DESTRUCCIÓN DE CIANURO
Introducción Las plantas de lixiviación de minerales de oro con soluciones cianuradas, generan volúmenes importantes de residuos normalmente con valores de pH elevados. Los efluentes líquidos de estos procesos, contienen elementos tales como cianuro de sodio, compuesto de cianuro de alta solubilidad, cianatos thiocianatos y cianuro acomplejado con metales pesados, que son potencialmente tóxicos y presentan diversos grados de estabilidad y tratabilidad. ntes de la deposición deposición final hay que separar las colas solidas de los efluentes efluentes líquidos, líquidos, d!ndoles d!ndoles el tratamiento tratamiento necesario a fin de eliminar los elementos tóxicos de acuerdo a las especificaciones de la ley ambiental en vigencia. "n general los complejos cianurados m!s comunes presentes en las colas de las plantas de lixiviación de oro son los de #e, $i, %u, &n, %o y %d, mientras que el cianu cianuro ro apare aparece ce en forma forma ioni'a ioni'ada da %$ ( y H%$ H%$ debi debido do a su gran gran pode poderr de hidrolisis. "n el presente trabajo se describen los diferentes procesos de cianuracion del cianuro que se aplican en la actualidad, reali'ado un an!lisis de cada uno de ellos, clasific!ndolos en procesos químicos, físico ) químicos y biológicos. "ste tratamiento se da a las soluciones con exceso de cianuro con la finalidad de neutrali'ar al cianuro %$ ( y llegar al límite m!ximo permisible en efluentes que según el reglamento en minería *++ lo exige. "xisten diferentes m-todos para destruir cianuro que se mostraran a continuación
/egradación natural. 0so de sulfato ferroso. 0so de peróxido de hidrogeno. 0so de 12 3 4 aire 56$%27. La clorinación alcalina. La degradación biológica. "l uso de o'ono.
Destrucción de cianuro con acido per sulfúrico (acido caro) "l acido caro o acido per sulfúrico, es usado en la destrucción de cianuro libre y el cianuro 8/9 esto es por la oxidación de cianuro a cianato
!"SO# $ CN% & !"SO' $ CON% La reacción entre el cianuro y el acido caro es muy r!pida, logrando completar en solo un minuto.
entaas del uso de acido caro :ayor eficiencia en la destrucción del cianuro libre y 8/. "l tiempo de reacción es bastante r!pido 5un minuto7. ajos costos comparados con los otros m-todos.
Trata*iento de soluciones cianuradas
"l exceso de solución cianurada debe ser procesada en la planta de
tratamiento a fin de destruir el cianuro remanente antes de ser evacuada al medio ambiente. ;oda planta de tratamiento debe incluir procedimientos para destruir el cianuro, precipitar metales y clarificación de las soluciones.
Destrucción con +ipoclorito de sodio (NaOCl)
Cianuro li,re "l cianuro se oxida a cianato, luego sigue la descomposición de los cianatos en componente inocuos. 3$a%$ < 3$a%l < 3%a 52H7 3 = %a 5%$27 3 < %a%l3 < >$a2H
Desco*posición de cianatos %2$( < 3H32 = $H(> < %2(3?
-recipitación de *ercurio $a1H < Hg 5%$7 3 < $a2H = 3$a%$ < Hg1 < H 32
Clorinación alcalina /estrucción de cianuro con cloro gaseoso. "l cianuro es oxidado por el cloro gaseoso formando cianógenos de cloro y luego se hidroli'a en medio alcalino formando carbonato de amonio. 3$a%$ < %l 3 < 3H32 = 3%l%$ < 3$a2H < H 3 >%l%$ < @$a2H < @H 32 = 35$H >73%2? < 3$a%2 ? < >$a%l < H3
De.radación Natural "ste m-todo utili'a la destrucción natural de cianuro por exposición de las colas a los elementos clim!ticos 5Longe y /e Arides, BCDD7. "l m-todo se basa en la colocación de colas húmedas tal cual vienen del filtro, en capas delgadas permitiendo que las condiciones naturales participen en la destrucción del cianuro. "l mecanismo principal involucrado es la volatili'ación del acido cianhídrico. La exposición del material conteniendo cianuro en solución alcalina, absorbe anhídrido carbónico atmosf-rico. %omo resultado de esto el pH baja a valores cercanos a E. "ste mecanismo aprovecha que la constante de disociación del cianuro se produce a pH C,> y a pH C,? el +*F del cianuro esta disociado. pH E,+ este valor se incrementa al C+F. "l problema se presenta con los complejos met!licos cianurados, ya que el -xito de este tratamiento depende fundamentalmente de la disociación de estos complejos, lo que puede llevar meses. "ntre los factores que pueden promover la volatili'ación del cianuro se incluye el calor, esparcir el material en capas extensas y de baja profundidad, la aireación y el removido para mejorar la exposición, tambi-n ayudaran en este proceso la foto descomposición y la biodegradación. Los par!metros de diseGo a tener en cuenta son
Los relaves deben ser expuestos durante @ días aproximadamente antes que la siguiente capa se coloque encima. Las capas de las colas deber!n tener B** aB+* mm de espesor. La disposición debe funcionar en el verano y se debe prever acopio durante el invierno. La cantidad de cianuro deber! ser reducida a un valor por debajo de lo establecido en la normativa ambiental correspondiente a la región. La solución que escurre y filtrar de los relaves, se debe colectar en un dique, en el nivel de drenaje y recircularla a la planta. 1e debe estudiar la colocación del material y las barreras para reducir los efectos de erosión y polvo causados por el viento y la inclinación lateral de los taludes hacia la cuneta de colección. 0na tubería perforada se instalara a lo largo del pie del talud para facilitar el flujo de solución fuera de la pila. Las cunetas perimetrales se construir!n donde sea necesario para prevenir el acceso de agua de lluvia a las colas.
