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Artículos Técnicos



Nuevas orientaciones en hidrometalurgia de plata para beneficiar minerales refractarios y concentrados complejos

Julio Bonelli Arenas, EQUISA Perú S.A.C.


Resumen
El Perú es un importante productor de plata a nivel mundial (segundo lugar, después de México), habiendo registrado una producción de mina de 132 millones de onzas en el 2015. Esta producción proviene de variadas fuentes tales como un subproducto del procesamiento de minerales de cobre y de plomo-zinc, del tratamiento de minerales de oro y del beneficio de otros minerales complejos donde la plata es un importante contribuyente al valor de estos.

De otro lado, potencialmente, también existen fuentes conocidas, aún no beneficiadas de minerales refractarios, residuos, relaves y otros materiales mineros que reportan concentraciones interesantes de plata. Sobre estos últimos minerales, residuos y materiales no se dispone de una tecnología adecuada para su beneficio ya que, en la mayoría de casos, no se cuenta con una caracterización mineralógica satisfactoria que la sustente. En muchos casos, no se ha realizado una adecuada evaluación y selección del esquema metalúrgico, conduciendo a que la operación, una vez implementada, no genere los resultados esperados de extracciones y recuperaciones metálicas.

En ese sentido, el presente trabajo apunta a proponer, en primer lugar, una metodología de caracterización de minerales de plata que se orienta a separar o aislar las fases mineralógicas predominantes de una muestra, identificar las especies minerales en dichas subfases, completar el balance y la distribución de plata y, luego, conocer su comportamiento cinético de respuesta, en esas subfases, a diferentes sistemas lixiviantes, de modo que, a continuación, sea posible juntar los resultados parciales con el fin de obtener una respuesta integrada (contribución de las especies de plata en cada subfase a la extracción total alcanzada del metal) de la muestra original al sistema hidrometalúrgico evaluado.

En segundo término, se comparan tecnologías que constituyen el estado del arte en la recuperación de plata con tecnologías innovadas a fin de beneficiar minerales refractarios, residuos de lixiviación y otros materiales mineros donde está presente plata metálica y otras especies mineralógicas de este metal (sulfuradas y oxidadas), así como para mejorar la calidad de los concentrados complejos, conteniendo arsénico y antimonio como impurezas penalizables, con el objetivo de favorecer su comercialización. También se precisan los principios fundamentales en que se sustentan las tecnologías convencionales, así como las correspondientes a estos nuevos procesos tecnológicos.

ABSTRACT
Peru is a major silver producer worldwide (the second-largest following Mexico), with a 132-million-ounces mine production in 2015. The sources of this production are various: as sub-product of lead-zinc and copper minerals processing, from gold minerals treatment, and from the benefit of other complex minerals where silver is a key value contributor.

On the other hand, potentially, there are known sources that have not yet been benefited from refractory minerals, waste, tailings, and other mining materials, which have interesting concentrations of silver. Regarding the latter minerals, waste, and materials, we do not have the appropriate technology for its benefit, since, in most cases, there is no satisfactory mineralogical characterization to support it. In many cases, the appropriate assessment and selection of the metallurgical scheme has not been conducted, which caused that once the operation was implemented, it did not reach the expected metallic recoveries and extraction outcomes.

In that sense, this paper aims to, firstly, propose a silver minerals’ characterization methodology geared to separate or isolate the mineralogical phases predominant in one sample, identify the mineral species in these sub-phases, complete the balance and distribution of silver and, then, know its kinetic response behavior before different leaching systems in order to later collect the partial results and obtain a comprehensive result (contribution of silver species in each sub-phase to the total extraction of the metal) from the original sample to the hydro metallurgical system assessed.

Secondly, the state-of-the-art technologies in silver recovery are compared with innovative technologies in order to benefit refractory minerals, leach waste, and other mining materials where metallic silver and other mineralogical species of this metal (sulfide and oxidized) are found; also for improving the quality of complex concentrates, containing arsenic and antimony as impurities punishable with the objective of promoting their commercialization. We also describe the fundamental principles supporting conventional technologies, as well as those corresponding to these new technological processes.


Introducción
La plata es considerada como un metal precioso, sin embargo, sus usos industriales son cada vez mayores. Sus propiedades más relevantes son las conductividades térmica y eléctrica, que son las más altas de todos los metales y permiten su utilización en la industria eléctrica y electrónica. Otros usos importantes son en fotografía, joyería, utensilios y fabricación de monedas1. Se espera que la demanda para estos y otros usos en la industria sean cada vez mayores en el futuro.

Respecto a la denominada producción de mina, una parte importante está representada por los concentrados sulfurados de metales bases como cobre, plomo y zinc, donde la plata se recupera como subproducto, del tratamiento de lodos anódicos en el caso de cobre y plomo y de residuos de lixiviación, en el caso de zinc.

La otra contribución a la producción está representada por su recuperación a partir de minerales auríferos, donde la plata se extrae conjuntamente con el oro, generalmente mediante un proceso de cianuración en pilas o por agitación, en un producto denominado doré.

Finalmente, una tercera línea de producción la representan los concentrados donde la plata constituye un valor significativo, pero que además pueden contener otros valores tales como cobre o plomo; estos concentrados, denominados complejos, se producen a partir de minerales sulfurados que suelen concentrarse por flotación y cuya comercialización resulta sumamente desventajosa pues deben cargar con penalizaciones sobre elementos tales como arsénico, antimonio, entre otros.

En estos ejes productivos se generan, aparte de los productos que se comercializan directamente, residuos de lixiviación y relaves de flotación que generalmente contienen tenores de plata significativos para ser recuperados. Unidos estos residuos a minerales refractarios de plata y oro y a los concentrados complejos antes referidos, representan todos ellos el objetivo del presente trabajo y nuestra atención para mejorar sus eficiencias de recuperación de plata.

En el Perú, así como en principales países productores como México y China, se registran muchos casos que involucran estos minerales y residuos. En ese sentido, el propósito del presente trabajo es fortalecer los trabajos de caracterización mineralógica para plata y de ampliar el panorama de tecnologías h



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