Ejercicios Varios

Ejercicios de Metalurgia Extractiva
1. Una planta de cianuración, lixivia un concentrado aurífero con cianuro de sodio,

el circuito se describe en el diagrama de flujo adjunto. El circuito de molienda está
alimentado por un mineral que contiene 10% de humedad, densidad de 4.2 g/cm 3 y un
tenor de 150 gramos de oro por tonelada de mineral. El mineral al finalizar el proceso
de lixiviación se filtra, obteniéndose una torta con 25% de humedad, estas colas se
disponen en un botadero previo análisis; el tenor de los sólidos finales es 5 gramos de
oro por tonelada de mineral; la solución filtrada es recirculada al espesador Y, se
adiciona agua de lavado en el filtro.
La molienda del mineral se realiza en un circuito cerrado inverso con razón de

recirculación de 2, la corriente de gruesos del hidrociclón lleva 90 toneladas de sólidos
por hora y el rebalse alimenta al primer espesador (espesador X). El rebalse del
espesador X alimenta a la planta de precipitación, compuesta por una precipitación al
vacío del metal sobre zinc en polvo y un filtro en el cual se obtiene un precipitado que
retiene el 20% de la solución procesada. Las colas de la planta de precipitación
(solución pobre), se distribuye así: el 25% en la descarga del ciclón, el 25% en el
espesador X y el 50% en los agitadores. La descarga del espesador X, alimenta a los
agitadores y los agitadores alimentan al espesador Y. La descarga del espesador Y,
alimenta el filtro F.
El rebalse del espesador Y es adicionado en el espesador X.
La densidad de pulpa del rebalse del ciclón tiene un valor de 1300 g/l. Las descargas
de los espesadores X y Y tienen un porcentaje en peso de sólidos de 60 y 30%,
respectivamente.
La disolución del oro se realiza así: 60% en el circuito de molienda, 40% en los
agitadores.
Preguntas:
(30%) Realizar balances másicos de sólidos, líquidos.
(20%) Calcular el tenor de oro en espesadores X, Y y en el filtro F.
(20%) Calcular producción semanal de oro y el zinc consumido semanalmente
(estequiométrico), de acuerdo con la siguiente reacción:
NaAu(CN)2 + 2NaCN + Zn + H2O= Na2Zn(CN)4 + Au + 1/2 H2 + NaOH
Zn + 4 NaCN + 2 H2O  Na2Zn(CN)4 + 2 NaOH + H2

2. Una planta procesa 100 toneladas por día de un mineral aurífero; su
diagrama de flujo se representa en la figura 1, las líneas indican el flujo de las
corrientes (pulpas y soluciones). De cada tonelada de mineral, se disuelven 70
gramos de oro, la disolución se realiza en el molino de bolas (MB) y en los tres
agitadores (A). La descarga del molino de bolas alimenta al espesador V, el
sobreflujo de V va al proceso de precipitación y la descarga inferior de V es
lixiviada por agitación en los tres tanques (A) y luego pasa a tres espesadores
(W, X, Y y Z). La descarga de Z va a desecho y en el espesador Z es
adicionada agua de lavado. Las condiciones son:
El mineral es molido en la solución de cianuro procedente del circuito de

lixiviación.
La descarga de todos los espesadores contienen 50% de humedad.
Se disuelven 70 gramos de oro por tonelada de mineral, 50% en el molino de
bolas y 50% en los agitadores.
400 toneladas de solución del espesador V pasan al proceso de precipitación
con polvo de zinc, en el precipitado se retiene el 10% de la solución.
La pulpa en los agitadores contiene dos partes de solución a una de sólidos.
Preguntas:
Realizar balance de sólidos y líquidos en la planta.

