La investigación demuestra la

mejora en la cinética de lixiviación

de mineral aurífero con la adición
de nitrato de plomo, tanto en
un mineral conteniendo pequeños
porcentajes de arsénico y antimonio
como en minerales que no contienen
estos elementos.
Luis Huere, Tecsup

Cinética de lixiviación y recuperación de oro, de finos en la lixiviación por

percolación con y sin aglomeración
Leaching and Recovery Kinetics of Gold Fine in Percolation Leaching with
and without Agglomeration

El principal motivo de la experiencia es determinar el porcentaje

RESUMEN de mejora en la recuperación de oro en solución con el uso
de sales de plomo. Los compuestos probables de plomo son
en su mayoría insolubles en soluciones acuosas, el nitrato de
La extracción del oro en PAD de lixiviación es una operación plomo y el acetato de plomo son los dos productos que son
que cada vez se utiliza más para la extracción del metal de sus muy solubles en agua.
menas. Esto se realiza, evidentemente, por los bajos costos
de procesamiento por este método, entre otros motivos. La El proceso de lixiviación en columna trabajó con ratio de riego
recuperación del oro por PAD es siempre baja comparada de 8 y 10, y mostró mejoras en la recuperación de oro y
con la recuperación por lixiviación en tanques de agitación. La plata. Se realizaron varias pruebas de lixiviación con diferentes
lixiviación de finos siempre es un problema por la canalización dosificaciones de nitrato de plomo, teniendo como mejor
de la solución lixiviante y la formación de charcos o «cochas». resultado la experiencia en la cual la dosificación de nitrato de
Esto genera bajas recuperaciones y, sobre todo, ante la plomo fue de 30g/TM de mineral de cabeza.
presencia de arcillas en el mineral, perjudican aún más la
recuperación de oro de estas menas. El aumento porcentual de recuperación con la adición de nitrato
de plomo fue de hasta 7,58 % promedio, con respecto al no
El procesamiento en pilas de lixiviación requiere siempre uso de este reactivo, variante que nos llevó a realizar pruebas
pruebas de investigación en pro de la mejora en la recuperación adicionales que corroboren dichos resultados.
de oro en la lixiviación. Para lograrla, se realizan pruebas de
optimización de los parámetros. Esta experiencia relaciona el Los resultados obtenidos muestran la efectividad del nitrato
aporte de nitrato plumboso, en la recuperación por lixiviación de plomo en la recuperación de oro por lixiviación al atacar a
en PAD de mineral aglomerado comparado, con dicho proceso los minerales de antimonio y arsénico, que se encuentran en
sin el aporte de esta sal. pequeñas cantidades en los minerales auríferos, manteniendo
los mismos parámetros de operación que sin su adición en el
Las pruebas metalúrgicas buscan evaluar el aporte de nitrato proceso de lixiviación.
de plomo añadido en pequeñas cantidades en la mejora de la
extracción de oro y plata, muy a aparte de su amplio uso en la Las pruebas experimentales se desarrollaron en los laboratorios
activación de zinc en el proceso Merrill Crowe. de procesamiento de minerales e hidrometalurgia de Tecsup,
así como parte de los análisis químicos y el resto de los análisis
Las pruebas de aglomeración fueron realizadas con diferentes fue derivado a un laboratorio certificado para el contraste de
variantes, tomando en consideración el tamaño del aglomerado ensayes.
formado, así como en la composición de la mezcla y con
variación en los curados de la misma comparada con un
proceso de lixiviación sin el proceso de aglomeración.

Palabras clave
Lixiviación, PAD, recuperación, nitrato
de plomo.

Key words
Leach, PAD, recovery, lead nitrate.

