procesos 1

ING. METALURGICA

EL ORO Y SUS PROCESOS

INTRODUCCION• El oro es, quizá, el primer elemento reconocido como metal.

• Es uno de los pocos metales que se encuentra en la naturaleza en estado puro

• El oro exhibe un color amarillo en bruto. Es considerado como el metal más maleable y dúctil que se conoce. Es prácticamente inalterable, relativamente fácil de localizar y extraer de los aluviones

• Ya desde el 4000 a de C, se realizaba el afino del oro mediante tratamientos térmicos con sal común, y pronto se convirtió en referencia de cambio comercial y soporte económico de distintas monedas

PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS• Símbolo: Au

• Número 79

• Densidad19,32 g/m3

• Masa Atómica: 196,967

• Apariencia Amarillo metálico

• Estado ordinario: Sólido

• Punto de fusión: 1337,33 ˚K (1064˚C)

• Punto de ebullición: 3129 ˚K (2808˚C)

• Conductividad Térmica: 317 W/(K·m)

• Serie: Metales de transición

• Grupo 11

• Período 6

• Bloque d

• Estructura Cristalina: fcc

• Dureza: 2,5 (Mohs)

• Limite Elástico: 55 MPa

• CET: 14 10-6

• Conductividad Eléctrica: 2,06×106 Ω.cm

MINERALES Y MENAS

Las menas de oro se encuentra generalmente en la naturaleza en estado nativo:

• Granos diseminados en las vetas de cuarzo

• Aleaciones con Plata

• Minerales de (≤10 g/Ton):

Cobre (SS) Plomo

Telurio (teluluros) Platino

Sulfuros

MINERALES Y MENAS

• Oro Libre: No esta incluido en otros minerales

Fácil extracción

Separación Gravimétrica, Cianuración o Amalgamación

• Asociación con Cobre:

Sigue al Cu hasta su afino, Lodos electrolíticos

• Asociación con Sulfuro de Fe (Pirita):

Precipitación y/o calcinación, Cianuración

• Menas Refractarias:

Poca explotación por dificultades de separación

YACIMIENTOS

• Primarios: Volcánico-Sedimentarios Venas de Oro

Plutónico-Volcánicos en Cuarcita

• Secundarios: Detríticos Suelen ser abundantes

• Como Sub Producto de Metalurgia Cu (200Mt-2t)PbNi

PROCESO DE EXTRACCIÓN

PROCESOS DE EXTRACCIÓN

• Extracción

• Trituración

PROCESOS DE EXTRACCIÓN

• Amalgamación ORO + GANGA

Hg

PROCESOS DE EXTRACCIÓN

• Cianuración:

Mineral Dilución del Au(Cianuro K/Na y Agitación)

4 Au + 8NaCN + 2H2O + O2 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH

Molienda Húmeda del Mineral(en presencia de Cianuro y Cal)

Tratamiento del Precipitado(H2SO4 + Secado 800˚C)

Tratamiento de la Ganga

Separación del Licor de Au(Filtrado o Lavado + Zinc + Ac. Plomo)

Cementación del Metal Precioso

2Na[Au(CN)2] + Zn Na2 [Zn(CN)4] + 2Au

PROCESOS DE RECUPERACIÓN

• Carbón Activado. Re-extracción:

• Menores costos de operación y capital

• Se añade directamente a la pulpa, eliminando procesos de filtrado

• Menor perdida de oro soluble

• Mejor tratamiento de los materiales gruesos

PROCESOS DE EXTRACCIÓN

• El oro se extrae del carbono mezclándolo con NaCN y NaOH en 110 8 C, formando una nueva solución de [Au (CN) 2] -. Esta solución es ahora bastante puro como el proceso de carbón activado elimina muchas de las impurezas.

• El oro se convierte de nuevo al oro elemental en las reacciones de electrólisis siguientes conocido como "electro":

En el ánodo: 4OH - → O 2 + 2H 2 O 4 e - En el cátodo: e - + [Au (CN) 2] - → Au + 2CN - En general: 4OH - + 4 [Au (CN) 2] - → 4Au 8CN + - + O 2 + 2H 2 O

• El oro es "ganado" en electrodos de acero inoxidable o precipitado como un barro negro muy fino. Entonces se funde y se vierte en moldes para hacer lingotes de oro.

PROCESOS DE EXTRACCIÓN

• Menas Refractarias:

• Encapsulamiento del Au en pirita o arsenopirita

• Carbón orgánico adsorbe el Au disuelto

• Alto consumo de Cianuro en reacciones secundarias

• Recubrimiento barrera sobre partículas de C

• Telururos insolubles en cianuros

PROCESOS DE EXTRACCIÓN

• Menas Refractarias. Proceso:

• Caracterización mineralógica

• Diagnóstico de lixiviación

• Selección del proceso

PROCESOS DE EXTRACCIÓN

• Menas Refractarias:

Mineral Problema Proceso

Pirita, Arsenopirita, Pirrotina, Marcasita

↓Recuperación

↑Mineral Fino

Pre aireaciónOxidación a Presión

TostaciónLixiviación Bacteriana

TelururosMena Carbonosa

Au compuesto con TelururoAdsorción del Au sobre Carbón

de la mena

TostaciónOxidaciónCloración

Oclusion ↑Mineral Fino dentro de la matriz mineral

TostaciónMolienda fina

PROCESOS DE AFINO

Materia Prima Au

Ataque con Acido Nítrico

Residuo

DisoluciónNO2

Fusion Oxidante

Oro Puro

Adicion de HCl

Cloruro de Plata

Zinc

Disolución

Cemento Metálico

Afino Con Acido Nítrico:CostosoPoca eliminación de impurezas

PROCESOS DE AFINO

Materia Prima Au

Ataque con Acido Sulfúrico

ResiduoNo atacado

DisoluciónSO2

Fusión

Oro Puro

Cristalización o Cementación de Ag

Plata o Sal de Ag

Afino Con Acido Sulfúrico:Produccion de SO2No se elimina Pb

PROCESOS DE AFINO

Materia Prima Au

Ataque con Agua Regia

Solución

SolublesInsolubles

Cementación

Cobre

Adición de FeCl2

Oro

Disolución yCementación

Plata

Afino Con Agua Regia:

FeCl3

CostosoCantidad de Reactivos

PROCESOS DE AFINO

Materia Prima Au

Fundición

Cl Gaseoso

Granulación o moldeo

Escoriación

Filtrado

Proceso Miller 99,5%:

No se separan elementos del grupo platino

PROCESOS DE AFINO

Proceso Wohlwill (99,99%):

Materia Prima Au

Fundición

Solución de HCl y AuCl4

Corriente

Oro Puro

Au: Ánodo →Impurezas: Precipitados → Au Cátodo

Proceso lento y costosoRecuperacion de elementos grupo platino

OTROS PROCESOS DE AFINO

• Proceso Sumitomo: Trata lodos anódicos del refino de Cu. Digiriéndolos con Acido sulfúrico.

• Proceso OutoKumpu: Lixiviacion de lodos resultantes del proceso de Ag con Acido sulfurico, luego se trata con agua regia.

• Proceso Inner: Trata lodos anódicos del refino de Cu, mediante lixiviacion selectiva se eliminan las impurezas.

• Proceso Noranda: Lixiviacion, Cementacion, Precipitacion del Au con SO2, Precipitacion de Pt/Pa,

TIPOS DE ORO Y APLICACIONES EN JOYERIA

APLICACIONES. MEDICINA Y BIOAPLICACIONES

• Nanopartículas de Oro : Tratamiento de diferentes cáncer (próstata), Reumatismos, Tuberculosis y Vías digestivas

• Laminas extrafinas: comestible, Decoración, repostería, Bebidas

• Laminas Finas: Tratamientos de belleza

APLICACIONES. ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES

• Revestimientos de microcomponentes y contactos (~0,1 μm), se logra aumentar su conductividad en las superficies de contacto 10 millones de veces.

• Impresión y soldadura en circuitos electrónicos

sobre tarjetas

• Revestimientos para equipos electrónicos

con fines decorativos

APLICACIONES. OPTICAS, AEROESPACIALES

• Revestimientos de componentes y contactos (~1 μm), se logra reflexión óptima de rayos UV.

• Revestimiento de lentes y espejos de Telescopios de alta resolución.

• Revestimientos protectores para equipos de recolección de muestras.

EXPLOTACIÓN Y MERCADO DEL ORO

PRODUCCIÓN

• Producción Mundial 2005: Ref. Suráfrica 294 T

BIBLIOGRAFÍA

• ASM INTERNATIONAL. Vol. 2. Properties and Selection: Nonferreous Alloys and Special-Purpose Materials. 2007.

• Ancho, J., Verdeja, L.F., Ballester, A., METALURGIA EXTRACTIVA. Vol. II. PROCESOS DE OBTENCION. Ed. Síntesis. 2005.

• www.e-goldprospecting.com/html/gold_refining.html

• www. wikipedia.org/wiki/Gold

PROCESOS DE EXTRACCIÓN

• Cloración:

PROCESOS DE EXTRACCIÓN

• Lixiviación

PROCESOS DE EXTRACCIÓN

Exploración Minado Carguío y acarreo

PROCESOS DE EXTRACCIÓN

Proceso Gold Mill

Estructura de pirámide escalonada donde se acumula el mineral extraído. A este material se le aplica, a través de un sistema de goteo, una solución cianurada de 50 miligramos por litro de agua, la cual disuelve el oro

Busca procesar el metal que no puede ser obtenido mediante la lixiviado en pilas

Proceso que permite concentrar la cantidad de oro que hay en la solución rica,

PROCESOS DE EXTRACCIÓN

Proceso Merrill Crowe

La solución rica en oro se filtra y limpia. Luego se le elimina el oxígeno y se añade polvo de zinc para precipitar el metal y hacerlo sólido.

Refinería

El oro obtenido se somete a secado en hornos de retortas entre 650-800º C. Finalmente, al proceso de fundición a 1,200º C para obtener el Doré o lingote

PROCESOS DE EXTRACCIÓN