EL USO DEL CIANURO

EN LA MINERÍA

Hechos y mitos

�La cianuración es el proceso más utilizado para la extracción del oro. Desde que fue patentado en 1887 no ha podido ser reemplazado por otros métodos. Más del 90% del oro se recupera hoy en día con cianuro.

�El cianuro es una sustancia química natural, ampliamente utilizada y esencial para el mundo moderno.

�La gente se asusta cuando escucha la palabra cianuro y piensa en las cámaras de gas. Es este miedo el que suele aprovecharse para generar una opinión pública negativa contra la minería.

�Es cierto, el cianuro es tóxico, pero manejándolo con cuidado, no provoca daño a la salud humana ni al ambiente.

¿Qué es el cianuro?

�Es una sustancia química que contiene carbono y nitrógeno, combinados con hidrógeno, o sodio u otros elementos.

�El cianuro de sodio es una sal de color blanco.

�El cianuro de hidrógeno es un gas incoloro con un olor amargo a almendra.

C

Na

N

H

o

¿Dónde se encuentra el cianuro?

�Plantas y animales lo producen naturalmente como un mecanismo de protección.

�Se conocen más de 1000 plantas que contienen cianuro en forma de amigdalina (similar al azúcar) y muchas las ingerimos diariamente.

�Compuestos de cianuro estánpresentes en los gases de escape de los automóviles, el humo del cigarrillo y la sal.

6-10 almendras

crudos matan a

un niño

Cianuro en algunas plantas

Especies de plantas Concentración (g/kg)

– Yuca

• hojas 0,4-0,5

• raíces 0,14

• puré 0,08

– Linaza 0,3-0,5

– Almendra amarga hasta 2,5

– Sorgo (planta joven) hasta 2,5

– Brote de bambú hasta 8,0

– Frijoles 0,02

También en maíz, lentejas, maní, cerveza….

El consumo de 200 a

500 g de yuca cruda

será mortal.

Al raspar o moler la yuca y secarla, hervirla o tostarla, el cianuro se evapora

Ventaja:

El higado de un adulto puede destruir diariamente unos

20 a 30 mg de cianuro y expulsarlo con la orina.

Utilización del cianuro en la industriaAnualmente se utilizan 1,4 millones de toneladas de cianuro.

• El 18 % se utiliza en la minería– En soluciones diluidas, con 0,3 hasta 0,5 g/l.

• El 82% en la producción industrial de:– Productos farmacéuticos (contra cáncer, presión alta, vendas), – Procesamiento de metales (p.ej. endurecimiento del acero),– Nylon y plásticos acrílicos,– Galvanoplastia,– Gomas sintéticas,– Cosméticos,– Revelado fotográfico,– Antiaglutinante en la sal de mesa,

– Fumigación.

Efectos del cianuro

• El cianuro bloquea las enzimas relacionadas con el transporte e intercambio del oxígeno. Causa cianosis (decoloración azulada de la piel), respiración rápida, convulsiones, pérdida del conocimiento y finalmente asfixia.

• Un antídoto es el nitrito de amilo.

El cianuro de hidrógeno HCN

� El cianuro de hidrógeno se ha usado en ejecuciones en las cámaras de gas.

Normalmente, lo que es mortal es el cianuro de hidrógeno. Por eso,

durante el transporte, almacenamiento y manejo se evita que se forme el gas.

Envase de Cyklon-B utilizado en los Campos

de Concentración

Productores de cianuro

• En el mundo hay solo tres productores de cianuro: Dupont, en los Estados Unidos, ICI, en Inglaterra y Degussa, en Alemania.

¿Cómo se produce cianuro?

El cianuro se produce a partir de amoníaco y gas natural.

También es un subproducto de la fabricación de fibras acrílicas y de ciertos plásticos.

Manipulación del cianuro

El cianuro se fabrica y se distribuye en distintas formas, como por ejemplo, briquetas y granulados de cianuro y cianuro líquido. El cianuro de sodio, que se utiliza en la minería, se produce y transporta en estado sólido, así que su manipulación es más fácil y segura.

Las personas que trabajan con este tipo de compuestos son técnicos que están capacitados para el manejo de estos materiales.