Hallar el porcentaje de recuperación del metal disuelto.
Hallar los tenores en cada espesador.
Figura 1. Circuito de cianuración

3. En una planta de cianuración se emplea un sistema de decantación en
contra corriente (DCC) de acuerdo con el diagrama mostrado en la figura 2, se
conocen los siguientes datos:
Se procesan 150 toneladas de mineral por día, con el 10% de humedad.
Se disuelven 58 gramos de oro por tonelada de mineral seco: de estos, el 25 %
se disuelven en un circuito de molienda, 69% en los agitadores, 2% en cada
uno de los primeros espesadores y 1% en cada uno de los dos últimos
espesadodres.
Las colas de sólidos contienen 5 gramos de oro por tonelada de mineral.
Las densidades son:
Mineral 2.8g/cm3
Descarga del molino de bolas 1.502 g/cm3
Sobreflujo del clasificador 1.201 g/cm3
Bajo flujo del clasificador 2.006 g/cm3
Descarga de todos los espesadores 1.407 g/cm3
Pulpa en los agitadores 1.29g/cm3
La razón de recirculación en el circuito de molienda es de 1.20.
La solución de descarga después de la precipitación sale con 0.06 g de oro por
tonelada de solución.
Se agrega agua en el filtro para balancear el circuito.
Preguntas
a. Realizar balances de sólidos y de solución en la planta.
b. Calcular el porcentaje de recuperación de oro, y producción mensual.
c. Hallar los tenores de solución que salen de cada espesador y el filtro (g
Au/ton de solución).
d. Hallar el porcentaje de pérdidas de oro disuelto.
Figura 2. Circuito de cianuración

4. En una planta para la extracción de oro a partir de un mineral de
sulfuros, ver figura 3, se procesan 300 toneladas por día de este mineral.
El circuito de molienda está formado por un molino de bolas y un hidrociclón y
el circuito de cianuración lo conforman 4 espesadores y 2 agitadores.
El tenor del mineral de cabeza y de colas es 45 y 3 g Au/ton mineral,
respectivamente.
Datos:
Porcentaje de humedad del mineral y torta de filtración: 5 y 25%,
respectivamente. En el precipitado se retiene el 5% de la solución que
alimenta al filtro.
El primer espesador tiene en la descarga un porcentaje en peso de sólidos de
75%. Las descargas de los espesadores X, Y y Z tienen un porcentaje de
sólidos en peso de 60%.
Los agitadores tiene una relación en peso líquido:sólido de 3:1
Preguntas
a. Realizar balances de sólidos y de solución en la planta.
b. Calcular el porcentaje de recuperación de oro, y producción mensual.
c. Hallar los tenores de solución que salen de cada espesador y el filtro (g
Au/ton de solución).
d. Hallar el porcentaje de pérdidas de oro disuelto.
Figura 3. Diagrama de flujo.

5. Una planta hidrometalúrgica para la recuperación de oro tiene un diagrama de
flujo como se muestra en la figura. El mineral a procesar tiene una humedad de 10%,
densidad de 2.4g/cm3, tenor de oro de 120 g/ton de mineral. Al final del proceso (colas)
el mineral es filtrado en un filtro rotatorio (F) que produce una corriente de torta de
filtración con 18tph de solución, correspondientes al 25% de humedad en la torta. El
tenor de oro de las colas sólidas es 10 g/ton. La disolución de oro se realiza así: 60%
en el circuito de molienda, 38% en los agitadores y 2% en el espesador Y. La
precipitación se lleva a cabo en una torre de vacío para luego filtrar el cemento y
obtener un precipitado que retiene el 20% de la solución que alimenta al filtro, la
solución obtenida en precipitados (sin valores de oro) se recircula así: 30% en la
descarga del hidrociclón y 70% en la alimentación de los agitadores. El rebalse del
hidrociclón tiene una densidad de pulpa de 1200g/l y el porcentaje de sólidos en peso
de las descargas de los espesadores X, Y y Z son 40, 50 y 50, respectivamente. En el
espesador Z se adiciona agua de lavado.
Preguntas:
(30%) Realizar balances másicos de solidos, líquidos.
(20%) Calcular el tenor de oro en espesadores X, Y y Z.
(20%) Calcular producción mensual de oro y cianuro consumido de acuerdo con la
ecuación de Habashi
2Au + 4 NaCN + O2 + 2H2O == 2NaAu(CN)2 + 2 NaOH + H2O2 Habashi

