Caso práctico: Construcción de una planta de procesamiento de oro mediante CIL con una capacidad de 1.000 toneladas diarias en Sudamérica
La cordillera de los Andes, en Sudamérica, alberga algunos de los yacimientos auríferos más ricos, aunque también más complejos desde el punto de vista metalúrgico, del planeta. Las empresas mineras que operan en estas regiones de gran altitud se enfrentan a una sucesión incesante de retos: minerales refractarios, cuellos de botella logísticos extremos y algunas de las normativas medioambientales y de manejo de cianuro más estrictas del mundo.
En 2022, un consolidado grupo minero adquirió un activo histórico con bajo rendimiento en la región. El operador anterior había abandonado el emplazamiento porque su planta tradicional de lixiviación por gravedad y en cubas solo alcanzaba una pésima recuperación de oro del 45 %. Los nuevos propietarios contrataron a OreSolution con un mandato EPC (ingeniería, adquisición y construcción) de gran envergadura: diseñar, fabricar y poner en marcha una moderna planta de CIL (carbon-in-leach) de oro de 1.000 toneladas al día (TPD) que pudiera superar la barrera del 90 % de recuperación, a pesar de que el mineral estaba muy contaminado con cobre soluble.
Este exhaustivo estudio de caso ofrece una visión detallada de cómo OreSolution llevó a cabo una transformación metalúrgica, sorteando la compleja química del cianuro de cobre y la construcción a gran altitud para entregar una línea de producción de oro CIL llave en mano y altamente rentable.
del proyecto: Mediante el diseño de un circuito de lavado previo a la lixiviación a medida y la implementación de un avanzado sistema de elución Zadra, OreSolution aumentó la recuperación global de oro de la planta del 45 % a un 92,8 %sostenido. Con un procesamiento de 1.000 toneladas al día y una ley media de 3,2 g/t, esta mejora tecnológica generó más de 1.500 onzas adicionales de oro al mes, amortizando la totalidad de la inversión de capital de EPC en los primeros 11 meses de funcionamiento.
Fase 1: El diagnóstico metalúrgico (ensayos de laboratorio)
La base de todo proyecto EPC de OreSolution son los datos empíricos. Antes de trazar un solo plano, transportamos 2 toneladas de muestras representativas de perforación a nuestro laboratorio metalúrgico. El diagnóstico reveló exactamente por qué había fracasado el operador anterior.
| Características del mineral | Parámetros de laboratorio | Impacto y reto de ingeniería |
|---|---|---|
| Ley de entrada | 3,2 g/t Au, 15 g/t Ag | Altamente rentable, siempre que la recuperación supere el 85 %. |
| Molible | Índice de trabajo de Bond (BWI) = 18,5 kWh/t | Roca extremadamente dura. Un molino de bolas estándar se atascaría. Se requirió un circuito de trituración y molienda de alta resistencia en dos etapas. |
| La impureza «letal» | Cobre soluble (0,4 % Cu) | Consumidor de cianuro. El cobre se disolvía en el cianuro antes que el oro, lo que provocaba que los costes de los reactivos se dispararan y privaba al oro de los productos químicos de lixiviación. |
| Carbono que roba el pre-tratamiento | Carbono grafítico moderadamente activo | Requería una adsorción inmediata. Dictó la elección de CIL (carbono en lixiviación) en lugar de CIP (carbono en pulpa) para superar al carbono natural. |
Fase 2: Ingeniería del diagrama de flujo: superar la penalización del cobre
Armados con los datos de laboratorio, nuestro equipo de ingeniería diseñó un diagrama de flujo a medida para neutralizar los retos que planteaban el alto contenido de cobre y la roca dura.
1. La estrategia de trituración (trituración y molienda)
Debido al alto BWI (dureza), diseñamos un robusto circuito de trituración de tres etapas utilizando una trituradora de mandíbulas primaria y dos trituradoras de cono, reduciendo el mineral a un tamaño uniforme de -12 mm.
El circuito de molienda utilizó un gran molino de bolas primario que funcionaba en circuito cerrado con hidrociclones. Nos fijamos como objetivo un tamaño de molienda muy específico de P80 = 74 micras (200 mesh) para liberar completamente el oro microscópico de la matriz de cuarzo.
2. El lavado de cobre previo a la lixiviación (el cambio revolucionario)
Para resolver el problema del consumo de cianuro y cobre, OreSolution implementó una etapa de lavado con ácido suave y espesamiento antes de la cianuración. La suspensión se bombeó a un espesador de accionamiento central de alta eficiencia, donde el cobre soluble se lavó y se separó en el agua de rebose (y se recuperó por separado). El flujo inferior espesado y limpio (con un 45 % de sólidos) se bombeaba entonces a los tanques CIL, lo que reducía instantáneamente el consumo de cianuro en un 60 %.
3. La cascada de tanques CIL (Carbon-in-Leach)
El corazón de la planta consistía en ocho enormes tanques de lixiviación con agitación mecánica. Inyectamos oxígeno de alta pureza (en lugar de solo aire comprimido) en los dos primeros tanques. Esto potenció la cinética de lixiviación, reduciendo el tiempo de retención necesario de 36 a 24 horas.
El carbón activado de cáscara de coco se bombeaba a contracorriente desde el tanque 8 hasta el tanque 1, actuando como una esponja para absorber instantáneamente el oro disuelto, neutralizando con éxito las características naturales del mineral que «roban el oro».