¿Por qué funciona la cianuración en la extracción del oro?

Reacción de Elsner de 1846:

4 Au + 8 NaCN + O2 4 NaAu(CN)2 + 4 NaOH

sólido solución cargada o premiada

El cianuro de sodio disuelto en agua, disuelve el oro.

Etapas en la extracción del oro

� El oro, atrapado en los minerales, se disuelve en agua con cianuro diluido.

� A la solución con oro se añade carbón o zinc para extraer el oro de la solución.

� El cianuro diluido en agua se recircula.

� Los minerales lixiviados se envían a los depósitos de relaves.

Lixiviación del oro mediante cianuroHay dos procesos principales

Lixiviación en tanques: En un tanque se remueve el mineral molido con cal, aire y una solución de cianuro. Se separa la solución cargada con oro y se le quita el oro.

Los residuos sólidos (relaves) se llevan a un depósitos de relaves. Allí, parte de la solución permanecerá dentro de los poros del material molido y parte se recogerá encima de los relaves, desde donde se la recicla.

Cianuración en tanques

CalAire

Cianuro

Mineral

Lixiviación en pilas

El mineral se tritura y se apila en una plataforma forrada con membranas impermeables. Se rocía con una solución de cianuro o se usa un sistema de riego por goteo. La solución pasa lentamente a través del material y disuelve el oro. La solución cargada es recolectada por la membrana impermeable. En este caso el volumen de la solución es muy grande por lo cual se la recarga con cianuro y se recicla.

Este proceso tiene bajo costo de inversión, pero la extracción es más lenta y la eficacia de la extracción de oro es solo entre 50 y 75%.

Construcción de una

platafora de lixiviación en

Pikes Peak, Colorado

Lixiviación en pilas

en Beta Vargas

Geomembrana

Pilas

Riego con cianuro

Cianuración en circuitos cerrados

El proceso de cianuración se realiza en un circuito cerrado, es decir que la misma solución cianurada vuelve a utilizarse y cuando hay más solución de la necesaria, debido a las lluvias, se elimina el cianuro, por ejemplo con agua oxigenada, antes de verterla a un río; así se evita la mezcla con el medio ambiente.

La infiltración en el suelo se evita con capas de arcilla impermeable, plásticos resistentes y monitoreo con piezómetros. La calidad de las aguas superficiales y subterráneas así como la del aire, se analizan constantemente y la eventual formación del gas de cianuro de hidrógeno se vigila mediante monitores de gases.

Mina Bellavistadurante la

construcción

RECUPERACIÓN DEL ORO DE LAS SOLUCIONES

• El oro, que se encuentra disuelto en forma de un cianuro complejo, se recupera de las soluciones ricas utilizando la precipitación con zinc metálico, carbón activado, la electrodeposición, ó mediante la combinación de algunos de los procesos anteriores.

PRECIPITACIÓN CON ZINC

• Desde 1890

• El oro puede ser precipitado por cualquier metal que tenga mayor afinidad por el cianuro que él, como es el caso del aluminio y el cobre, pero el zinc ofrece las mayores ventajas económicas y técnicas, por lo tanto ha sido el proceso casi exclusivamente usado para la recuperación del oro y la plata.

• Proceso Merril-Crowe trabaja con desaireación de la solución antes de agregar el polvo de zinc

• 2 Au(CN)-2 + Znº ÷ Zn(CN)4-2 + 2 Auº

CARBÓN ACTIVADO

• A partir de 1950, aunque se conocían sus propiedades de adsorción de complejos de oro, desde el año 1880. El principal problema, que limitó su uso durante todos estos años, fue que no se contaba con un sistema de desorción que permitiera recuperar el oro del carbón, por lo debía quemarse, lo que implicaba un alto costo de proceso y su no competitividad, en comparación con el proceso Merrill-Crowe. Una de las principales propiedades del carbón activado es su selectividad del oro y la plata ante la presencia de otros aniones de cianuros de cobre, níquel y hierro, que algunas veces están presentes en las soluciones.