VOLUMEN 13, 2019

 ABSTRACT INTRODUCCIÓN

The extraction of gold in PAD leaching is an operation that is Las sales de plomo en pequeñas cantidades son utilizadas
increasingly used for the extraction of metal from its ores; this según la literatura para mejorar la extracción de oro en la
is done by the low processing costs using this method, among lixiviación. Dicha mejora se produce en evitar la reacción de
other reasons. Gold recovery by using PAD is always low elementos interferentes en el proceso de lixiviación [1], así como
compared to recovery by leaching in agitation tanks. Leaching la aceleración de la cinética del mismo.
of fines is always a problem due to the channeling of the
leaching solution and the formation of puddles; this generates La presencia de sulfuros en la lixiviación de oro genera, por un
low recoveries and even more, in the presence of clays in the lado, un alto consumo de cianuro y, por otro, retardan el proceso
ore, they further damage the recovery of gold from these ores. de obtención de oro en solución en el caso de sulfuro soluble [5].

Entonces, según lo referido, la adición de nitrato de plomo

The processing in leach pads always requires research evidence
precipita los sulfuros de plomo que serán oxidados posteriormente
to improve the recovery of gold in leaching. To achieve this
a tiocianatos.
improvement, optimization tests of the parameters are generally
carried out. This experience relates the contribution of plumbous
Los otros productos que podrían formarse con el plomo son
nitrate in the recovery by leaching in PAD of agglomerated
ligeramente solubles en soluciones cianuradas, las cuales
mineral, compared to this process without the contribution of
permitirán la precipitación de sulfuros que aún puedan
this salt. quedar remanentes en una solución y también descomponer
tioarsenitos. Esto indica los beneficios que se obtienen en su
The metallurgical tests seek to evaluate the contribution of uso en el proceso de lixiviación de oro, con minerales que
added nitrate of lead in small quantities in the improvement of the presenten las características indicadas [1].
extraction of gold and silver, very apart from its wide use in the
activation of zinc in the Merrill Crowe process. Los estudios sobre el efecto del plomo en la superficie del oro
no es un caso cerrado aún. Asimismo, a través de experiencias
The agglomeration tests were carried out with different variants, electroquímicas, se postuló que el plomo sobre la superficie
taking into account the size of the globe formed, as well as del oro reacciona de dos maneras distintas, en una de ellas, el
the composition of the mixture and with the variation of the plomo catalizaba la disolución del oro y la otra que la formación
curing, thereof compared with a leaching process without the de hidróxido de plomo retardaba la velocidad de disolución [9].
agglomeration process.
La experiencia electroquímica determinó que de pequeños
The main reason for the experience is to determine the cristales de aproximadamente 10 micrones mostraban la
percentage of improvement in the recovery of gold in solution presencia del par Au-Pb. Al analizar la forma en la que se
with the use of lead salts. Probable lead compounds are mostly encontraba el plomo, se postuló que se depositaba como
Pb (OH)3 y como plomo. Esta afirmación fue descartada por
insoluble in aqueous solutions; lead nitrate and lead acetate are
otras experiencias de laboratorio.
the two products that are very soluble in water.
Una justificación de los productos formados en la reacción
The column leaching process worked with an irrigation rate entre el plomo y el oro la realizó CANMET. En este estudio,
of 8 and 10 and shown improvements in the recovery of se introduce el nitrato de plomo en la lixiviación de minerales
gold and silver. Several leaching tests were carried out with auríferos, a través del comportamiento electroquímico del
different dosages of lead nitrate, with the best result being the mismo, en el proceso de cianuración, a través del estudio
experience in which the lead nitrate dosage was 30g / MT of de la superficie del oro, así como también en el estudio de
head mineral. la cinética de la cianuración sin y con el uso de este reactivo
para determinar su comportamiento en la lixiviación.
The percentage increase in recovery with the addition of lead
nitrate was 7.58 % compared with the non-use of this reagent, Uno de los hallazgos encontrados era que el plomo reaccionaba
a variant that led us to perform additional tests to corroborate con el oro formando cristales cúbicos de AuPb2, así como
these results. tetragonales de aleaciones de AuPb3 en la superficie del oro.
La presencia de estas aleaciones producían la caída en el
The results obtained show the effectiveness of lead nitrate in potencial del electrodo de oro y modificaban la cinética de
the leaching-based recovery of gold by attacking the antimony disolución del oro en soluciones cianuradas [8].
and arsenic minerals, which are found in small quantities in the
gold minerals, maintaining the same operating parameters as
without its addition in the leaching process. FUNDAMENTOS

