3.8 STRUCTURAL EQUATION MODELLING
3.8.2 CONFIRMATORY FACTOR ANALYSIS
En la gráfica N° 1 se observa que en un proceso de lixiviación simple a medida que se incrementa la concentración de cianuro el porcentaje de extracción de oro aumenta de 47.8% a 62.1%. Los resultados muestran que el porcentaje de extracción de oro en función de la concentración de cianuro tiende a ser de tipo lineal, en el rango de trabajo estudiado. Este comportamiento se debe a que en un proceso de lixiviación simple a concentraciones bajas de cianuro se cumple que, la velocidad de lixiviación es función de la concentración de cianuro, según lo propuesto por Deitz y J. Halpern (Misari, 2010; Domic, 2001)
Además se observa que en un proceso de lixiviación con curado a medida que se incrementa la concentración de cianuro el porcentaje de extracción de oro aumenta de 55.1% hasta alcanzar una extracción máxima de 85.3%, luego al seguir incrementando la concentración de cianuro el porcentaje de extracción disminuye hasta hacerse prácticamente constante, más allá de la cual la concentración de cianuro no tiene influencia significativa. Este comportamiento es semejante al propuesto por A. Romero y Flores (A. Romero, 2010; Flores, 1992)
En la misma gráfica se observa que un proceso con curado tiene mayor influencia que un proceso simple, esto se debe a que en la etapa de curado se produce la pre-lixiviación de los minerales oxidados auríferos, además el reposo asegura la reacción del cianuro presente (Tremolada, 2011); además Briceño y Vergara concluyeron que al curar un mineral con una solución alcalina de 500 ppm de cianuro de sodio tiene una influencia significativa en la lixiviación, porque mejora la cinética de la lixiviación. (Briceño, 2011)
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En la gráfica N° 2 y 3 se observa que a medida que el tiempo de lixiviación aumenta, el porcentaje de extracción de oro aumenta. Así tenemos que al comparar las tendencias del porcentaje de extracción de oro en función del tiempo a diferentes concentraciones de cianuro en un proceso simple y con curado la tendencia es de forma exponencial.
A si mismo se observa que en un proceso simple a una concentración de 105 ppm de cianuro en los 11 días de lixiviación (incluido el lavado) se obtiene una extracción total de 52.1%, mientras que en un proceso con curado a la misma concentración de cianuro el 52.1% se alcanzó en 3 días y 9.6h aproximadamente.
En un proceso de lixiviación la presencia de finos en un mineral hace que las soluciones lixiviante no drenen de forma uniforme a través del mineral, formando canales en el seno de la pila, produciendo zonas ciegas (no irrigadas por el cianuro) (Tremolada, 2011; Malavé, 1992); la ineficiente percolación puede producir una reducción en la recuperación del oro o tiempos de lixiviación más prolongados (Tremolada, 2011; Tecsup(2), s.a). La influencia significativa del curado en la extracción de oro en el tiempo frente a un proceso simple, se debe a que el curado permite que al humectar el mineral con un líquido se origine una tensión superficial suficiente para que al colisionar las partículas entre si los finos se adhieran a los gruesos, beneficiando la percolación en la pila (Hidrometalurgia, s.a); permitiendo que la solución cianurada percole a través del mineral de forma más eficiente, llevando a cabo la reacción electroquímica que produce los complejos aurocianurados Au(CN)2- que posteriormente
serán arrastrados por la solución.
Si bien el aumento de la velocidad de percolación disminuye el tiempo de lixiviación (Misari, 2010), también la solución de cianuro durante el curado influye mejorando la cinética de lixiviación, Azañero y Briceño
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determinaron que al agregar soluciones concentradas de cianuro durante el curado mejora la cinética de lixiviación de oro lo que conlleva a una disminución en el tiempo de lixiviación. (Briceño, 2011; Azañero, 2000)
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CAPITULO IV
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 4.1 Conclusiones.
Se concluye que:
El proceso de lixiviación con curado tiene mayor influencia en el porcentaje de extracción de oro de los relaves auríferos oxidados de la mina “EL TORO”- Huamachuco, en el rango de 55 a 145 ppm de cianuro de sodio, se obtiene una extracción de 55.1% a 80.1% mayor que el proceso simple se va de 47.8% al 62.1%.
El mayor porcentaje de extracción de oro en el proceso de lixiviación con curado es de 85.3% a una concentración de cianuro de sodio de 105 ppm; mientras que para un proceso de lixiviación simple el mayor porcentaje de extracción de oro fue 62.1% a una concentración de 145 ppm.
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4.2 Recomendaciones:
Realizar distintas pruebas con diferentes concentraciones de cianuro en la solución de curado, con la finalidad de evaluar su influencia en el porcentaje de extracción de oro.