Cloruración Alcalina La cloruracion alcalina es tal ve' la pr!ctica mas común utili'ada en la industria minera para la destrucción del cianuro 5&aidi y 8hittle, BCDE7. $o obstante este m-todo esta siendo rempla'ado por otros m!s efectivos y económicos. La destrucción del cianuro se basa en la oxidación del %$ ( a %2$( de acuerdo a la siguiente reacción %l3 < H32 = 2%l ( < %l( < 3H< 5B7 2%l( < H32 < 3e ( = %l( < 2H( 537 3%$( 5%$73 < 3e( 5%$73 < %l3 = 3%$%l 5%ianuro cianógeno7 3%$%l < H2H ( = 3%2$( < 3H32 < %l ( La reacción global es %$( < 2%l ( = %2$( < %l( %$1( < >2%l ( < 32H( = %2$( < 12>3( < >%l( < H32 ?2%l( < 3%2$( < H32 = 3H%2 ?( < $3 < ?%l
O/idación con peró/ido de +idro.eno La oxidación del cianuro con peróxido de hidrogeno presenta una cinetica muy lenta, necesitando para reducir +*mg4l de cianuro a menos de *.+ mg4l, mas de D horas, utili'ando una relación molar entre el H 323 y el %$ ( igual a +. 3%u 5%$7 (3 < +H323 = 3%u3< < >%2$ ( < +H32 3%u3< < +%$ < 32H ( = 3%u 5%$7 (3 < %2$( < H32
Destrucción 0ioló.ica La degradación bilógica de cianuro aprovecha la capacidad de ciertos grupos de microrganismos, en su mayoría bacterias, de utili'ar cianuro como fuente de carbono y nitrógeno convirtiendo el compuesto toxico en sustancia inocua. "ntre los microrganismos con capacidad de degradar cianuros, se conocen los hongos y bacterias quienes asimilan cianuro y lo usan como fuente de nitrógeno y4o carbono, tiene como intermediario el $H ?. lgunas cepas
bacterianas transforman directamente cianuro en %2 3 $H? por medio del cianuro dioxigenasa, sin la formación de cianato como intermediario. %omo un ejemplo de la utili'ación de tratamientos biológicos se puede citar la planta de lead, 1outh /aota, "stados 0nidos. "n esta planta, un proceso aeróbico es empleado para remover cianuro, tiocianato, cianato, amonio y metales provenientes soluciones cianuradas. "n una segunda etapa el amonio, 5altamente toxico para la vida acu!tica7 es transformado en nitrato. "l principal microrganismo involucrado en la aplicación de la tecnología es Iseudomonas sp. "l proceso se reali'a empleando Jeactores iológicos rotatorios donde películas de bacterias 5biofilm7 se encuentran adheridas a discos giratorios que rotan de manera lenta para permitir el adecuado contacto, y degradación de cianuro, entre el microrganismo y el efluente cianurado. Irimera "tapa :x%$y < 3 Hx2 B4323 = : ) biopelicula < H%2 ? < $H? 5:e #e, %u, &n7 1%$( < 3 H32 < +43 2 3 = 12>( < H%2?(B < $H? 1egunda "tapa $H>< < ?43 23 = $23(B < 3 H< < H32 $23(B < K 23 = $2?(B
Otros -rocesos 2tros procesos han sido investigados con -xito desde el punto de vista t-cnico, faltando estudios económicos mas exhaustivos para determinar su aplicación industrial. Iodemos mencionar el proceso de oxidación avan'ado para la destrucción del cianuro mediante la utili'ación de una estación de fuer'a termoel-ctrica en reactores involucrando o'oni'ación en pH controlado o'ono 4 H 323, o'ono 4 radiación ultravioleta, o'ono 4 radiación ultravioleta 4 H 323. "n todas estas se puede lograr una total destrucción del %$ ( pero con velocidades de reacción diferentes. "l pH debe ser ajustado convenientemente para cada combinación.
Interca*,io iónico La aplicación de las resinas de intercambio iónico en la destrucción de complejos cianurados ha sido desarrollada en varias publicaciones estos
m-todos han sido patentado por diferentes empresas estando en uso alguna de ellas en la actualidad. 1i bien el procedimiento presenta algunas variantes, aquí presentamos la que resulta desde nuestro punto de vista, el m!s adecuado. "l proceso utili'a una resina de intercambio anicónico, la que es efectiva en la absorción de los complejos de cianuro met!licos. Los iones de cianuro no acomplejados son d-bilmente retenidos. Iara solucionar este problema se debe agregar un acomplejante 5%u <<7 en cantidades suficientes, de forma que nos asegure que todo el cianuro presente este acomplejado con algún metal. La solución conteniendo estos complejos met!licos cianurados es colocada en contacto con las resinas por medio de columnas de intercambio iónico 5anicónico7. Iosteriormente la resina cargada es des absorbida mediante la aplicación de una solución acida, la que produce un quiebre del complejo generando H%$ 5g7. Iara ayudar a la extracción del gas cianhídrico se trabaja inyectando una corriente de aire, quedando en la elusión acida los metales contenidos. "l gas cianhídricos es conducido a otra columna en donde entra en contacto con una solución de $a2H 5pH = B37. /e esta forma podemos recuperar el cianuro en forma de sal 5$a%$7 para ser reutili'ado en el proceso de lixiviación.