The experimental tests were carried out in the laboratories of

minerals processing and hydrometallurgy of Tecsup, as well as La mejora en la recuperación de oro de soluciones cianuradas
part of the chemical analyzes, and the rest of the analysis was es uno de los fines diarios en el proceso de lixiviación en el
made by a certified laboratory for the test contrast. caso del PAD de lixiviación, como es muy baja la recuperación
de oro comparada con el proceso de lixiviación en tanques de

38
agitación. Resulta importante elevar el nivel de recuperación
debido a que la mejora en el porcentaje de recuperación por
este se contabiliza en un mayor ingreso económico comparado
con el de la mejora en el procesamiento por agitación donde
las mejoras, de obtenerse, son del orden menor en porcentaje. Según estas reacciones, la adición de nitrato de plomo promueve
la oxidación de azufre. Así, mejora la cinética de disolución del
Uno de los inconvenientes que proponen algunos al uso de oro y, por lo tanto, reduciría el consumo de cianuro.
nitrato de plomo es el alto grado de toxicidad de este reactivo,
debido a su alta toxicidad, en las aguas de descarga luego Existen diversas investigaciones que presentan resultados
del tratamiento clásico de los efluentes. La presencia de este positivos en el uso de este reactivo donde la adición de la
elemento generaría otro tratamiento adicional al que ya se realiza misma varía desde unos cuantos gramos a kilogramos
cotidianamente. por tonelada, para el caso de lixiviación en PAD y agitación
respectivamente.
La figura 1 muestra el diagrama de Pourbaix cuando el plomo
no forma complejos con el cianuro. Nótese la presencia del ion Investigaciones realizadas en México en 2012 y publicaciones
plumboso a un pH menor a 6,5. Sobre estos valores, como es al respecto realizadas en la mina El Álamo en México,
el caso de la lixiviación donde el pH es mayor de 10, lo más muestran cómo pequeñas adiciones de nitrato de plomo
probable, entonces, es la formación de un producto hidroxilado producen una mejora en la disolución y recuperación del oro
en esta consideración. en el proceso [7].

[Pb2+]TOT= 10,00 μM METODOLOGÍA

1,0
Procedimiento experimental
pb(OH)4
Se realizó la aglomeración de mineral para dos tipos de
0,5 evaluación:
ESHE/ V

En la primera, se preparó el mineral con una granulometría

pb2+ gruesa, es decir, no se realizó la aglomeración, con una masa
pb(OH)1(c) aproximada de 254 kg de mineral seco por columna, D80 = 48
0,0 350 µm.

Se prepararon 4 columnas de mineral donde se evalúo la

cinética de extracción de la siguiente manera: dos de ellas sin la
-0,5 adición de nitrato y otras dos con adición de nitrato.
pb(c)
En la segunda, se preparó el aglomerado de mineral preparado
t= 25°C fino producto de la conminución con una masa aproximada
de 10 kg de mineral seco por columna, con un D80 = 300 µm
-1,0
preparada con solución cianurada y cemento para una prueba,
2 4 6 8 10 12 otras tres muestras fueron preparadas con solución cianurada,
cemento y nitrato de plata en diferentes concentraciones para
pH
la evaluación de la cinética de extracción de oro en solución por
Figura 1. Diagrama de Pourbaix Eh-pH para el plomo en bajas percolación.
concentraciones.
Fuente: Elaboración propia. La humedad promedio en el proceso de aglomeración fue de
13,2 % para ambas pruebas.

Nitrato de plomo La lixiviación se realizó con ratio de riego de 8 para las pruebas
en columnas de gran masa y un ratio de riego de 10 para las
Uno de los mecanismos que justifican el uso de las sales columnas de menor masa.
de plomo en la mejora de la cinética de extracción del oro lo
plantean Dalley y Allis [2]. Los tiempos de las pruebas de lixiviación fueron de 10 días para
las columnas grandes y de 14, para las columnas pequeñas,
El plomo, según plantean, elimina el ion sulfuro que se deposita que fue el tiempo programado para evaluar la extracción de oro
sobre la superficie del oro pasivándolo, reaccionando con este del mineral problema.
para formar PbS, el cual es insoluble como la mayoría de los
compuestos de plomo. Se recogieron muestras de soluciones diariamente para la
evaluación de la extracción de oro en solución en función al
El plomo genera la activación reaccionando con delgadas tiempo de lixiviación; además, se hizo un control del consumo
películas de azufre logrando así su activación. Además, plantea de cal del proceso para cada prueba para encontrar los kg (cal)/
la reacción de oxidación del azufre según lo siguiente: TM tratado.

