Tipos de concentración:

Los minerales se pueden comercializar ya sea en forma de concentrados o refinados. Los minerales refinados son adquiridos directamente por las empresas industriales (acerías, transformadoras, manufactureras, etc.), mientras que los concentrados son comercializados mediante transacciones más complejas, entre las empresas mineras, comercializadores, refinerías y fundiciones para su posterior transformación a metal. Es este segundo tipo de transacción que explicaremos en líneas generales en el presente Informe Quincenal.

Se le llama concentrado, en el quehacer minero, al producto rico en metales. Los concentrados se obtienen mediante varios procesos tales como la flotación, la lixiviación, la gravimetría, entre otros.Como sabemos, los concentrados llevan el nombre del mayor metal contenido, pueden ser concentrados de zinc, cobre, plomo y otros. Entonces, puede señalarse que los concentrados contienen metal pero que está acompañado por otros elementos, además de materiales residuales. . En este caso sería un concentrado de oro.

Los concentrados son un producto que se comercializa a nivel mundial y deben pasar por la fundición y refinación para obtener de ellos metales con un mayor nivel de pureza (de modo que puedan ser utilizados en galvanizadoras, acerías, manufactureras, etc.)

La obtención de oro por gravimetría y amalgamación es tan antigua como la propia civilización; con el avance de la tecnología la amalgamación ha sido reemplazada en gran parte por procesos de lixiviación con cianuro tanto en sistemas de agitación como también por percolación y en la actualidad menos del 10% de la producción mundial de oro es obtenida mediante métodos que emplean mercurio.En nuestra Selva, como en otros yacimientos tropicales, la posibilidad de envenenamiento con pescado contaminado con mercurio es alta y creciente, por la abundancia de lavaderos auríferos y la dieta a base de pescado.

Concentrados de oro a partir de concentración gravimétrica:La concentración gravimétrica es una manera sencilla, de alta capacidad, y al mismo tiempo de bajo costo y de una eficacia razonable, para separar minerales pesados valiosos de la carga bruta, lo cual explica su extenso uso en la pequeña minería aurífera.

Canaletas:Las canaletas funcionan bajo el principio de que, en un corriente de agua, las partículas más pesadas se depositan en el fondo, mientras que las partículas más ligeras continúan en la corriente y se descargan corriente abajo. Una superficie rugosa, como una alfombra, atrapa el oro y otras partículas pesadas. Así como una bola rueda por una pendiente, el flujo y el momento aumentan con la distancia, por lo que el mecanismo de captura es menos efectivo al final de la canaleta, en particular para el oro fino. Por esto, en las canaletas sencillas la mayoría del oro se atrapa en el primer metro, como en la que se observa en la parte inferior.

Para que el funcionamiento de la canaleta sea eficiente es clave un suministro constante de agua. Al utilizar cubetas para agregar pulpa y agua se producen sobrecargas en el flujo que pueden levantar las partículas de oro atrapadas en las alfombras, reduciendo la recuperación. Esto se evita si se utiliza un tanque, por ejemplo de gasolina, que mantiene el flujo consistente en la canaleta. Las canaletas tienen generalmente un ángulo de inclinación de 5 a 15 grados. La combinación de dos canaletas puede ser la combinación óptima para la recuperación de oro. A estas se les conoce como primaria y de barrido (o scavenger)

Concentradores centrífugosUna centrífuga consiste en un tazón giratorio que tiene una serie de crestas que atrapan el oro cuando el tazón gira. La fuerza aplicada al material (mena molida, concentrado de mineral pesado, arenas aluviales, etc.) puede ser de 50 a 200 veces la fuerza de gravedad, produciendo una separación del oro de los minerales más ligeros más efectiva respecto a otros sistemas que dependen únicamente de la gravedad. Generalmente, la mena entra al sistema como una pulpa semi-liquida con 60-75% de agua (40-25% de sólidos). Mientras el tazón gira las partículas más pesadas, incluyendo el oro, se atrapan en las crestas mientras que los minerales ligeros fluyen hacia arriba y se expulsan como colas.

Las centrífugas se deben calibrar de acuerdo al tipo de mena y se deben se deben operar con diligencia. Esto se logra ajustando el tamaño de grano (control de molienda), la velocidad de alimentación, la velocidad de rotación y la duración del ciclo. Uno de los mayores problemas es el mantener el concentrado activo (evitando la compactación entre las crestas) – Lo que garantiza que las partículas pesadas de oro reemplacen las partículas más ligeras, las cuales se expulsan fuera del tazón.

Concentradores en espiralLos concentradores en espiral pueden mejorar la concentración. Estos son bateas especiales montadas sobre un eje inclinado con ranuras en espiral en la superficie. Los concentradores pueden utilizar concentrados de pocos cientos de gramos hasta muchos kilogramos. El concentrado producido es apto para un procesamiento sin mercurio, como la fundición directa.