CARBÓN ACTIVADO

• Últimamente, el carbón activado se usa como una etapa de concentración de la solución, para luego recuperar el oro por medio de la electrodeposición. Hay cuatro operaciones: adsorción del oro en el carbón; elución o desorción; regeneración del carbón; y la electrodeposición del oro.

• El carbón activado, permite cargar entre 6 y 11 kg de oro por tonelada de carbón. Esta adsorción se puede ejecutar por medio de alguna de las siguientes tres operaciones:

• Carbón en pulpa (CIP): después de completada la lixiviación, se pasa a una serie de tanques donde la pulpa fluye en contra corriente al carbón activado. Por un lado la pulpa se empobrece en valores de oro mientras que por el otro el carbón se enriquece.

Relaves

Carbón

cargado

CalAireCianuro

Mineral

Depósito

de relaves

CARBÓN ACTIVADO

• Carbón en lixiviación (CIL): en este caso, el carbón se agrega directamente a los tanques donde se realiza la cianuración, de esta forma a medida que el oro entra en solución es capturado por el carbón.

• Carbón en columnas: en este proceso se trabaja con soluciones clarificadas o semiclarificadasprovenientes de operaciones de lixiviación en pilas o de efluentes de espesadores. La solución se hace pasar ascendentemente por una serie de columnas cargadas con carbón.

CARBÓN ACTIVADO

• Etapa de desorción, que se lleva adelante por medio de varios procesos. El primero de ellos fue introducido por Zadra en 1950 y utiliza una solución de 0,1 a 0,2 % de NaCN y 1% de NaOH, calentada a 85 – 95 ºC. La solución se hace pasar a través del carbón, luego se traslada, en circuito cerrado, a la celda de electrodeposición. El proceso se realiza a presión atmosférica y requiere de 24 a 60 horas. Algunas modificaciones se han introducido a este proceso, como es el caso de la desorción con alcohol, donde se agrega un 20 % de alcohol, con lo que se logra reducir el tiempo a menos de 6 horas. Otros procesos han utilizado sistemas a presión en la desorción para eludir el peligro de incendio del alcohol.

CARBÓN ACTIVADO

�Etapa de reactivación del carbón, calentándolo a una temperatura entre 650 y 750 ºC, en ausencia de aire y durante unos treinta minutos.

�Etapa de electrodeposición en los cátodos (lana de acero o grafito); corrientes eléctricas del orden de 800 amperes pudiéndose obtener recuperaciones mayores al 99%.

PRODUCCIÓN DE BULLION

• A los precipitados que se obtienen del proceso Merrill-Crowe y los cátodos del proceso de electrodeposición, se les aplica un proceso de fusión con el objetivo de obtener un lingote, denominado bullion con 70-90 % oro.

• La fusión se realiza introduciendo una mezcla de escorificantes como Na2CO3, NaNO3, sílice, vidrio molido y borax.

Resumen del proceso de cianuración

1) El oro, atrapado en los minerales, se disuelve en agua con cianuro diluido, ya sea en tanques o en pilas. El cianuro no ataca a los minerales, solamente oro, plata, y algunos otros elementos.

2) A la solución premiada se añade carbón para que el oro se pega a la superficie del carbón.

3) Se lava el carbón para limpiarlo de arcillas.

4) El carbón con oro es procesado para obtener el oro en barras. El carbón se sigue utilizando.

5) El cianuro diluido en agua también se recircula completamente

6) Los minerales lixiviados se envían a los depósitos de relaves.

En las soluciones y relaves están presentes tres diferentes compuestos de cianuro:

�Cianuro libre: ion de cianuro en agua (CN-) y el cianuro de hidrógeno (HCN); son los más tóxicos,

�Cianuro débilmente complejado: pueden disociarse en solución y producir cianuro libre (complejos del cianuro con cadmio, cobre, níquel, plata y zinc),

�Cianuro fuertemente complejado: se descomponen solo en condiciones muy ácidas (complejos con oro, cobalto y hierro, Fe(CN)64-).

Juntos, los tres compuestos de cianuro constituyen el “cianuro total”.