VOLUMEN 13, 2019 39

 Equipo empleado
Preparación
del mineral
Las pruebas de lixiviación se realizaron en los laboratorios de
Tecsup y se utilizaron cuatro columnas de 24 de diámetro para la
Preparación del reactivos
primera prueba y 4 columnas acrílicas de 6 para la segunda. La
fuerza de cianuro fue de 500 ppm para las pruebas en columnas
grandes y de 400 ppm para las pruebas en columnas acrílicas.
Aglomeración La dosificación de solución fue a través de una bomba de
recirculación que mantuvo constante el volumen del recipiente
que contiene la solución lixiviante para mantener la presión
constante y no perjudicar el coeficiente de uniformidad del riego.
Curado Sin curado
Las pruebas metalúrgicas se ejecutaron en los laboratorios
de Tecsup y las muestras de contraste fueron enviadas a un
laboratorio certificado para la validación de los análisis químicos.
Carga de la columna
Mineral y reactivos empleados

Lixiviación En las pruebas experimentales, se utilizó un mineral compósito

aurífero concentrado que contiene arcillas, óxido de hierro, óxido
de manganeso, sílice, con una ley de oro de 0,85 g/TM. Este
Recojo de compósito fue preparado con una mezcla de minerales auríferos
soluciones Lavado Secado de ripios
utilizados en pruebas de lixiviación de la región sur del Perú.

La muestra mineral tiene un pequeño porcentaje de arsénico y

Análisis químico Análisis químico antimonio.
de soluciones de sólidos

Tabla 1
Figura 2. Diagrama de flujo experimental primera prueba. Composición del mineral en porcentaje
Fuente: Elaboración propia.
Arcilla Fe Mn As Sb Au, g/TM

20,25 11,84 1,56 0,11 0,09 0,80

Preparación
del mineral
El contenido de plata es de 48 g/TM.
Fuente: Elaboración propia.
Preparación del reactivos
Los reactivos utilizados en el proceso fueron los siguientes:

Aglomeración En la aglomeración:

Cianuro, cemento, cal y nitrato de plomo.

Curado
En la lixiviación:

Cianuro de sodio y cal.

Carga de la
columna
En la preparación de la solución, se utilizó agua destilada y
cianuro de sodio al 95 % de pureza. En la valoración, se utilizó
Lixiviación Ioduro de potasio como indicador y solución valorante nitrato de
plata preparada al 0,1 N.
Recojo de
soluciones Lavado Secado de ripios Pruebas experimentales

Las pruebas experimentales tuvieron como objetivo principal

Análisis químico Análisis químico
determinar la mejor dosificación de nitrato de plomo, en el caso
de soluciones de sólidos de tener resultados favorables en la experimentación en la
aglomeración con cemento y en la solución de cianuro de sodio
a 500 ppm y 400 ppm respectivamente.

Figura 3. Diagrama de flujo experimental segunda prueba. Se trabajó las pruebas de lixiviación utilizando los parámetros
Fuente: Elaboración propia. mencionados en la tabla 2.