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Fase 3: Desorción, electrolisis y fundición
Una vez que el carbón del tanque 1 se saturó por completo de oro (alcanzando aproximadamente 3.500 g/t Au), se extrajo y se envió a la sala de oro.
OreSolution fabricó e instaló un sistema de elución Zadra de alta temperatura y alta presión. Funcionando a 150 °C y 0,5 MPa, una solución caliente de cianuro cáustico separó el oro del carbón en tan solo 14 horas. La solución rica fluyó hacia una celda de electrolisis, donde la corriente continua depositó el oro sobre cátodos de lana de acero. El «lodo de oro» resultante se lavó con ácido, se secó y se fundió en un horno de inducción de alta frecuencia para verter lingotes de oro doré con una pureza superior al 85 % directamente in situ.
Fase 4: Minería ecológica y desintoxicación del cianuro
Las normativas medioambientales sudamericanas exigen políticas estrictas de cero daños en lo que respecta al vertido de cianuro. La suspensión que salía del tanque CIL final no podía simplemente verterse en una presa de residuos.
Diseñamos un circuito automatizado de desintoxicación INCO de SO2/aire. Al dosificar la suspensión de residuos con metabisulfito de sodio (SMBS) y sulfato de cobre, el cianuro libre altamente tóxico y el cianuro WAD (disociable en ácido débil) se oxidaban rápidamente para convertirse en cianato inofensivo. A continuación, la suspensión desintoxicada se bombeaba a un filtro prensa de placas y bastidor, produciendo tortas de filtro secas y apilables para su eliminación segura en pilas secas.
Fase 5: Logística, construcción y puesta en marcha
La ejecución de un proyecto EPC de 1.000 TPD a 3.500 metros sobre el nivel del mar requiere una logística de nivel militar.
| Fase del proyecto | Duración | Hito alcanzado |
|---|---|---|
| Fabricación y envío | Meses 1-5 | Se fabricaron más de 80 contenedores de transporte en la fábrica de OreSolution y se transportaron por sinuosas carreteras de montaña hasta el emplazamiento de gran altitud. |
| Montaje civil y mecánico | Meses 6-10 | Vertidos masivos de hormigón para los cimientos de los tanques. Tanques CIL soldados in situ. Molino de bolas alineado y anclado. |
| Tuberías, instalaciones eléctricas y PLC | Meses 11-12 | Instalación de más de 5 km de tuberías para lodos. Sistema SCADA (Control de Supervisión y Adquisición de Datos) completo cableado para el control central automatizado. |
| Puesta en marcha y primera producción de oro | Mes 13 | Pruebas de flujo de agua, calibración de reactivos y la tan esperada primera colada de lingotes Doré. |
Preguntas frecuentes: Lecciones para futuros inversores en proyectos EPC de oro
R: El laboratorio identificó carbono grafítico «ladrón de oro» en el mineral. En el CIP, primero se produce la lixiviación, seguida de la adsorción de carbono. En ese intervalo de tiempo, el carbono natural robaría el oro disuelto. El CIL (Carbon-in-Leach) añade el carbón activado simultáneamente con el cianuro. El carbón activado comercial supera al carbono natural, lo que garantiza que el oro se capture de forma segura.
R: A 3.500 metros, el aire es escaso. La cianuración (la ecuación de Elsner) requiere estrictamente oxígeno disuelto para disolver el oro. Los compresores de aire estándar no proporcionarían suficiente oxígeno, lo que provocaría que el proceso de lixiviación se estancara. OreSolution integró un generador de oxígeno PSA (adsorción por oscilación de presión) específico para inyectar oxígeno puro al 90 % o más directamente en los tanques CIL, garantizando una cinética de lixiviación agresiva independientemente de la altitud.
R: Una vez extraído el oro en el sistema Zadra, el carbón «agotado» presenta sus poros microscópicos obstruidos con calcio y aceites orgánicos. Instalamos un horno de regeneración de carbón. El carbón se lava con ácido para eliminar el calcio y, a continuación, se calienta a 700 °C para quemar los compuestos orgánicos, lo que restaura el 95 % de su actividad original antes de volver a bombearlo al tanque 8. Una regeneración adecuada ahorra enormes costes de gastos operativos.
Conclusión: Éxito llave en mano en los entornos más hostiles
La entrega y puesta en marcha satisfactorias de esta planta CIL de oro de 1.000 TPD ponen de relieve el inmenso valor de una verdadera colaboración EPC. Al identificar las amenazas del cobre y la pérdida de preconcentrado en una fase temprana en el laboratorio, y diseñar soluciones mecánicas y químicas específicas, OreSolution transformó una mina fallida y abandonada en uno de los activos auríferos de mayor rendimiento de la región.
En OreSolution, asumimos la responsabilidad última de sus tasas de recuperación. Desde el circuito de trituración inicial hasta la prensa de filtro de desintoxicación de cianuro final, nuestros equipos integrados de diseño, fabricación y construcción garantizan que su proyecto se entregue a tiempo, dentro del presupuesto y con la calidad esperada.
¿Está desarrollando un proyecto aurífero totalmente nuevo o tiene problemas de baja recuperación en una planta existente? Póngase en contacto con OreSolution hoy mismo para analizar la mineralogía de su mineral y descubrir cómo nuestros servicios EPC llave en mano pueden garantizar su producción de oro.