CEMENTACION ASPECTOS PRACTICOS

Cementación
La cementación involucra una reacción por contacto o
precipitación electroquímica de un metal desde una
solución acuosa por otro metal más electropositivo

mN

n

nM 

nM

m

 mN

Un metal, más noble, que se encuentra en la forma
iónica en solución, desplaza en su estado sólido, a un
metal menos noble que se pone en contacto con dicha
solución.

Cementación
La cementación delcobre en solución esta descrita por la
reacción

de

carácter

electroquímica.

o

Fe  Cu

2



heterogéneo

o

y

naturaleza

2  ΔG   35.8  Kcal/mol
Fe

Cu 

Reacción que se compone de dos semi-reacciones

Cu
Fe

2

0

 2e 


Fe

2

Cu

o

 2e

E oCu

 0.34  V 

E oFe

 0.44  V 

Cementación
Consumo de Chatarra
De la ecuación original, teóricamente se tiene que por
cada mol decobre cementado (63.54 [kg]) se debería
consumir 1 mol de hierro (55.85 [kg]); por lo que el
consumo teórico sería:

Kg de Fe
Kg de Cu

 0.88

En las operaciones industriales el coeficiente de consumo
puede llegar a valores, incluso, del 250%, este coeficiente
varía entre 1.25 a 2.5 [kg] de Fe debido a las reacciones
secundarias.

Cementación
Acción del ion Férrico

2 Fe2   2H 

2 Fe

3

1O
2 2

o
 Fe

2 Fe3   Cu o



ΔG   21.2  Kcal/mol




2 Fe3   H2O

3 Fe

2

Cu 2  2 Fe 2 

ΔG

  54.4  Kcal/mol

ΔG   24.2  Kcal/mol

Cementación
Acción del oxigeno

o
Cu 

1
2


O 2  2H



Cu

2

H O
2

  41.1  Kcal/mol

ΔG

o
Fe 

1
2

O 2  2H





Fe

2

H O
2

ΔG

  73.8  Kcal/mol

Acción del ácido

o

Fe  2H



Fe

2

H

2

ΔG

  20.3 Kcal/mol

Cementación
Área catódica

Cu 2   2 e 

Cu 2 

Cu o

Flujo de
electrones

Fe 2   2 e 
Área anódica

Feo

Fe 2 

o
Fe

Cementación
Tipos de reactores
1. Pilas
2. Cono Kennecott
3. Precipitador Denver
En general, la tendencia en el diseño guían a
•

Tener alta capacidad de flujo

•

Ser capaz de tratar soluciones variables

•

Factibles de automatizar

TAJO
Las explosiones quese realizan y la
posterior remoción de tierra
empiezan a formar grandes huecos
en la tierra llamados tajos.

MAQUINARIA
Los camiones pueden cargar hasta
250 toneladas. Cada pala es de 50
toneladas.

DEPÓSITOS DE DESMONTE
Son las estructuras donde se
acumula el material extraído del
tajo con bajo porcentaje de
metal y que no sirve para lixiviar.

PAD o PILA DE LIXIVIACIÓN
Es la estructura donde seacumula el mineral extraído del
cerro para ser lixiviado y así
recuperar el oro existente.

Camiones gigantes llevan el
mineral extraído del tajo a la
pila de lixiviación (o PAD)
acondicionada previamente.
Todos los camiones y las palas
están controlados a través de
un sistema computarizado que
permite conocer por satélite su
ubicación exacta en todo
momento.

Proceso de Lixiviación en Pilas
Lasolución cianurada se riega en el PAD a través
de un sistema de riego por goteo. Se utiliza, en
promedio, 50 g de cianuro por cada 1,000 litros de
agua.
Se tiene que lixiviar 1.8 toneladas de mineral para
obtener 1 gramo de oro.

GEOMEMBRANA
Es un plástico negro resistente que está
en la base del PAD y la poza de
operaciones, y que impide el contacto de
los químicos con el suelo, cuidando lacalidad del agua.

ESTRUCTURA BAJO LA GEOMEMBRANA:

Sobre la geomembrana se coloca una capa
fina de arena. Asimismo, bajo esta se
instala una capa de arcilla sobre un relleno
para asegurar que no exista ningún tipo de
filtración del PAD.

El mineral descargado en las
pilas de lixiviación es lavado
con solución cianurada para
recuperar el oro y la plata.
La solución rica (cargada
con oro y plata) esllevada
hacia las pozas de
operaciones a través de
tuberías colectoras.

Lixiviación de Minerales de oro
Área catódica

O 2  2 H 2O  2 e



O2 disuelto

H 2 O 2  2OH 

Flujo de electrones

Au



Au   2CN  

CN

Au   e
Au  CN  2


Área anódica
Capa límite de Nerst 

-

Merril Crowe

La solución rica en oro y
plata es filtrada y limpiada.
Luego se le elimina el
oxígeno y se añade...