Extracción de oro

La tecnología principal es el proceso de cianuración , en el que el oro se extrae del mineral mediante tratamiento con una solución de cianuro. El primer paso es la conminución (molienda) para aumentar la superficie y exponer el oro a la solución extractora. La extracción se realiza mediante procesos de lixiviación en pilas o en vertederos . El cianuro de sodio se produce a escala de mil millones de toneladas/año principalmente para este fin. El "cianuro negro", una forma de cianuro de calcio (Ca(CN) _₂ ) contaminada con carbono, se utiliza a menudo por su bajo costo. El mineral crudo se lava con una solución de cianuro al 0,3% en aire, a menudo repetidamente, y el extracto acuoso se recoge y refina posteriormente. La recuperación de la solución generalmente implica la adsorción en carbón activado, el proceso de carbón en pulpa .

Se ha demostrado que la lixiviación con tiosulfato es eficaz en minerales con altos valores de cobre soluble o en minerales que sufren erosión por preg . La lixiviación a través de oro extraíble por lixiviación a granel (BLEG) es también un proceso que se utiliza para analizar las concentraciones de oro en áreas donde este puede no ser visible de inmediato.

La amalgama con mercurio puede utilizarse para recuperar partículas finas de oro, y el mercurio continúa utilizándose en la minería artesanal y a pequeña escala de oro en todo el mundo. ^{[ 4 ]} El mercurio forma una amalgama de mercurio y oro con partículas de oro más pequeñas, y luego el oro se concentra calentando la amalgama para evaporar el mercurio. Esto es eficaz para extraer partículas de oro muy pequeñas, pero el proceso es peligroso debido a la toxicidad del vapor de mercurio. El uso a gran escala del mercurio cesó en la década de 1960. Sin embargo, el mercurio todavía se utiliza en la minería artesanal y a pequeña escala de oro (ASGM). ^{[ 5 ]} Un mecanismo por el cual se emplea el mercurio en la minería hidráulica es como una "corriente subterránea", en la que el flujo de granos más pequeños se desvía sobre placas de cobre recubiertas de mercurio. Las altas velocidades de flujo asociadas con la minería hidráulica causan la pulverización del mercurio, el desgaste de las partículas de mercurio que contribuye a la pérdida de mercurio en el medio ambiente. ^{[ 6 ]}

Más de 10 000 000 libras (4 500 000 kg) de mercurio contaminaron el medio ambiente en California como resultado de la minería aluvial a finales del siglo XIX y principios del XX. La minería con molinos de estampas contribuyó con 3 000 000 libras (1 400 000 kg) adicionales de contaminación por mercurio. ^{[ 6 ]} La contaminación por mercurio en las vías fluviales de California es un importante problema ambiental contemporáneo, ^{[ 6 ]} al igual que la contaminación de las aguas subterráneas , principalmente por mercurio inorgánico. ^{[ 7 ]}  

Un mineral de oro refractario es aquel que contiene partículas de oro ultrafinas dispersas entre sus minerales ocluidos. Estos minerales son naturalmente resistentes a la recuperación mediante los procesos estándar de cianuración y adsorción de carbón. Requieren un pretratamiento antes de la cianuración. Generalmente, un mineral refractario contiene minerales sulfurados, carbón orgánico o ambos. Los minerales sulfurados son impermeables y ocluyen las partículas de oro, dificultando la formación de un complejo entre la solución de lixiviación y el oro. El carbón orgánico presente en el mineral puede adsorber los complejos de oro-cianuro disueltos de forma similar al carbón activado. Este carbón, denominado "roba-preg", se elimina con el lavado debido a su finura significativamente mayor que la de las mallas de recuperación de carbón utilizadas habitualmente para recuperar el carbón activado. ^{[ 3 ]}

Las opciones de pretratamiento para minerales refractarios incluyen:

1. Asado
2. Biooxidación, como la oxidación bacteriana
3. Oxidación a presión
4. Proceso de Albión

Los procesos de tratamiento de minerales refractarios pueden ir precedidos de concentración (generalmente flotación de sulfuros). La tostación se utiliza para oxidar tanto el azufre como el carbono orgánico a altas temperaturas con aire y/o oxígeno. La biooxidación implica el uso de bacterias que promueven reacciones de oxidación en un medio acuoso. La oxidación a presión es un proceso acuoso para la eliminación de azufre que se lleva a cabo en un autoclave continuo, operando a altas presiones y temperaturas relativamente elevadas. El proceso Albion utiliza una combinación de molienda ultrafina y lixiviación oxidativa atmosférica, autotérmica y oxidativa.

Como todos los metales, el oro es insoluble en agua. Sin embargo, presenta la particularidad de disolverse en presencia de oxígeno (o aire) en presencia de iones cianuro. Esta transformación fue descrita en 1783 por Carl Wilhelm Scheele , pero no fue hasta finales del siglo XIX que estas reacciones se explotaron comercialmente. La expansión de la minería de oro en el Rand de Sudáfrica comenzó a ralentizarse en la década de 1880, ya que los nuevos yacimientos que se descubrían solían ser de mineral pirítico . El oro era difícil de extraer de este tipo de mineral.

Un proceso conocido como cloración se utilizaba antiguamente para tratar el mineral de oro pirítico. Normalmente, el mineral se tostaba y luego se trataba con gas cloro. El residuo se extraía para obtener una solución acuosa de cloruro de oro. Se utilizó, en particular, en la mina Mount Morgan , donde se mantuvo en uso hasta 1911. El proceso de cloración quedó obsoleto con el desarrollo del proceso de cianuración . ^{[ 23 ] [ 24 ]}

En 1887, John Stewart MacArthur , trabajando en colaboración con los hermanos Dr. Robert y Dr. William Forrest para la Tennant Company en Glasgow , Escocia , desarrolló el Proceso MacArthur-Forrest para la extracción de menas de oro. Al suspender el mineral triturado en una solución de cianuro, se extrajo hasta un 96 por ciento de oro. ^{[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]}

El proceso se utilizó por primera vez a gran escala en Witwatersrand en 1890, lo que provocó un auge de la inversión al abrirse minas de oro más grandes. En 1896, Bodländer confirmó que el oxígeno era necesario para el proceso, algo que MacArthur había puesto en duda, y descubrió que el peróxido de hidrógeno se formaba como intermediario. ^{[ 32 ]}

El método conocido como lixiviación en pilas fue propuesto por primera vez en 1969 por la Oficina de Minas de los Estados Unidos , ^{[ 33 ]} y se utilizaba en la década de 1970. ^{[ 34 ]}