Normalmente la batea gira impulsada por un motor de baterías pequeño mientras se vierte agua sobre las espirales. El concentrado se agrega con una pala pequeña en el fondo de la batea. Las

Partículas más pesadas se transportan en las espirales hacia la parte superior de la batea, mientras que el agua transporta las partículas ligeras hacia abajo. Las partículas pesadas, incluyendo el oro, se recogen en la batea hasta caer a una taza a través de un agujero en el centro de la misma.

Mesas concentradorasLas mesas concentradoras tienen una leve inclinación, una depresión (o canal) a lo largo de su borde inferior y crestas ligeramente elevadas en su longitud. El mineral y el agua se vierten en el borde superior de la tabla y esta vibra impulsada por un motor. La inclinación, el flujo de agua y la vibración resultan en el movimiento de partículas hacia la esquina inferior de la tabla. Las partículas ligeras son más fáciles de lavar sobre las crestas que las pesadas, separándose a lo largo de la tabla y generando un concentrado pesado rico en oro (ver esquema).

Estas mesas proveen una excelente separación del oro y producen concentrados de alto tenor de más del 50%. El oro se debe extraer previamente del concentrado utilizando otros procesos (como gravedad, química, o fundición directa). No obstante, las mesas pueden ser costosas y requieren cuidado y entrenamiento para su buen funcionamiento; por esto, sólo son accesibles para mineros a pequeña escala, organizados y con acceso a capital.

Por flotación:La flotación separa los materiales aprovechando las diferencias en las propiedades de sus superficies. Se utilizan agentes químicos para que los minerales floten formando una espuma rica en minerales que posteriormente se separa de la mezcla para producir un concentrado. La flotación es uno de los principales procesos para concentrar sulfuros y oro de la minería a gran escala, pero también se puede aplicar a la pequeña escala.El principio base de la flotación es la capacidad de adherir burbujas u otros materiales flotantes a la superficie de un mineral – una función de su “mojabilidad”.

Un mineral hidrofílico es aquel que se humedece fácilmente, mientras que un mineral hidrofóbico es repelente al agua. Minerales como silicatos, sulfuros, óxidos y carbonatos se pueden separar por flotación – incluso aquellos que tienen densidades similares y son difíciles de separar por gravedad. Es por esto que la flotación facilita el procesamiento de menas complejas, incluyendo las que son difíciles de procesar con métodos gravimétricos.

El uso de imanes (Separación magnética)A menudo se utilizan imanes como herramientas para mejorar la concentración y remover minerales magnéticos – usualmente magnetita. Los minerales magnéticos son generalmente de color oscuro, pero hay varios que pueden ser de color bronce y tienen un lustre metálico, como la pirrotina (sulfuro).Se utiliza un imán de mano para remover los minerales no deseados, teniendo cuidado de no perder el oro. Para esto se usa un imán debajo (o encima) de la batea para separar los minerales magnéticos de los no magnéticos; lo cual también incrementa la intensidad del magnetismo en algunos minerales. Un pedazo de papel o de plástico se puede utilizar para cubrir el imán para que los minerales se remuevan fácilmente.También se utilizan imanes en el fondo de canaletas formando una “carpeta de magnetita”. En ciertos casos, las canaletas magnéticas pueden mejorar la eficiencia en la recuperación de oro fino en los concentrados. Se instala una capa magnética delgada en una canaleta pequeña en donde las partículas del mineral magnético se recogen en la superficie, las cuales forman una capa en la que se depositan partículas de oro fino. La canaleta contiene bandas magnéticas polarizadas en su extensión.

Método propuesto para el MPE en nuestra selva peruana sin el uso de Hg.A continuación se describe el desarrollo de una tecnología, asimilable por la MPE, que recupera el oro sin emplear mercurio en ninguna etapa del proceso. El sistema recupera 20% más que la amalgamación, reduce el tiempo de tratamiento y el esfuerzo humano en 60%, y obtiene oro de mejor calidad.La tecnología se aplica a las arenas negras o concentrado aurífero y consta de 3 etapas consecutivas: separación magnética de alta intensidad con magnetos permanentes, recuperación gravimétrica rápida del oro grueso y recuperación de oro fino mediante flotación. Los concentrados obtenidos reportan leyes de 40 a 80% de oro que se funden directamente con el soplete; el prototipo desarrollado puede operar manualmente o con un motor de solo 300 watios.

Se ha determinado que los minerales presentes en el concentrado gravimétrico primario de la Selva Peruana son, en orden de abundancia, los siguientes : Magnetita, Hematita, Ilmenita, Granate, Epidota, Circón, Rutilio, Leucoxeno, Monacita, Cuarzo, y oro entre otros.