Control de formación de HCN

HCNCN-

El cianuro de hidrógeno HCN

La mayoría de los seres humanos pueden detectar el olor del cianuro de hidrógeno gaseoso (olor a almendra amarga) en concentraciones inferiores a las que pueden resultar peligrosas para su salud.

Detector de HCN

Exposiciones al cianuro

Los seres humanos pueden estar expuestos al cianuro mediante:

• Inhalación: iritación de nariz y garganta; en presencia de humedad genera cianuro de hidrógeno.

• Ingestión: irritación y quemaduras en la boca, garganta y estomago. Al absorberse efectos similares a los que ocurren por inhalación.

• Absorción a través de la piel: irritaciones, efecto corrosivo con ulceraciones. No es significativo, salvo que se esté expuesto a altas concentraciones durante un largo periodo de tiempo.

Dosis letal de cianuro

La dosis letal en los humanos depende del tipo y tiempo de exposición, del peso corporal y del estado de salud.

La forma más tóxica es el cianuro de hidrogeno gaseoso.

60 minutos sin problemas

50 g/m3 HCN

1 minuto270 g/m3 HCN

30-60 minutos100 g/m3 HCNInhalación

1 hora0,002 g CN-/kg peso corporalIngestión

Tiempo de exposición

Concentración letalTipo de exposición

¡El cianuro no es persistente!

• Algunas sustancias químicas no se descomponen sino se acumulan en la cadena alimenticia. Un ejemplo es el mercurio.

• Mediante procesos naturales el cianuro se transforma en otras sustancias químicas, mucho menos tóxicas y por lo tanto no persiste.

• El cianuro no causa problemas crónicos en la salud o en el ambiente; no es cancerígeno ni mutagénico.

¿Qué le sucede al cianuro cuando entra al medio ambiente?

El cianuro entra al aire, al agua y al suelo como consecuencia de procesos naturales y de actividades industriales.

En el aire, el cianuro se encuentra como cianuro de hidrógeno gaseoso, generalmente en niveles mucho menores que los que pueden ser peligrosos (> 5 ppm).

Fumar es probablemente la fuente principal de exposición al cianuro.

0,5 mg/cigarrillo

0,2 mg/cigarrillo

Además, el cianuro se forma por la combustión de materiales plásticos (1/3 parte del humo puede estar compuesta de cianuro).

Cianuro en el agua

• El cianuro es fácilmente oxidable, o sea, se transforma en sales insolubles. Por eso no es una sustancia que se almacena en un río.

• Parte del cianuro forma cianuro de hidrógeno y se evapora.

• Otra parte del cianuro es transformada por microorganismos a sustancias químicas menos dañinas o forma complejos fuertes de cianuro.

• El cianuro no se acumula en el cuerpo de los peces y humanos, porque el cuerpo lo transforma en un compuesto menos tóxico (= tiocianatos), que luego se excreta.

“Pelotas flotantes cubren la

superficie de un estanque en

Cortez, Nevada.

Estanque con relaves en

Paradise Peak,

Nevada, 1985

La mortalidad de las aves en Nevada debido a la exposición a soluciones de cianuro se ha reducido de 1300 en 1990 a 220 en 1995 (= 83 %).

Cianuro en el suelo

El cianuro es relativamente móvil en el suelo. Puede ser removido a través de varios procesos. Algunos compuestos de cianuro pueden formar cianuro de hidrógeno y evaporarse, otros son transformados a otras sustancias químicas por los microorganismos. Por eso, los cianuros generalmente no se filtran hacia el agua subterránea.

Tratamiento y reutilización de soluciones de cianuro

Existen varias tecnologías que permiten la reutilización del cianuro mediante el reciclado.

Además, existen varios procesos para la destrucción del cianuro en las soluciones y los relaves. Las cuatro formas generales del tratamiento son:

• Degradación natural

• Oxidación química

• Precipitación

• Biodegradación

Degradación natural

La oxidación biológica, la precipitación y los efectos de la luz solar contribuyen a la degradación del cianuro. El cianuro es transformado a sustancias químicas menos tóxicas, finalmente se descomponen en amoniaco y bicarbonato. En los suelos, las bacterias asimilan el cianuro.