40
Tabla 2 Tabla 4
Parámetros de lixiviación Prueba 2

Parámetros Uso de nitrato Sí

P80 -280 µ Curado 36 horas

Temperatura, °C 25°C Peso de muestra húmeda (kg) 269
Masa de mineral en columna 9,5 kg % humedad 10,32
pH de la pulpa 10,5 Peso de muestra seca 241,24

Ratio de riego 8 y 10 Fuerza de cianuro (ppm) 500

pH 10,5
Coeficiente de uniformidad 92 %
Rate (L/m2/h) 8
Tiempo, días 30
Flujo (ml/min) 34,00
Fuente: Elaboración propia. Altura del mineral (m) 0,80
Diámetro de columna (m) 0,57
La cantidad de mineral empleado en las pruebas fue variable; Densidad aparente (gr/cc) 1,32
para las 4 primeras, fue de entre 268 kg y 281 kg; en las 4 Granulometría Aglomerado
posteriores, 9,5 kg.
Fuente: Elaboración propia.
El control de la lixiviación en cuanto a la fuerza de cianuro de la
solución pasante fue diario con valoraciones del cianuro libre Tabla 5
Prueba 3
con nitrato de plata. El control del flujo de solución lixiviante fue
continuo, para evitar un bajo coeficiente de uniformidad por cada Uso de nitrato No
columna preparada. El ratio de riego fue 8 para las 4 primeras y Curado 48 horas
de 8 para las 5 últimas pruebas.
Peso de muestra húmeda (kg) 281
Se realizaron 8 pruebas de lixiviación en columna las 4 primeras % Humedad 8,65
con mineral conteniendo arcillas y las restantes sin arcillas. En Peso de muestra seca 256,69
las primeras, dos fueron sin y dos con nitrato de plomo. En las
Fuerza de cianuro (ppm) 500
posteriores, se realizó la preparación del mineral de la siguiente
manera: pH 10,5
Rate (L/m2/h) 8
Pruebas: Flujo (ml/min) 34,00
Altura del mineral (m) 0,80
1. Aglomeración con cemento Diámetro de columna (m) 0,57
2. Aglomeración con cemento + nitrato
Densidad aparente (gr/cc) 1,38
3. Aglomeración con cemento
4. Aglomeración con cemento + nitrato Granulometría Aglomerado
Fuente: Elaboración propia.
Los tiempos de curado también fueron una variable para la primera
prueba. Se mantuvieron constantes en una segunda, donde se
Tabla 6
busca replicar el mejor examen y variar la dosificación de nitrato.
Prueba 4
Los resultados que se muestran en las tablas 3, 4, 5 y 6.

Uso de nitrato Sí
Tabla 3
Prueba 1 Curado 48 horas

Peso de muestra húmeda (kg) 268

Uso de nitrato No
% Humedad 9,04
Curado 36 horas
Peso de muestra húmeda (kg) 276,3 Peso de muestra seca 243,77

% humedad 8,10 Fuerza de cianuro (ppm) 500

Peso de muestra seca 253,92 pH 10,5
Fuerza de cianuro (ppm) 500
Rate (L/m /h)
2
8
pH 10,5
Flujo (ml/min) 34,00
Rate (L/m2/h) 8
Flujo (ml/min) 34,00 Altura del mineral (m) 0,80
Altura del mineral (m) 0,80 Diámetro de columna (m) 0,57
Diámetro de columna (m) 0,57 Densidad aparente (gr/cc) 1,31
Densidad aparente (gr/cc) 1,35
Granulometría Aglomerado
Granulometría Aglomerado
Fuente: Elaboración propia.
Fuente: Elaboración propia.

VOLUMEN 13, 2019 41

 RESULTADOS

Resultados prueba n.° 1

(a) Prueba n.° 1A

Cinética de recuperación de Au
Recuperación acumulada (%)

Tiempo de livixación (días)

(b) Prueba n.° 1B

Cinética de recuperación de Au
Recuperación acumulada (%)

Tiempo de livixación (días)

(c) Prueba n.° 1C

Cinética de recuperación de Au
Recuperación acumulada (%)

Tiempo de livixación (días)

(d) Prueba N° 1D

Cinética de recuperación de Au
Recuperación acumulada (%)

Tiempo de livixación (días)

Figura 4. Prueba experimental n.° 1 (a, b, c, d).

Fuente: Elaboración propia.

42
Recuperaciones Resultados prueba n.° 2

(a) Recuperación n.° 1A Tabla 7

Resultado prueba 2, recuperación en % (A, B, C, D) de la
mejor prueba 1

Recuperación (%)

2A 2B 2C 2D

41,20 55,87 34,73 15,07

47,47 62,73 41,53 18,80

57,47 71,53 45,00 22,27

61,13 83,67 48,00 27,80

61,13 83,67 48,00 27,80

(b) Recuperación n.° 1B
Fuente: Elaboración propia.

