Recuperación selectiva de "Doré" (Au-Ag) de disoluciones provenientes de la lixiviación de minerales, utilizando un reactor electroquímico FM01-LC - Reyes Cruz, Víctor Esteban (Universidad Autónoma Metropolitana, 2002)
La explotación de minerales metálicos en México es una de las actividades que se ha llevado a cabo desde la época pre-colonial, es por ello que la mayoría de los depósitos minerales ricos en oro y plata han sido agotados. Actualmente, la industria hidrometalúrgica del país se enfrenta a la recuperación de metales preciosos a partir de yacimientos con muy bajos contenidos de oro y plata y altos contenidos de cobre. La recuperación de oro y plata a partir de la solución lixiviante de estos minerales representa un aumento en el costo de inversión para la industria hidrometalúrgica, debido a que involucra un número mayor de etapas de proceso (separaciones previas), antes de llevar a cabo la cementación. En este trabajo se explora la posibilidad de utilizar un reactor electroquímico para poder recuperar oro y plata de este tipo de disoluciones, con el fin de disminuir el número de etapas de proceso. En este trabajo de investigación se aborda la problemática mediante un estudio fundamental de los procesos involucrados en la obtención electroquímica de oro y plata, a partir de soluciones lixiviantes cianuradas, con bajos valores de dichos metales (del orden de 1 a 5 ppm) y una alta concentración de cobre (del orden de 500 ppm). Inicialmente, se estableció una metodología que permite la identificación del intervalo de potencial donde se lleva a cabo el depósito selectivo de oro y plata libres de cobre, sobre un electrodo de carbón vítreo (VC, por sus siglas en inglés). La información obtenida en el estudio fundamental se aplicó en un reactor electroquímico FM01-LC (tipo filtro prensa por lotes, usado a nivel escala piloto) con un electrodo de carbón vítreo reticulado (RVC, por sus siglas en inglés), para verificar: por una parte, la recuperación selectiva de oro y plata (“doré”) en soluciones lixiviantes industriales; y por otra, establecer, a través de correlaciones adimensionales, las condiciones operacionales de dicho reactor. Se determinó que el incremento en el potencial, el área del electrodo de RVC y la velocidad lineal de flujo (υ) incrementan el porcentaje de recuperación selectiva del “doré” y que existe una dependencia del depósito selectivo de estos metales, con respecto al tiempo de electrólisis. Por otra parte, se observó que a pesar de tener la misma dimensión del electrodo de RVC de 60 ppp, se tienen dos coeficientes a´ (de la relación KmAe vs υ) diferentes para el depósito del oro y de la plata. Esto indica que en proporción, el depósito de plata es aproximadamente 2.4 más importante que el depósito de oro en el “doré”, y por ello, la magnitud del coeficiente de transferencia de masa Km depende de la composición del codepósito que se está formando. Las correlaciones experimentales de números adimensionales obtenidas en este trabajo pueden ser utilizadas para realizar el escalamiento industrial del proceso de recuperación selectiva de oro y plata. Por otra parte, se estudió el comportamiento de la solución lixiviante industrial, en el reactor FM01-LC, imponiendo una densidad de corriente de -0.39 mAcm-2 al electrodo de RVC, determinándose que es posible realizar la recuperación selectiva de “doré” a través de la imposición de una densidad de corriente controlada, eliminado así la inversión de un sistema de control de potencial. Se realizó la evaluación de los parámetros de eficiencia de corriente φe , consumo de energía Es y rendimiento espacio-tiempo ρST. Se estableció que la eficiencia de corriente φe no aumenta más de 0.199% para el oro y de 2.99% para la plata, debido a que una gran parte de la densidad de corriente que pasa por la celda, la consume la reducción el agua, la cual es una reacción secundaria de este proceso. Este tipo de rendimientos son los esperados para la recuperación de metales provenientes de disoluciones con muy bajas concentraciones. Los valores de eficiencia de la corriente (φe ), consumo de energía Es y el rendimiento espacio-tiempo ρST obtenidos en este trabajo sentarán las bases para realizar futuras comparaciones de diferentes configuraciones de reactores electroquímicos, que traten soluciones lixiviantes cianuradas industriales con bajas concentraciones de metales preciosos (del orden de 1ppm a 3 ppm).