Diseño De Una Planta De Refinacion De Plata

3. SELECCIÓN Y DISEÑO DEL PROCESO

3.4. Procesos de Manufactura

A. Proceso Miller:

El proceso consiste en burbujear el gas cloro en el bullión de oro fundido, siendo atacados todos los metales presentes excepto el oro y el platino.

Los cloruros de plata, cobre, plomo, zinc y otros metales base flotan en la superficie del metal donde ellos parcialmente se volatilizan al igual que el estaño, antimonio y arsénico.

La secuencia de conversión de los metales a sus respectivos cloruros es la siguiente:

Fe > Zn > Pb > Ca > Ag >>> Au > Pt

La masa de cloruros fundidos y la escoria periódicamente se extraen de la superficie del bullión fundido y el oro permanece en el recipiente. El punto final de la reacción es fácilmente determinado después de una pequeña experiencia, sin permitir la formación de cloruro aúrico. El oro, finalmente, es colado y moldeado en barras de tamaño estándar para su comercialización.

El grado mas bajo de bullión que puede ser económicamente tratado, es determinado por el tiempo tomado para clorinarlo más que por los costos del cloro. En la práctica es económico clorinar un bullión conteniendo 15 – 20% de oro; inferior de esta calidad seria aconsejable un proceso de electropartición.

El gas cloro se obtiene en contenedores o cilindros retornables, de fácil adquisición o también puede ser generado en el mismo lugar sin la necesidad de aparatos complicados.

El proceso se lleva a cabo en un sistema batch provista de un control de gases, temperatura y remoción de la mata.

El sistema batch no es nada que un horno tipo convertidor o horno de crisol, los cuales son accionados por energía eléctrica o combustibles líquidos y gaseosos. La utilización de energía eléctrica posee algunas ventajas, siendo una de ellas el menor volumen de gases, lo que facilita el tratamiento de los mismos, necesitándose una buena protección contra los cloruros corrosivo.

Las ollas o recipientes de refinación tienen que ser fabricados de arcilla de buena calidad, porque el grafito tiene la tendencia a reducir los cloruros a metal (particularmente el cloruro de plata). Las ollas también deben tener una porosidad cero para evitar la percolación de los cloruros.

Los tubos para la introducción del gas al bullión son fabricados de arcilla refractaria de alto grado o con una resistencia térmica suficiente.

El titulo de oro obtenido por este procedimiento esta entre 996 y 997 partes por mil, teniendo como elementos residuales plata, cobre, teluro, osmio y otros metales que inicialmente contenía el bullión.

Los cloruros extraídos de la superficie del bullión fundido contienen pequeñísimo glóbulos de oro, los cuales han sido mecánicamente llevados hacia arriba, por eso es usual refundir los cloruros con la adición de carbonato de sodio y carbón, lográndose reducir el cloruro de plata a plata metálica, esta arrastra consigo el oro, el cual se recupera en un posterior tratamiento.

Por otro lado, los cloruros de plata y de cobre, son insolubles en agua y deben ser separados por medios químicos, como el ataque con acido clorhídrico y clorato de sodio que logra oxidar el cloruro cuproso a cúprico que es soluble en agua.

Después de la oxidación, la solución se deja sedimentar y los licores de cobre son sifoneados.

El residuo de cloruro de plata es lavado con agua y las soluciones de lavado son adicionados a los licores de cobre.

El lodo de cloruro de plata y los licores de cobre son reducidos separadamente con hierro a plata y cobre metálico respectivamente, luego es refinado electrolíticamente la plata, y el cobre es fundido para su posterior comercialización.

Figura 1: Proceso de refinación con gas cloro.

La plata obtenida es fundida y moldeada en ánodos para el proceso de partición electrolítica con acido nítrico.

La refinación electrolítica con nitrato, viene a ser la refinación electrolítica de la plata, se realiza con el objetivo de obtener plata de alta pureza y conseguir a la vez, la separación de los otros metales preciosos contenidos en los ánodos doré.

El metal de partición se coloca como ánodo y es cubierto por una tela. Bajo la acción de la corriente eléctrica en el ánodo, la plata pasa a solución como nitrato de plata, el cual se disocia en iones plata e iones nitrato; los primeros son conducidos al cátodo donde se reducen y se depositan en forma de plata metálica y los iones de nitrato van hacia el ánodo de plata impura, recombinándose con la plata para regenerar el nitrato de plata. También son disueltos los metales que tienen potencial más negativo que la plata (Cu, Fe, Pb, Ni, Bi, etc.), los cuales se concentran en el electrolito. El oro y los metales más nobles no son atacados y se acumulan como residuo dentro de la bolsa del ánodo, lo que constituye el residuo anódico o lodo anódico conteniendo oro, plata, teluro, metales del grupo del platino y otras sales de bismuto y antimonio. A partir de este residuo se recupera el oro y otros elementos de interés.

La preparación del electrolito también se realiza en la misma celda, sumergiendo los ánodos formados, en una solución de ácido nítrico al 15% en volumen, la formación del baño demora aproximadamente 12 horas, ello dependiendo de cuanto mayor o menor sea la ley de la plata en los ánodos.

La frecuencia con la cual el electrolito tiene que ser separado y reemplazado esta en función al porcentaje de impurezas solubles contenidos en el metal de partición.

Un caso particular, es el incremento de la concentración de cobre, éste puede ser retirado de la solución, reemplazando los cátodos de plata por cátodos de cobre y aumentando la densidad de corriente para lograr la deposición del cobre; de lo contrario se depositará e impurificará la plata formada anteriormente.

Diariamente tenemos que agregar ácido nítrico para poder mantener el rango aceptable de acidez, condición importante para que se lleve a cabo óptimamente la refinación; la cantidad de ácido agregado depende directamente de los controles diarios realizados al electrolito, como el control del contenido de plata, del cobre y del ácido libre. Si en el electrolito el contenido de cobre iguala o sobrepasa la concentración de plata, la solución deberá

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