Concentración magnética de alta intensidad con imanes permanentes:La separación magnética de alta intensidad para recuperar industrialmente minerales pesados paramagnéticos tales como Ilmenita, Monacita, Rutilo y Circón, emplea equipos de alta capacidad (miles de toneladas por día) con electroimanes que requieren una fuente externa de energía. En este

caso los productos magnéticos y paramagnéticos se recuperan separadamente para su posterior purificación y comercialización.En nuestro caso todos los productos magnéticos y paramagnéticos constituyen relaves o materiales de poco o ningún valor, y el objeto es eliminar tanto como se pueda de ellos para dejar al oro con la mínima cantidad de minerales y obtener un concentrado enriquecido de alta ley, que justifica su transporte y/o tratamiento posterior en un lugar con mayor infraestructura. Para compatibilizar esta técnica con la pequeña escala y ubicación remota de las operaciones de MPE, se utilizó magnetos permanentes de alta intensidad que hoy existen en el mercado y se utilizan para otro objeto. Esto reduce significativamente la inversión requerida para su aplicación.Las pruebas que hemos realizado empleando magnetos de tierras raras (neodimio) permitieroneliminar el 85% del peso original del concentrado gravimétrico primario y reducir el peso del producto aurífero (no magnético) a solo 15%; el balance metalúrgico e incremento de la ley de oro alcanzado se muestra en las figuras 1 y 2 y los productos obtenidos se presentan en la foto 5.

El primer beneficio que el MPE obtiene, es reducir 85% del peso de concentrado (digamos de 80 a 12 kgs) que diariamente tendría que transportar hasta el poblado donde se cuenta con infraestructura para procesar o comercializa este producto.El concentrado enriquecido puede ser procesado mucho mas fácilmente con cualquiera de las técnicas complementarias descritas en la sección siguiente. Asimismo el producto podrá ser comercializado directamente a terceros que cuenten con la infraestructura para este procesamiento

adicional, gracias a que este concentrado puede ser analizado rápidamente y con bajos costo para el MPE; mas adelante se describen las técnicas de análisis químico rápido que emplean disolución del oro.

El procesamiento magnético propuesto puede ser aplicado en forma manual por la MPE, con equipos simples y de bajo costo; esta inversión moderada permitiría que el MPE de el gran salto tecnológico y ambiental que significa obtener oro semirrefinado o refinado sin emplear mercurio.Una ventaja del traslado del concentrado enriquecido a una población es que esta cuenta con fuentes de energía permanentes, local apropiado y apoyo logístico y técnico para el tratamiento complementario. También se puede

comercializar allí el concentrado u oro semirrefinado obtenido, o contratar el servicio de terceros para la etapa final del proceso.

Concentración gravimétrica y flotación por espuma:

El tratamiento directo del concentrado gravimétrico primario mediante combinación de concentración gravimétrica rápida y flotación del relave, es también factible implementarse “in situ” para obtener concentrado enriquecido. La ley de este producto resulta mucho mayor y su peso mucho menor que la obtenida por concentración gravimétrica, por lo que puede fundirse directamente con un costo muy bajo. La principal desventaja de esta alternativa frente a la que emplea concentración magnética es que se requiere equipo de mayor dimensión, y más energía, para la concentración gravimétrica y flotación.La otra desventaja es que el circón y rutilo se pierden con el relave de flotación, pero ello tiene poca importancia en la MPE.

Apuntes Importantes

En el Perú operan, a la fecha, la fundición de Ilo y tres refinerías (Ilo, Cajamarquilla y Funsur), las cuales pueden procesar cobre, zinc y estaño; produciendo así en el país tanto refinados como concentrados. Cabe indicar que existe también un complejo metalúrgico en La Oroya. Sin embargo, actualmente tanto la fundición como la refinería de La Oroya no están operando.En la fundición y refinería de Ilo (Southern Copper Corporation) se producen cátodos de cobre de 99.998% de pureza (conocido en el mercado de metales como Grado A) además de oro, plata y selenio.Fundición del Sur (Funsur), realiza el proceso de fundición y refinación de minerales provenientes de la mina Minsur a fin de obtener estaño de alta pureza que se vende en lingotes.El Complejo Metalúrgico de La Oroya (Doe Run) tiene 3 circuitos integrados para el procesamiento de concentrados de cobre, plomo y zinc y un sub-circuito para el procesamiento de oro y plata.

Guía practica – reducción del uso del Hg en la minería de oro artesanal y de pequeña escala Documento del PNUMA bajo el Global Mercury Partnership producido en colaboración con el Artisanal Gold Council.

Informe quincenal de la SNMPE (Sociedad Nacional de Minería Petróleo y Energía) -2011

Producción Más Limpia En La Minería Del Oro En Colombia Mercurio, Cianuro Y Otras Sustancias

ORO ECOLOGICO TECNOLOGÍA PARA LA OBTENCIÓN DE ORO SIN MERCURIO EN LA MINERIA DE PEQUEÑA ESCALACarlos Villachica León, Jaime Llamosas Bueno, Leslye Villachica Llamosas - SMALLVILL S.A.C. - CONSULCONT S.A.C.