En algunos casos, la combinación de estos procesos de degradación natural son suficientes.

Degradación natural del cianuro en depósitos de relaves

0,337Golden Cross, Nueva Zelanda

0,09480Ridgeway, Carolina S

<0,05284Cannon, Washington

0,0275Holt Mc Dermott, Canadá

0,17184Lupin, Canadá

CN que egresa del sistema de relaves

(mg/l)

CN que ingresa al sistema de relaves

(mg/l)

Mina

Oxidación química

La oxidación transforma el cianuro en otros compuestos que no son dañinos. Existen diferentes procesos de tratamiento, los más comunes son:

• Con SO2/Aire (proceso INCO): El cianuro se oxida rápidamente y se precipita el cianuro de hierro como un sólido insoluble.

• Con H2O2 (peróxido de hidrógeno) (iniciado por Degussa): Convierte el cianuro en amonio y carbonato.

• Otros, menos usados son: cloración alcalina, ozonización, con carbón activado, electroreducción y resinas de intercambio iónico.

Biodegradación

• Oxidación del cianuro a cianato por bacterias (Pseudomonas paucimobilis). Bacterias nitrificantes (Nitrobacter y Nitrosomas) lo convierten en nitritos y nitratos y finalmente bacterias denitrificantes producen nitrógeno.

• Concentraciones finales de CN- total con menos de 10 ppm se obtienen en 5-12 días.

• Ventajas: Diseño y control simple; bajos costos de las sustancias químicas.

• Desventajas: Poco rendimiento con temperaturas frías y con concentraciones muy altas de cianuro.

Manejo de los riesgos del cianuroen la industria minera

Existen cuatro escenarios de riesgos que deben ser tomados en cuenta mediante planes específicos:

• Exposición de los trabajadores, especialmente al cianuro de hidrógeno gaseoso en lugares cerrados.

• Exposición de seres humanos por escapes de cianuro en solución al agua superficial o subterránea que puede ser ingerida.

• Exposición de seres humanos o receptores ecológicos al cianuro derramado durante un accidente de transporte.

• Exposición de receptores ecológicos, como aves o peces, a soluciones que contienen cianuro.

Efectos del cianuro sobre el medio ambiente

• Los accidentes con cianuro suelen ser de naturaleza aguda y de corto plazo, ya que duran solo horas o días.

• Durante los últimos 30 años hubo 15 accidentes importantes con derrame de cianuro en los aproximadamente 900 minas de oro en todo el mundo. Incluyen accidentes de transporte, fallas en las cañerías y causas relacionadas con los embalses de colas.

• Las causas relacionadas con los embalses de colas, que constituyen la mayoría de los accidentes, incluyeron el rebosamiento de la contención y fallas geotécnicas originadas en errores de diseño y terremotos.

Cronología de accidentes relacionadas con cianuro de minas de oro

04 000 000 m3Rotura embalseGuayana1995

040 000 m3Rotura embalseAustralia1995

01800 kg NaCNTransporteKirguistán1998

05000 m3Rotura embalseAustralia1995

0Varias toneladasRotura tuberíaEE.UU.1998

0700 000 tonRotura tuberíaFilipinas1999

0100 000 m3Rotura embalseRumania2000

0400 litrosTransporteAustralia2002

011 millones litrosTransporteChina2001

0650 m3Rotura tuberíaGhana2001

0150 kg NaCNTransportePapua Nueva Guinea2000

MuertosTamañoCausaLugarAño

Accidentes fatales en minería

Los registros de accidentes en minas de oro de Australia, Canadá, Nueva Zelanda y los Estados Unidos de los últimos 100 años, revelan sólo dos muertes accidentales en las que estuvo involucrado el cianuro.

Accidentes grandes en minas subterráneas

Muertos

• 1996: China 228

• 1997: Tanzania 100

• 2000: Sierra Leona 150

• 2000: China 158

• 2000: Ucrania 306

• 2001: Ucrania 140

• 2004: China 148

• Cada año mueren en China miles de obreros en minas subterráneas.

• En África del Sur en el 2006 199, en la primera mitad del 2007 110.

cianuro, Costa Rica

• Un concentrado de cianuro del tamaño de un grano de arroz es suficiente para matar un ser humano, ...