Mediante el análisis granulométrico se determinó un alto porcentaje de finos (ver Apéndice III) por lo que se recomienda hacer un estudio de aglomeración del mineral para determinar la influencia en el porcentaje de extracción de oro.
Realizar el lavado con agua alcalina y luego de un día de lavado, analizarlo por absorción atómica para comprobar si ya no queda solución rica en el mineral.
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ANEXOS
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APÉNDICE I
A) PROBLEMA
¿Cuál es la influencia del proceso de lixiviación con curado, sobre el proceso simple de extracción de oro de los relaves auríferos oxidados, provenientes de la mina “EL TORO”- Huamachuco?
B) HIPÓTESIS
Si el proceso de lixiviación con curado disminuye el tiempo de lixiviación y reduce el consumo de cianuro, entonces sería posible observar la misma influencia sobre la extracción de oro de los relaves auríferos oxidados provenientes de la mina “EL TORO”- Huamachuco.
C) OBJETIVOS:
Determinar el proceso que tiene mayor influencia sobre la extracción de oro de relaves auríferos oxidados provenientes de la mina “El Toro –Huamachuco.
Los objetivos específicos son:
Determinar el mayor porcentaje de oro extraído, en el proceso simple y con curado.
Determinar la concentración de cianuro que permita extraer la mayor cantidad de oro, en el proceso simple y con curado.
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APÉNDICE II
2.1. ANÁLISIS DEL ORO POR ESPECTROMETRÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA
La absorción es una técnica capaz de detectar y determinar cuantitativamente la mayoría de los elementos del sistema Periódico. Sus campos de aplicación son, por tanto, muy diversos. Este método se puede aplicar para la determinación de ciertos metales tales como: antimonio, cadmio, calcio, cesio, cromo, cobalto, oro, plomo, níquel entre otros. Se emplea en el análisis de aguas, análisis de suelos, bioquímica, toxicología, medicina, industria farmacéutica, industria alimenticia, industria petroquímica, etc.
Este método consiste en la medición de las especies atómicas por su absorción a una longitud de onda particular. La especie atómica se logra por atomización de la muestra, siendo los distintos procedimientos utilizados para llegar al estado fundamental del átomo lo que diferencia las técnicas y accesorios utilizados. La técnica de atomización más usada es la de Absorción Atómica con flama o llama, que nebuliza la muestra y luego la disemina en forma de aerosol dentro de una llama de aire acetileno u óxido nitroso – acetileno.
Espectroscopia de absorción atómica en flama: La espectroscopia de absorción atómica (EAA), tiene como fundamento la absorción de radiación de una longitud de onda determinada. Esta radiación es absorbida selectivamente por átomos que tengan niveles energéticos cuya diferencia en energía corresponda en valor a la energía de los fotones incidentes. La cantidad de fotones absorbidos, está determinada por la ley de Beer, que relaciona ésta pérdida de poder radiante, con la concentración de la especie absorbente y con el espesor de la celda o recipiente que contiene los átomos absorbedores.
Los componentes instrumentales de un equipo de espectrofotometría de absorción atómica son los similares a los de un fotómetro o espectrofotómetro de flama, excepto que en EAA se requiere de una fuente de radiación
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necesaria para excitar los átomos del analito. Estos componentes se representan en la Figura N° 2.1.1.
Figura N° 2.1.1: Componentes de un Fotómetro de Emisión de Flama y de un Espectrofotómetro de Absorción Atómica. (Fuente: Espectroscopia, s.a)
Componentes de un espectrofotómetro de absorción atómica
1) Una fuente de radiación que emita una línea específica correspondiente a la necesaria para efectuar una transición en los átomos del elemento analizado. 2) Un nebulizador, que por aspiración de la muestra líquida, forme pequeñas gotas para una atomización más eficiente.
3) Un Quemador, en el cual por efecto de la temperatura alcanzada en la combustión y por la reacción de combustión misma, se favorezca la formación de átomos a partir de los componentes en solución.
4) Un sistema óptico que separe la radiación de longitud de onda de interés, de todas las demás radiaciones que entran a dicho sistema.
5) Un detector o transductor, que sea capaz de transformar, en relación proporcional, las señales de intensidad de radiación electromagnética, en señales eléctricas o de intensidad de corriente.
6) Un amplificador o sistema electrónico, que como su nombre lo indica amplifica la señal eléctrica producida, para que en el siguiente paso pueda ser
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intensidad de corriente, sea convertida a una señal que el operario pueda interpretar (ejemplo: transmitancia o absorbancia). Este sistema de lectura, puede ser una escala de aguja, una escala de dígitos, un graficador, una serie de datos que pueden ser procesados a su vez por una computadora, etc.