La prueba 2A se realizó solo con aglomeración de finos; la

prueba 2B aglomeración con adición de 20g/TM de nitrato
de plomo; la prueba 2C con adición de 30g/TM de nitrato de
plomo; y la prueba 2D con adición de 40g/TM de nitrato de
plomo. Obsérvese que la mejor extracción de oro se obtuvo en
la prueba 2B.

CONCLUSIONES

• La investigación demuestra la mejora en la cinética de

(c) Recuperación n.° 1C lixiviación de mineral aurífero con la adición de nitrato
de plomo, tanto en un mineral conteniendo pequeños
porcentajes de arsénico y antimonio como en minerales
que no contienen estos elementos.

• El mineral aglomerado que contiene nitrato de plomo que

presenta 36 horas de curado en la primera prueba es el
que tuvo la mejor recuperación comparada con el que tuvo
48 de curado, manteniendo los mismos parámetros de
operación.

• La recuperación en el tiempo que duró la primera prueba,

con experiencia 1 y 3, fue de 42,29 % y de 46,35 %,
pruebas sin nitrato; mientras que en las que se utilizó nitrato
experiencia 2 y 4 fue de 53,31 % y de 50,49 %. Esto ratifica
la hipótesis de la mejora de la extracción con la adición de
(d) Recuperación n.° 1D
nitrato de plomo.

• La mejora en la extracción es del orden del 6 %

aproximadamente.

• En la segunda prueba de lixiviación, en columnas más

pequeñas, se encontró que la mejor extracción se produjo
en la segunda prueba con una adición de 20g/TM de
nitrato de plomo.

• Los resultados de la experiencia tanto en la primera como

en la segunda no nos indica la dosificación en referencia
a la ley del mineral, ya que en ambos casos la ley era la
misma del mineral de cabeza, pero los resultados difieren
Figura 5. Recuperación n.°1 (a, b, c, d). al correlacionarlos, pero se acerca bastante al encontrado
Fuente: Elaboración propia. en la experiencia de 20g/TM de nitrato.

VOLUMEN 13, 2019 43

 • Las pruebas indican, para el mineral compósito [8] May, O., Jin, S., Ghali, E., y Deschênes, G. (2005) Effects
preparado, que el aumento en la adición de nitrato of sulfide and lead nitrate addition to a gold cyanidation
perjudica la cinética de extracción de oro en solución. circuit using potentiodynamic measurements.
Aparentemente, el exceso de nitrato reduce la cinética Journal of Applied Electrochemistry. 35(2) 131 – 137.
y la extracción final del oro del mineral. Recuperado de https://doi.org/10.1007/s10800-004-
4064-z
• La mejora en la recuperación aurífera al ser en
promedio de las pruebas sin nitrato y con nitrato [9] Mussati, D., Mager, J., y Martins, G.P. (1997).
fue de 7,58 %, si tomamos en consideración que la Electrochemical aspects of the dissolution of gold
producción de oro mensual para la mina de donde cyanide electrolytes containing lead. Aqueous
provienen los finos, que es de 60 kg. Esto indicaría que electrotechnologies: progress in theory and practice.
se elevaría a 70,26 kg, lo cual señala un incremento 245 -265.
de 10,26 kg promedio por mes.
[10] Resource Book. (2010) Leaching & adsorption.
• Teniendo en cuenta el costo de la implementación de Recuperado de https://rsteyn.files.wordpress.
adición de nitrato en la planta, se genera una mejora com/2010/07/leaching-adsorption-basics-and-
en los ingresos de producción del orden de los $58 example.pdf
500, con nitrato plumboso. Todo ello considerando
los finos producidos en el proceso de trituración, así [11] Yamashiro, A. (2012). Cianuración de concentrados
como el porcentaje de mineral arcilloso que se genera pirrotíticos auríferos con etapa de pre tratamiento
en la explotación en mina. de oxidación con aire. [Tesis] Universidad Nacional
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