• Adital - Costa Rica – Adital – La Asociación Comunidades Ecologistas Usuarias del ... Minas de oro amenazan contaminar con cianuro ecosistemas de Costa Rica ...

• El pueblo dice Sí a la Vida, No a la Minería • Costa Rica: empresa minera canadiense pretende silenciar

oposición ... Utiliza, de manera intensiva, grandes cantidades de cianuro, una sustancia muy toxica ...

• (Frente Nacional de Oposición a la Minería, Costa Rica). "Cúmulos de oro, lagunas de veneno, manantiales de cianuro" Publicado por Mineral Policy Center. ...

• Minas de oro amenazan contaminar con cianuro ecosistemas de Costa Rica. La Asociación Comunidades Ecologistas Usuarias del Golfo de Nicoya (Ceus del Golfo) ...

• Vivero y huerta escolar libre de agroquímicos, Alajuela (CostaRica).

• Colegio insta al MAG a definir rumbo del control y calidad de residuos de agroquímicos. ...

• A la larga, se reduciría el consumo de agroquímicos drásticamente por medio de las…

• Comportamiento de Agroquímicos en un Acuífero Somero Bajo una Plantación Bananera en la Zona Atlántica de Costa Rica.

• Costa Rica vive un mayor dinamismo en su agricultura orgánica donde 6.000 productores cosechan frutas y verduras sin agroquímicos, pero su oferta no es ...

• Se centra en recomendaciones para el uso adecuado de agroquímicos en Costa Rica y en posibles alternativas de solución integral al tema tratado.

agroquímicos, Costa Rica

36.158,52001

38.356,12000

29.488,21999

27.732,01998

33.988,81997

24.811,31996

39.125,51995

15.798,81994

17.964,21993

19.569,11992

10.338,01991

PLAGUICIDAS 1/AÑO

Importación total de agroquímicos en Costa Rica (en miles de kg y y litros)

6412001

7572000

6791999

6551998

9241997

7921996

9781995

5831994

3821993

2571992

2921991

Número de intoxicaciones

Año

Intoxicaciones reportadas por plaguicidas en

Costa Rica

Código Internacional para el Manejo del Cianuro para la Producción, el Transporte y la Utilización

del Cianuro en la Explotación de 0ro

En enero del 2000 hubo un derrame de cianuro en la mina Aurul en Rumanía. Si bien no existe "riesgo cero" y pese al bajo índice de accidentes que se han registrado, la industria minera ha reconocido la preocupación de las comunidades por los riesgos ambientales que trae el uso y manejo del cianuro.

Por eso, en mayo de 2000, se realizó un taller para establecer un código de prácticas para el uso del cianuro en la industria minera.

Código del Manejo de Cianuro

Con la participación del “Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA)”, el “Instituto Internacional para el Manejo del Cianuro”, la industria minera del oro, de los gobiernos, de las organizaciones no gubernamentales, de los representantes de los trabajadores, de los fabricantes de cianuro y de las instituciones financieras, se elaboró un código para toda la industria con carácter voluntario.

Este código se centra en el manejo seguro del cianuro, de las colas cianuradas y de las soluciones de lixiviación. Abarca los temas de producción, transporte, almacenamiento, usos y desmantelamiento de instalaciones vinculadas con cianuro.

APELL

Los accidentes en las minas han recibido amplia cobertura en la prensa. En muchos casos, los organismos de respuesta, las comunidades y aún las compañías, no estaban preparados para lidiar con tales emergencias.

• El PNUMA (Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente) considera que un requisito para fomentar la confianza del público es la responsabilidad de la industria minera por el impacto de sus operaciones. Esto es especialmente importante ahora que la industria está tomando medidas para mejorar su función como socio comunitario responsable para el desarrollo sostenible.

Conclusiones

Al igual que miles de otras sustancias

químicas que se utilizan en los procesos

industriales y en la agricultura, el

conocimiento, los procedimientos

adecuados de manipulación y una actitud

responsable son fundamentales para el uso

seguro y beneficioso del cianuro.