6. En la Granja del Pollo Feliz los huevos se clasifican en dos tamaños (grandes y
extra grande). Por desgracia, el negocio no ha ido bien desde que se descompuso
la máquina clasificadora de huevos de 40 años de antigüedad, y no ha habido
fondos para comprar una nueva. En vez de ello, el viejo Fred, uno de los
empleados con mejor vista de la granja, porta en la mano derecha un sello que
dice “grande”, y otro en la izquierda que dice “extra grande”, y debe marcar
cada huevo con el letrero adecuado cuando éste pasa por la banda
transportadora. Línea abajo, otro empleado coloca los huevos en dos recipientes,
según la marca que tengan. El sistema funciona bastante bien, considerando las
circunstancias, pero el viejo Fred tiene la mano pesada y rompe, en promedio,
30% de los 120 huevos que pasan frente a él por minuto. Al mismo tiempo, al
revisar la corriente de huevos “extra grande” se observa una velocidad de flujo
de 70 huevos/min, de los cuales se rompen 25 huevos/min.
(a) Dibuje y marque el diagrama de flujo de este proceso
(b) Escriba y resuelva los balances de huevos totales y huevos rotos de este
clasificador de huevos.
(c) ¿Cuántos huevos “grandes” salen de la planta por minuto y qué fracción
rompe?
(d) Diga si el viejo Fred es diestro o siniestro.
7. El análisis de cierto carbón indica que contiene 75% por peso de C, 17% de H,
2% de S y el balance de cenizas no combustibles. El carbón se quema a razón de
5000 kg/h, y la velocidad de alimentación de aire al horno es de 50 Kmol/min.
Toda las cenizas y el 6% del carbón combustible salen del horno en forma de
escoria fundida; el resto del carbono sale en el gas de combustión como CO y
CO2; el hidrógeno del carbón se oxida a agua, y el azufre sale como SO2. La
selectividad de producción de CO2 respecto a la de CO es 10:1.
(a) Calcule el porcentaje de aire en exceso alimentado al reactor.
(b) Calcule las fracciones molares de los contaminantes gaseosos (CO y SO2) en
el gas de combustión.
8. A cyaniding mill treats per month 2000 tons of ore containing 12.27 oz of silver
per ton, with no gold. There is obtained 6800 tons of solution, from which the
silver is precipitated with zinc shavings. The extraction of silver by the leaching
is 87 per cent, and the solution after precipitation still carries 0.15 oz of silver
per ton.
The consumption of NaCN in leaching is 2.43 lb. per ton of ore, and the
leaching solution at the start carries 0.25 per cent NaCN. The solution
entering the zinc boxes contains 0.68 lb of NaCN per ton. The consumption
of zinc is 1.34 lb per ton of ore.
Elsner’s equation:
2Ag + 4NaCN + O + H2O 2NaAg(CN)2 + 2NaOH

Precipitation equation:
NaAg(CN)2 + 2NaCN + Zn + H2O Ag + Na2Zn(CN)4 + H + NaOH
Required:
a) The percentage of the silver in the ore that is recovered in the precipitate.
b) The amounts of leaching solution and of wash water used.
c) The percentage of the NaCN consumed that is actually used in dissolving
silver.
The percentage of the zinc consumed that is actually used in precipitating silver.

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Ejercicios de Metalurgia Extractiva

1. Una planta de cianuración, lixivia un concentrado aurífero con cianuro de sodio,

La molienda del mineral se realiza en un circuito cerrado inverso con razón de

NaAu(CN)2 + 2NaCN + Zn + H2O= Na2Zn(CN)4 + Au + 1/2 H2 + NaOH

Zn + 4 NaCN + 2 H2O  Na2Zn(CN)4 + 2 NaOH + H2

El mineral es molido en la solución de cianuro procedente del circuito de

Realizar balance de sólidos y líquidos en la planta.

Figura 1. Circuito de cianuración

Figura 2. Circuito de cianuración

Figura 3. Diagrama de flujo.

2Au + 4 NaCN + O2 + 2H2O == 2NaAu(CN)2 + 2 NaOH + H2O2 Habashi

2Ag + 4NaCN + O + H2O 2NaAg(CN)2 + 2NaOH

NaAg(CN)2 + 2NaCN + Zn + H2O Ag + Na2Zn(CN)4 + H + NaOH

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