Descripción de la técnica de EAA: La técnica de absorción atómica en flama en una forma concisa consta de lo siguiente: la muestra en forma líquida es aspirada a través de un tubo capilar y conducida a un nebulizador donde ésta se desintegra y forma un rocío o pequeñas gotas de líquido.
Las gotas formadas son conducidas a una flama, donde se produce una serie de eventos que originan la formación de átomos. Estos átomos absorben cualitativamente la radiación emitida por la lámpara y la cantidad de radiación absorbida está en función de su concentración.
La señal de la lámpara una vez que pasa por la flama llega a un monocromador, que tiene como finalidad el discriminar todas las señales que acompañan la línea de interés.
Esta señal de radiación electromagnética llega a un detector o transductor y pasa a un amplificador y por último a un sistema de lectura.
Fuentes de radiación: Una vez que han sido formados los átomos, la flama tiene la misma función que una celda en espectroscopia visible o Ultravioleta. Los átomos de la flama absorben radiación de acuerdo a la Ley de Beer si esta corresponde a la diferencia en energía entre los niveles energéticos de algunos de los átomos presentes, de lo contrario, la radiación pasa por la flama sin disminuir la potencia de haz como efecto de los átomos contenidos en ella.
El desarrollo de un equipo comercial de absorción atómica fue hasta principio de los cincuentas, ya que aunque su potencial se vislumbra desde fines del siglo pasado, no se sabía aún como tener una fuente de radiación para este tipo de espectroscopia.
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Niveles cuánticos en átomos: Como ya ha sido mencionado con anterioridad, los átomos de los diferentes elementos tienen líneas bien definidas que corresponden a transiciones entre diferentes niveles atómicos.
Estas transiciones tienen anchos espectrales de décimas o hasta centésimas de nanómetro.
Cada elemento va a responder a la excitación de una radiación de longitud de onda muy específica ya que solo este elemento absorbe o emite tal tipo de radiación, porque esta corresponde a la diferencia en energía entre dos niveles particulares de ese átomo.
La idea de Alan Walsh, el creador de la Espectroscopia de Absorción Atómica fue la siguiente: los átomos absorben y emiten radiación de exactamente la misma frecuencia o longitud de onda, ya que absorben radiación al pasar del estado basal a un estado excitado y teóricamente emiten la misma frecuencia de radiación en el proceso inverso; por lo tanto si se tiene una fuente de excitación en donde el elemento excitado es el mismo que se va a analizar, la radiación emitida va a ser captada únicamente por el elemento que es idéntico al de la fuente luminosa. Por ejemplo: si se desea cuantificar Zn en una flama, se hace irradiar ésta con radiación emitida por átomos de Zn; ésta va a ser absorbida únicamente por los átomos de Zn que se encuentran en la flama y no por lo átomos de cobre, cadmio, o níquel o algún otro elemento presente, ya que la radiación que pasa por la flama corresponde únicamente a los niveles energéticos del Zn.
Lámpara de cátodo hueco: Este tipo de fuente de radiación es de las ampliamente difundidas en la EAA. La lámpara de cátodo hueco (LCH o HCL [Hollow Cathode Lamp]) consiste de un cilindro de vidrio sellado al vacío y con un gas inerte en su interior. Dentro de este mismo cilindro se encuentran dos filamentos; uno de ellos es el cátodo y el otro el ánodo. El ánodo generalmente es un alambre grueso hecho de níquel o tungsteno, el cátodo es en forma de un cilindro hueco, en el interior del cual se encuentra depositado en forma de
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hecho del metal a analizar. (Figura Nº 2.1.2).
Figura 2.1.2: Lámpara de cátodo hueco. (Fuente: Espectroscopia, s.a)
El cátodo es la terminal negativa y el ánodo es la positiva, cuando se aplica una diferencia de potencial entre las dos terminales ocurre una serie de eventos que se muestra en la Figura Nº 2.1.3 y que son descritos a continuación:
Figura 2.1.3: Eventos que ocurren en una lámpara de cátodo hueco. (Fuente: Espectroscopia, s.a)
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1. Por efecto del voltaje aplicado entre los dos electrodos ocurre una descarga eléctrica.
Si el cátodo consiste de dos electrodos paralelos o de un cilindro hueco, bajo circunstancias adecuadas la mayor parte de la descarga ocurre dentro del cátodo.
2. Estas descargas eléctricas aumentan la energía cinética y favorecen la ionización de las moléculas de gas inerte. Estas especies ionizadas requieren carga positiva, por lo cual son atraídas hacia el cátodo.